基于新一代GPS体系的圆度误差评定研究

基于对新一代产品几何技术规范(GPS)体系数字化计量理论的研究,应用GPS操作及算子技术给出了圆度误差的规范化评定过程,阐明了GPS操作及算子技术与圆度误差评定的内在联系.通过实例证明了基于GPS操作及算子技术能够实现高效、规范地圆度误差精确评定.该技术也可以有效地应用于其它几何特征误差量的评定中.     

嵌入式GPS几何误差数字化计量系统研究

为了推广基于新一代GPS的几何误差计量技术,开发一种基于Linux嵌入式平台的GPS几何误差数字化计量系统,给出该系统的构成框架及其软件实现的关键技术。结果表明:所开发的系统不但可对产品典型几何特征(如圆度、圆柱度、表面粗糙度等)的数字化计量提供准确可靠的评定,而且移动能力好,大大加快了新一代GPS在工程实际中的推广应用。     

喷油嘴针阀的公差建模及规范设计

产品规范模型是新一代GPS实现产品对偶性认证的前提。为了建立喷油嘴针阀规范模型,首先采用基于SDT(small displacement torsor,即小位移旋量)的三维公差域建模方法,建立了喷油嘴针阀主要形位公差的数学模型,然后根据其误差的实际测量数据,利用Matlab生成针阀形位公差带内的随机点,将随机点导入三维建模软件Catia中,通过曲面操作生成零件的规范模型。最后利用新一代GPS的规范操作算子,完成了喷油嘴针阀的规范设计,为实现产品功能要求、规范设计及测量认证的一致性表达提供了一定理论基础。     

支持产品工程分析的集成产品模型

本文分析了基于产品几何模型、装配信息，支持产品工程分析的集成产品模型描述。该模型在产品几何模型和装配模型的基础上集成了零部件设计参数、参数之间的约束关系、受力状况、力学性能。阐述了Pro/Engineer平台应用系统原理。     

基于新一代产品几何量技术规范的装配体测量方案规划及后置处理

为实现测量流程的定制及测量数据的自动化处理,提出了一种基于新一代产品几何量技术规范（GPS）的测量方法。该方法利用测量不确定度管理程序（PUMA）规划测量方案,基于新一代GPS对测量数据进行后置处理,使用有序树表达操作算子的操作流程,采用流程自动化驱动算法实现测试流程的自动化定制,通过操作算子库提供算法支持。该方法应用于某精密装配体的测量过程,实现了测量方案的优化、测量流程的定制及测量数据的自动化处理。     

Cu-W薄膜表面形貌各向异性与相结构

提出了一种基于离散小波变换和分形几何概念定量描述薄膜表面形貌各向异性的新方法，并据此研究了磁控溅射Cu—W薄膜表面结构特征随退火温度的演变．结果表明，薄膜表面聚合过程有两个不同阶段：孔洞处形核和颗粒生长；薄膜表面形貌分形维数可很好地描述表面粗化程度．研究发现，表面形貌各向异性变化趋势对相结构变化敏感．指出这种结合小波变换和分形几何概念表征薄膜表面形貌的方法，可以较灵敏地探测到Cu—W薄膜表面结构各向异性变化．     

生长型设计中的层次式产品建模

把生命系统的创造性和创新智能充分利用到产品设计中，提出了以生命为原型的生长型产品结构设计方法。在生长型设计中，随着设计过程的演绎，产品模型所包含的信息呈开放式膨胀。根据生长型设计过程的特点，在产品结构设计自动化技术基础上，研究了生长型设计中产品的结构组成及其装配模型的表达，提出了机械产品分层结构模型和建模方法。首先，将生长型设计过程中的信息传递单元分解为动态装配体、功能表面副、功能表面以及功能表面的名义特征四个层次，在此基础上从生长型设计的基本组成单元、产品装配关系模型、零件模型以及公差模型等角度分层次建立了产品模型，解决了生长型设计过程中产品信息的组织、表达及规划问题，为基于产品信息传递的产品概念结构生长、公差分配奠定了基础。最后，实例证明了该产品模型的有效性。     

数字化公差控制效果预测方法及其公差数学模型的建立

针对机床系统的数字化精度分析及其公差设计需求,提出了一种计算机辅助公差分析与设计方法。以定义面向系统的几何要素公差语义为基础,推导了几种基本几何表面的公差数学模型,模型包括几何表面在6个自由度上的约束,并表示为齐次坐标变换矩阵的形式以方便与机床系统误差模型的兼容。最后给出了公差控制效果预测方法的示例。     

注射模变动设计系统

注射模变动设计系统是新一代注射模ＣＡＤ系统的主要研究目标之一。它分析了传统注射模ＣＡＤ系统的不足，指出了不足之处存在的主要原因在于没有提供高级变量驱动的产品模型和模型之间的关联机制，提出了变动产品模型与变动设计的概念，并提出了注射模变动设计系统的总体结构，最后总结了系统的关键技术。     

基于层次化单元的产品设计及BOM生成算法的应用研究

针对现有计算机辅助工具对早期设计支持不足的特点，以层次化单元为基础，建立了一种介于概念设计与详细设计之间的装配模型，该模型即能充分表达早期设计中产品的功能需求，而且在描述产品必要结构的同时又能与详细的产品数据和几何信息产生一定的关联，使得概念设计结果能直接作为后期设计的输入，在后期设计中讨论了产品结构树的生成算法，并以此为基础开发了针对电梯产品的软件系统。     

面向认证的二维表面形貌规范合理性自动检验北大核心

针对二维表面形貌规范不合理导致认证方案关键信息不完整或矛盾,使认证无法完成的问题,提出规范与认证过程自动检验语义本体模型。采用以描述逻辑为数学基础的网络本体语言和语义网规则语言表示面向认证过程的二维表面形貌规范合理性判断方法中的概念语义,给出描述合理性检验过程信息描述方法。在实例中结合描述逻辑的Tableau算法验证自动检验语义本体模型的有效性。     

基于本体的圆柱度规范完整性自动检验

针对不完整的公差规范导致认证人员提出多样化的认证方案，使规范设计意图与认证方案不一致的问题，以工程中典型的圆柱度为研究对象，提出一种基于本体的圆柱度规范完整性自动检验方法。根据圆柱度规范与认证之间的映射关系构建自动检验工程语义模型，将该工程语义模型转化为以描述逻辑为数学基础的本体模型，并提出了完整性自动检验算法，最后在实例中结合该算法来验证提出方法的有效性。结果表明：该方法能有效地对圆柱度规范完整性进行自动检验。     

Development of an automated process sequence design system for multistage elliptical-Shaped deep drawing products

This study defined the cross-section consisting of a round in the major axis and a straight line in the minor axis for deep drawing product as elliptical. A process sequence design for elliptical-shaped deep drawing products was diversely proposed according to shape, dimension, and specification of products. This study presents two approaches to the design of a preform, a key process for elliptical-shaped products: using a punch with a circular cross-section, and for geometrical similarity of the intermediate process cup and final product, using a punch with a cross-section similar to that of the oval-shaped cup. In addition, blank shapes for elliptical-shaped products were designed and verified with experimental results. In the study, production rules, which play important roles in an automated process sequence design system, based on two approaches mentioned above and blank design, were generated for elliptical-shaped deep drawing products. The system developed on the production rules consists of a recognition module of input geometry, 3-D modeling to calculate surface area automatically, blank design, and a process planning module. Improving productivity and reducing time and cost would prove to be very useful.     

调谐支架注射模设计

根据调谐支架塑件的结构特点,合理地选择了注射模的分型面,优化设计了模具的整体结构。在采用侧向分型抽芯机构时,将2个塑件的侧型芯固定于同一滑块上,使模具的整体结构更加紧凑。经塑件的批量生产验证,该模具成型工艺过程稳定可靠,生产的塑件质量好。     

基于成形特征的相似拉深件描述与检索

根据拉深件几何和成形特点,提出一种基于成形特征相似产品描述与检索的方法。该方法将产品描述分为几何形状描述和成形参数描述两部分,并构造了相应的相似度函数,通过采用最近邻法分别对产品的几何形状和成形参数进行成形相似性检索,从而在事例库中找到与新产品成形性最接近的产品事例。最后通过实例验证了所提出的计算方法的可计算性和有效性。     

基于Ontology的装配公差规范的自动生成

针对几何产品公差规范设计中存在的不确定性问题,文章将本体理论引入到装配公差规范的设计中,为装配公差规范的自动化、智能化设计提供一种可行的方法。首先构建装配公差规范层次化表示模型,并采用OWL DL断言表示模型层次间的约束关系;其次,根据装配公差规范中的概念和关系,构建装配公差规范的本体模型;再次,根据装配公差规范设计领域的专家知识,使用语义网规则语言(SWRL)构建装配公差规范设计的推理规则;然后,根据构建的本体表示模型及定义的推理规则,构建装配公差规范设计知识库,在此基础上编写装配公差规范智能化设计算法;最后,以齿轮减速器为实例说明了装配公差规范自动生成的过程,并分析验证了该方法的有效性。     

反求工程技术在复杂型面模具设计中的应用研究

通过实例介绍了反求工程技术在具有复杂自由曲面零件的模具设计与制造中应用的一般方法和步骤。这种方法通过反求工程技术快速复制产品样件 ,获取产品的表面数学模型 ,并充分考虑产品零件的成形工艺性 ,从而快速高质量地设计并制造出模具的成形部分———凸模、凹模 (冲压模具 )或型芯、型腔 (注射模 )     

Influence of silicon powder-mixed dielectric on conventional electrical discharge machining

Electrical discharge machining (EDM) is a technological process with a large industrial implementation. Its use is particularly intense when very complex shapes on hard materials with a high geometrical and dimensional accuracy are required. However, the technological capability of the process has limited its application when the specification of the part surface quality imposes polished and mirror-like characteristics. The addition of powder particles in suspension in the dielectric modifies some process variables and creates the conditions to achieve a high surface quality in large areas. This paper presents a new research work aiming to study the performance improvement of conventional EDM when used with a powder-mixed dielectric. A silicon powder was used and the improvement is assessed through quality surface indicators and process time measurements, over a set of different processing areas. The results show the positive influence of the silicon powder in the reduction of the operating time, required to achieve a specific surface quality, and in the decrease of the surface roughness, allowing the generation of mirror-like surfaces.