基于平面光栅的加工中心定位误差检测分析

文章介绍了德国Heidenhain公司开发的用于测量数控机床二维运动轮廓精度的高精密平面光栅,并利用平面光栅对立式加工中心定位误差进行精密测量,利用MATLAB软件对测量数据进行处理,分析X、Y坐标和定位误差之间的关系,具有一定的实用价值。     

误差对平面滑块机构运动特性的影响研究

应用误差理论，具体研究了两种典型机构误差对机构运动特性影响，结果表明，机构误差对高速机构的运动特性的影响较大，尤其是对调整机构的速度及加速度的影响更大，其影响程度呈数量级增长，这为平面滑块机构的设计提供了依据。     

基于PMAC运动控制卡的六自由度运动平台控制系统开发

通过研究典型Stewart运动平台相关理论,成功研发一台六自由度运动平台样机并进行了相关运动控制试验。该样机采用美国Delta Tau公司的PMAC运动控制卡控制6个步进电机带动的电动推杆实现对运动平台6个驱动杆的伸缩控制,从而达到控制运动平台姿态的目的。     

基于MATLAB和UG的并联机床设计分析虚拟平台的研究

研究了并联机床虚拟设计分析平台,在广泛分析和研究了国外关于并联机床设计分析虚拟平台发展和现状的基础上,提出切实可行的虚拟平台构建方案,使用MATLAB6.5 进行底层数据的分析与运算,然后借助UG强大的三维建模功能,搭建虚拟的并联机床设计分析的平台.简要介绍了虚拟平台实现的关键技术和技术难题以及实施过程,并说明了虚拟平台系统的特色和创新之处.     

基于K邻近算法的连续体结构拓扑优化设计

以平面连续体为研究对象,建立了结构拓扑优化的数学模型,提出了新的结构优化方法.该方法利用K邻近理论进行结构优化的运算,给出了运算公式,定义了删除率以及进化率,并给出了计算实例,得到的结构优化结果与其他结构优化方法运算结果相近.结果表明K邻近理论结构优化方法是可行的.     

串并联混合五自由度运动平台研究

基于串联机构与并联机构的不同特性以及伺服电机的优良控制特性,设计了一种串并联混合的五自由度运动平台,通过对平台并联机构的动力学分析,提出一种3-RPS并联机构正解几何算法。设计了基于C#语言的控制系统,并对系统的硬件与软件进行了介绍,控制系统可以实现平台运动范围内的精确控制,测试结果显示:平台平动定位精度优于10μm,转动定位精度优于0.01°。     

视觉定位下的并联机械手运动仿真平台设计

针对Delta并联机械手对目标物体的拾放任务,基于MATLAB图像处理技术获取目标物体的中心坐标,并在直角坐标空间中进行机械手的五次多项式轨迹规划,得到末端运动平台的运动轨迹。建立Simulink/Simmechanics联合仿真系统,采用Simulink完成多项式轨迹规划并得出驱动臂的实时目标角度,传递给Simmechanics模拟机械手的连续轨迹运动,得到机械手的动力学参数。运用MATLAB/GUI设计仿真平台,集成图像处理和机械手运动仿真并实现不同插件之间数据的传递。最后通过运动仿真实例验证了仿真平台的有效性,对机械手驱动电机选型和智能化控制研究有较大价值。     

基于变密度法的压铸机模板拓扑优化设计

针对当前压铸机合模机构中模板质量大、成本高的问题，结合工程实际应用情况，采用基于变密度法的结构拓扑优化和尺寸优化联合设计方案，应用Optisruct软件分别对定模板、尾板和动模板进行了优化，建立了相应的拓扑优化设计模型，定义了优化目标函数和约束函数，研究了约束体积分数和惩罚因子对拓扑优化结果的影响。通过与优化前的模板结构进行比较，3大模板的总质量由74.68 t减少为66.35 t,减重率达11.5%,且应力分布更加均匀。     

基于多传感器数据融合的并联机构定位方法

针对并联机构动平台上主轴动态定位问题,将电子罗盘及摄像头运用于并联机床动平台的位姿测量,提出一种基于多传感器数据融合的并联机床动态定位新方法.该方法融合动态惯性测量数据、机构各支链的编码器信息以及视觉信息,通过动态计算置信距离关系矩阵,实现并联机床动平台位姿(位置和方向)的精确定位.通过一个单方向运动动态测量的简化试验,对并联机床动平台的6自由度位姿测量进行仿真研究,证实该定位方法的有效性.     

基于变密度法深孔钻床主轴箱可靠性拓扑优化

以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,考虑随机因素的影响,通过基于变密度法的可靠性拓扑优化设计方法,进行了考虑可靠性和稳定性要求的结构轻量化设计。在传统拓扑优化的基础上增加概率约束,建立了应力和位移约束下的可靠性拓扑优化模型;以可靠性指标为约束条件,使用一阶可靠性法和Roenblatt逆变换将可靠性拓扑优化问题解耦为可靠性分析和确定性拓扑优化,最后进行变密度拓扑优化。算例分析结果表明：此方法在实现轻量化的同时更好地满足了实际应用中的安全要求,同时为深孔钻床其他基础件的可靠性拓扑优化提供了参考。     

基于有限元技术的某微型车转向支架拓扑优化的研究

针对某微型车转向支架在道路试验中损坏的现象,应用有限元ABAQUS软件进行强度分析,根据得到的应力云图和位移云图,找出了破坏的位置.根据分析结果,利用Optistruct优化工具的连续体结构拓扑优化技术进行优化设计.通过对优化前后的支架应力对比,优化后最大应力小于屈服应力.结合台架试验和疲劳寿命分析,优化后的支架满足性能要求,并已成功应用到该车型的生产中.     

基于流固耦合的压气机叶片拓扑优化研究

为解决气流载荷和离心力耦合作用下压气机叶片应力应变过大问题,以离心式压气机叶片为研究对象,通过ANSYS Workbench仿真平台对叶轮叶片进行单向流固耦合数值模拟,得到的应变与应力主要集中在进口叶片较薄处,易产生疲劳破坏.采用GENESIS模块对叶片进行应变与应力多目标拓扑分析,基于拓扑结果在BladeGen重建叶...     

基于模拟退火遗传算法优化BP网络的数控机床温度布点优化及热误差建模

在热误差建模中,温度测点的优化选择至关重要。提出了运用相关性方法,分析测点温度与主轴热漂移之间的关系,找到相关性较高的测点位置,实现温度布点的优化选择。在此基础上采用模拟退火遗传算法（ GSA）优化BP神经网络的方法建立热误差模型,并通过实验验证。结果表明：优化的热误差模型能够跳出局部最优而达到全局最优解,得到的误差模型拟合值更加接近实测误差值;基于GSA优化的BP网络模型较传统的神经网络模型有较高的精度及更强鲁棒性。