基于模板匹配的可扩展凸轮轴质量检测系统

针对凸轮轴批量生产过程中产品质量的快速检测问题,在对凸轮轴进行特征分解的基础上,运用“模板匹配”算法对凸轮型线进行匹配,并利用VC＋＋和后台数据库,开发亍一套高速、精确,支持产品型号扩充的凸轮轴质量检测系统。详细阐述了型线匹配的原理和方法,同时基于特征分解实现了运行时算法的选定,最后给出了应用实例。     

凸轮型线对发动机性能影响的研究

为了验证进气凸轮轴凸轮型线对发动机性能指标的影响效果,选择三种不同型线的进气凸轮轴和同种型线的排气凸轮轴在同台发动机上进行匹配,进行了仿真分析,同时进行了台架性能试验。仿真分析结果和台架试验结果都表明,进气凸轮轴型线的变化能明显影响发动机的功率和扭矩等性能指标。     

基于仿射不变量的长基线立体匹配

为了实现长基线图像特征点的立体匹配,提出了一种新的基于特征点仿射变换不变性的匹配算法.通过对仿射变换矩阵进行奇异值分解,利用旋转角度和尺度变换因子来估计仿射矩阵的合理初始值,加快匹配算法的收敛速度,避免搜索可能收敛于某一局域极小值或发散.另外,通过估计特征点的外极线几何关系和局部运动矢量消除错误匹配.     

基于对称差分和特征匹配的纱线运动疵点实时检测

针对纱线高速运动时无法实时准确检测疵点的问题,提出了一种高速纱线的实时疵点检测算法,该算法适用于实时处理大容量图像和高速移动纱线疵点检测.该算法通过将对称差分算法和连通域特征匹配方法相结合,提高了纱线疵点检测准确性,同时缩短了处理时间.首先对图像进行了预处理,再使用对称差算法分解疵点图像并提取了图像疵点特征,然后使用连通域特征匹配方法识别了疵点.改进了传统差分算法无法抗抖动缺点,比较完整地保留了疵点信息,构造了识别能力特别强的特征匹配方法.最后,将该算法疵点检测的准确性和检测速度与现有检测方法进行了对比分析.研究结果表明,该算法在准确性方面优于人工检测及传统差分算法,检测速度相对神经网络和传统差分算法有所提高,该算法能够在实现实时、快速检测疵点的同时保证检测疵点检测的准确性.     

基于改进FOA匹配追踪的超声信号处理研究

针对信号稀疏分解中常用的匹配追踪算法运算耗时较长、分解不够准确等问题,将结合混沌映射与局部搜索思想的改进果蝇优化算法应用于匹配追踪中,以提高信号稀疏分解的速度与准确度.将该算法应用于超声回波仿真信号和换热管污垢超声检测实验信号的处理,并与其他几种常用匹配追踪算法进行比较.结果表明该改进果蝇优化匹配追踪算法,在提高信号稀疏分解速度的同时,获得了较好的降噪与信息提取效果,对超声检测信号的处理具有较重要意义.     

运用旋转无关特征线实现景象匹配

为了寻求一种高效可靠的景象匹配算法,使其在复杂背景下具有尺度无关,抗旋转、光照变化和图像轻微畸变的特性,对基于特征线的景象匹配算法进行了研究.受人眼视觉系统(HVS)的启发,利用类似人眼视觉皮层滤波器组的处理方式,提出一种新的基于特征线的景象匹配方法.该方法利用向量描述特征线来完成图像间的匹配,相比特征点的匹配算法具有特征数量少,信息丰富的特点.介绍了利用提出的方法进行特征线的提取、表征与匹配的过程,总结了该匹配方法的效果和特点.实验表明,这种基于特征线的景象匹配算法可以完成复杂背景下图像间的匹配,克服了旋转和尺度缩放,并具有很好的鲁棒性,匹配精度优于1 pixel,满足了自动景象匹配的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求.     

发动机凸轮轴异常磨损分析

某型发动机在运行早期出现异响,经拆解发现凸轮轴存在异常磨损,从凸轮与挺柱的材质、硬度、凸轮轴型线等方面进行分析,得出凸轮轴与挺柱的偏心量设计不合理是凸轮轴磨损的主要原因.通过优化凸轮轴型线,变更挺柱设计,显著改善了凸轮轴的磨损情况.     

粗糙集-基于实例推理的凸轮轴数控磨削工艺专家系统

针对凸轮轴数控磨削加工过程中工艺方案选择困难等问题,在集成粗糙集理论及基于实例推理各自优点的基础上,提出一种新的粗糙集-基于实例推理(Rough set-case-based reasoning, RS-CBR)凸轮轴数控磨削工艺专家系统.在该系统中,利用粗糙集理论的离散和约简算法实现对工艺特征属性权重的自动计算,利用基于实例推理方法实现对加工实例相似度的计算.在CNC8312A数控高速凸轮轴磨床上进行试验加工,采用均匀设计原理安排试验方案,采集多组工艺实例建立工艺实例库,构建凸轮轴数控磨削RS-CBR模型,进行磨削方案的智能匹配试验.将匹配成功的工艺实例用于生产实际,获得良好的效果.     

应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配

针对多源遥感影像之间灰度值非线性变化导致特征点匹配率大幅度下降的问题,提出了一种利用光谱信息的多源遥感影像特征点匹配算法.首先,以光谱信息对遥感影像波段进行线性拟合,使待匹配影像与参考影像之间的灰度值由非线性转变为线性或者近似线性变化.接着,在拟合的遥感影像上采用改进的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行匹配.最后,采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点对.与常用特征点检测算法(SIFT,梯度位置朝向直方图(GLOH),RS-SIFT)的对比实验结果表明,本文所用的ETM+影像全色与多光谱影像的特征点匹配率提高了4％左右,CBERS-02B和HJ-1B卫星多光谱影像的正确特征点匹配个数增加了8对.因此,在多源遥感影像特征点匹配中,本文所提算法优于其它检测算法,可以极大地改善匹配效果.     

凸轮轴相位检具的设计

通过S195型柴油机圆弧凸轮实例,论述了凸轮轴相位检具的设计、计算.用检具来替代在"万工显"上测量凸轮轴的相位,不但操作简便,而且可以在车间现场进行工序检测.     

凸轮轴偏心的测量与修正方法研究

将实用谐波分析技术应用于凸轮轴两端主轴颈偏心修正中,建立了基于凸轮轴两端主轴颈的各凸轮偏心距和偏心角的计算模型并对其算法进行了分析,通过偏心修正减小了凸轮轴测量基准和设计基准不统一以及凸轮轴自身弯曲带来的系统误差,避免了传统修正偏心算法中的插值误差。搭建了测量凸轮轴的实验平台,对主轴颈和凸轮的实测数据进行了偏心修正。实验结果表明,该方法对主轴径和凸轮偏心量的修正效果明显,提高了仪器的测量精度。     

凸轮轴数控虚拟磨削技术的研究

在分析凸轮轴数控虚拟磨削技术特点基础上,综合运用数据库技术、计算机编译技术和图像处理技术,开发了基于编译原理和图像处理的凸轮轴数控虚拟磨削系统,该系统采用链码跟踪方法记录图像的边缘轮廓,同时,结合数控加工的特点,通过误差分析实现凸轮轴轮廓的自动补偿.给出系统开发关键技术的实现方法.实例表明,该系统为实现凸轮轴数控虚拟磨削提供了条件.     

机车发动机用凸轮轴非圆磨削凹弧段轮廓重构方法研究

在分析带有凹弧段的机车发动机用凸轮轴的加工难点的基础上提出了一种凸轮轴磨削新工艺,即采用大小砂轮配合磨削凸轮轴轮廓。为了避免大砂轮磨削时对凹弧段产生干涉, 对比研究三次多项式、五次多项式曲线重构方法,仿真实验分析了两种重构曲线轮廓磨削运动规律,结果表明,五次多项式重构曲线轮廓磨削对机床头架、砂轮架的伺服跟踪性能要求较低,且磨削运动规律曲线较平滑。磨削试验验证了仿真分析的正确性,表明采用基于五次多项式凸轮轴轮廓重构的凹弧段磨削新工艺具有一定的可行性,在保证凸轮轴磨削轮廓精度的同时提高了磨削加工效率。     

凸轮轴磨削加工速度优化调节与自动数控编程研究

为进一步提高凸轮轴的加工精度、表面质量和加工效率,根据X-C轴联动磨床的运动原理,建立了凸轮轴恒线速加工理论数学模型,依据该数学模型采用三次样条拟合插值法,建立了凸轮转速优化调节的数值计算模型。结合具体凸轮轴零件及其磨削加工工艺方案的具体参数,计算出机床各运动轴加工过程的运动数据,在确保无工艺故障的前提下,最终把各轴的运动数据自动转换为对应数控控制系统的数控加工程序,从而实现了凸轮轴磨削的自动数控编程。最后在CNC8312A数控高速凸轮轴磨床上,对钱江32F型号凸轮轴的进气凸轮和排气凸轮分别进行磨削加工试验,得到了预期加工效果。试验验证表明,该加工速度优化调节及其自动数控编程方法在理论上和实践上都是可行的,完全满足实际生产的需要。     

基于虚拟仪器的凸轮轴测试系统的开发

为提高凸轮轴测试的效率与精度,介绍了一种基于虚拟仪器技术,采用位移传感器与角度传感器相结合,并利用步进电动机驱动来实现凸轮轴自动测量的新型测试系统。     

滚花装配式凸轮轴关键技术研究

从环保及节能角度考虑,装配式凸轮轴比传统制造的凸轮轴有更广阔的发展空间,与其他连接方式相比滚花装配式凸轮轴又有着明显的优势。本文全面研究了滚花装配式凸轮轴三大关键技术：凸轮连接技术、凸轮制造、装配式凸轮轴自动化装配设备研制,介绍了具体工艺过程,对于滚花装配式凸轮轴的制造具有很好的借鉴作用。     

Investigation of dynamic characteristics of a valve train system

A valve train dynamics model of internal combustion engine has been developed using the kineto-elastodynamics method. The dynamics behavior for flexible components such as the valve springs in the valve train system was described by the wave equation. The contact force at the cam/tappet interface was estimated by the elasto-hydrodynamic lubrication theory of finite line conjunction. Component submodels were integrated into the whole valve train model by coupling the corresponding contact and friction forces, and solved simultaneously considering transient effect of lubrication, as well as the torsional and bending vibrations of camshaft. Experimental validation was performed on a motored test rig. The predicted results agree well with experiments at difference camshaft speeds. The effects of the bending deflection and torsional vibration of camshaft on performance of the valve train system were also studied.     

凸轮轴在线检测与误差分析

系统用于凸轮轴的在线检测,采用接触式的平板测头与高精度数字测量仪.可以检测凸轮轴的升程误差,并对检测数据进行处理以正确可靠地评定误差.同时对检测结果进行了分析,总结了误差的来源,并提出相应的减小误差的措施.该检测系统提高了凸轮轴加工的工作效率与加工精度,为实现生产的自动化奠定了基础.     

基于多体系统理论的汽车凸轮轴磨削几何误差建模与辨识技术理论研究

针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导出了该磨床精密加工运动约束条件方程;在多体系统理论误差参数辨识模型基础上,结合球杆仪测量原理所提出的辨识方法,能够很好地对该磨床的几何误差参数进行辨识;在此基础上研究了精密数控指令和逆变凸轮廓形的求解算法、理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法;最后给出了凸轮廓形曲线的拟合方法和刀具路线的计算方法。 