基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和装配质量稳定性,提出一种基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法。对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,引入田口工序能力指数构建质量损失—公差函数;综合考虑装配过程中两种作业(基本作业和辅助作业)类型的时间调整损失,建立装配时间调整费用—公差函数;在上述两函数的基础上,通过加权聚类建立装配损失—公差函数模型,以描述质量控制点的总损失与公差的关系;构建基于最短路径的公差带在线优化模型,将装配损失—公差函数作为权函数,以最小损失为目标进行搜索,实现对后续质量控制点公差带的在线优化。以某型发动机缸盖螺栓拧紧过程为应用实例,验证了上述方法的可行性和有效性。     

基于装配偏差度的复杂机械产品再制造质量优化方法

为提高复杂机械产品再制造质量可靠性与稳定性,提出了基于装配偏差度的复杂机械产品再制造过程质量优化方法。综合考虑再制造过程装配偏差的形成原因及传递机制,构建了再制造过程装配偏差度函数。通过对相关质量控制域的划分,描述了基于装配偏差度的再制造质量优化判断条件及方法,并用模拟退火遗传算法求解装配偏差度在线优化模型,实现了对复杂机械产品再制造装配质量的优化。最后以某型主减速器主锥再制造总成装配过程为例验证了该方法的可行性和有效性。     

面向质量目标的再制造复杂机械产品装配分组优化配置方法

为提高再制造机械装配精度和装配质量稳定性,提出一种面向再制造质量目标的复杂机械产品装配分组优化配置方法。分析复杂机械再制造装配生产的特点,建立面向再制造质量目标的复杂机械产品分组优化配置方法总体架构;在质量公差精度分级和极值法尺寸链约束的基础上,结合质量损失-公差函数和装配成本函数,在保证质量和成本最小化的目标下,构建面向再制造质量目标的复杂机械产品装配分组优化约束函数,并给出基于模拟退火遗传算法的模型运算过程,求解出动态规划优化配置方案,规范化标准化装配过程,减少再制造装配过程不确定性,确保再制造产品质量;通过某再制造发动机装配过程实例验证该方法的可行性和有效性,为提高复杂机械产品再制造装配质量提供一种切实可行的解决方案。     

机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统

针对机械产品再制造装配过程质量控制问题,在分析机械产品再制造装配过程特点的基础上,提出面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制模式。依据该模式,给出了面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制系统的功能结构模型,分析了基于无线射频识别技术的再制造装配过程质量信息感知平台、再制造装配过程动态工序质量在线优化专家系统、基于组件技术可视化在线工序指导模式等关键使能技术。以某发动机再制造企业的重载发动机装配过程为例,应用J2EE构架开发了面向发动机再制造装配过程的动态工序质量系统,验证了该动态工序质量控制模式的可行性和有效性。     

基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配质量控制阈在线优化方法及应用

为提高复杂机械产品的装配精度和装配稳定性,提出一种基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配过程质量控制阈在线优化方法。在分析复杂机械产品装配特点的基础上,基于互信息表征了装配质量控制点之间的耦合关系,建立了装配质量稳定性测度模型。为保证装配精度,以装配成本(质量损失成本和装配调整成本)最小化为目标,阐述了装配成本与控制阈的关系。将装配稳定性、装配成本要素之间的冲突问题转化为数学模型,基于博弈论方法进行冲突消解,获得最优装配质量控制阈。以模型发动机缸盖螺栓拧紧为例,设计开发了装配质量控制阈优化系统,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于制造公差的复杂机械产品精准选配方法

针对复杂机械产品多质量要求下的选配问题,提出一种基于遗传算法的选择装配方法。以装配精度和装配成功率作为质量要求的评价指标,建立了综合考虑形位公差与尺寸公差的装配质量综合优化模型,能够在保证尺寸公差装配精度的前提下,有效降低产品的形位公差。同时提出了基于影响度的选配优先级评价模型,有效地提高了遗传算法的收敛速度。根据复杂机械产品尺寸链的特点,提出一种以零部件为单元的编码方式,并建立了映射关联矩阵描述多个公差项间的关联关系,综合Pareto支配强度及密集度生成适应度函数作为个体评价规则,以某发动机曲柄连杆机构的装配为例验证了该方法的可行性和有效性。     

再制造公差设计优化模型及其应用

为降低再制造产品的成本,保证和提高产品质量,将公差设计方法引入再制造工程。在深入分析再制造公差设计特点和公差分配原则的基础上,提出了一个再制造公差设计的优化数学模型。该模型以统计公差原理为基础,以再制造总成本最低为目标,综合考虑了保证和提高产品性能、表面工程技术、过程能力指数等制约因素,在质量成本中的田口质量损失成本的基础上增加了质量保证成本。结合某企业ZQDR-410型牵引电动机的再制造案例,对传统再制造方案和所提方案进行了比较,证明了该公差设计优化模型的有效性和实用性。     

面向机械产品装配过程的在线故障诊断策略研究

针对机械产品装配过程扰动因素复杂众多、在线故障诊断机制响应不及时的问题,提出了一套面向机械产品装配过程的在线故障诊断策略。首先通过数据采集终端对装配过程信息的实时动态采集分析,构建装配过程故障实时状态模型;然后建立了融合故障树分析技术的专家系统诊断机制,并运用控制图对故障源持续关注,从而实现对机械产品装配过程故障的实时在线诊断。通过实例验证,该策略使得车间技术人员能够及时掌握和有效处理装配过程故障事件,提高了对装配过程的精益化控制。     

基于公差带的电阻点焊质量评价方法

电阻点焊工艺因其高效率和低成本的优点被广泛应用于汽车、轨道交通以及航空航天等载运工具薄壁结构的制造.传统人工抽检的质量监测方法效果差、效率低、成本高,不适合快节拍大批量的生产制造.研究了 一种基于动态电阻时域信号的点焊质量过程检测方法,通过对不同板材匹配和上下公差带范围条件下接头质量的分析,来验证该质量评估方法的可靠性,进而研究该方法是否能够改善车身质检的效率和效果.该研究结果旨在为进一步突破电阻点焊质量监控技术提供借鉴.     

再制造复杂机械产品装配过程在线质量异常诊断

在不确定的环境下,如何有效实现复杂机械产品再制造装配过程质量异常诊断是再制造企业质量控制面临的难题。基于此,在分析再制造复杂机械产品装配过程质量控制特点基础上,提出一种基于模糊异常诊断Petri网的再制造复杂机械产品装配过程质量异常诊断方法。该方法运用模糊理论建立了过程质量异常与异常源之间的映射关系,结合Petri网图形化描述了过程质量异常产生和传播机理,并通过模糊推理规则实现了装配过程质量异常诊断。以某再制造企业发动机装配过程为例,验证了方法的可行性。     

基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配质量控制阈优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和服役安全性,提出一种多载荷作用下的基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配过程质量控制点控制阈优化方法。分析复杂机械产品装配及服役的特点,定义关键质量控制点的多载荷影响因子;综合考虑装配质量损失成本和装配时间调整成本,建立基于多载荷影响因子的关键质量控制点装配损失-控制阈函数,揭示了质量控制点总损失与控制阈的关系;在保证装配精度的情况下,以总成本最小化为目标,构建多载荷影响因子的装配质量控制阈优化模型,并给出了基于混合粒子群算法的模型求解过程。最后以某型发动机的缸盖拧紧过程为例,将基于多载荷影响因子的模型求解出的产品装配方案结果与应用该方法之前装配结果做了对比分析,结果表明该方法能够显著提高装配质量及服役安全性能,为复杂机械产品装配质量控制阈优化提供了一种方法。     

复杂机械产品的虚拟装配系统研究

在分析虚拟装配系统需求的基础上,建立复杂机械产品虚拟装配系统的总体框架,研究其涉及的关键技术。并以某减速器为研究对象,应用Visual Basic、SolidWorks和SQLSERVER数据库软件实现了零件参数化设计、产品信息提取、装配序列生成和装配仿真等功能,为复杂机械产品提供一种可视化的交互环境,从而降低了产品设计和制造的成本,提高了装配的品质。     

尺寸精度约束下再制造产品零部件选配优化方法研究

合理选配再利用件、再制造件、新件等不同来源形式的零部件,是保障再制造产品质量与成本的关键环节。针对待选配零部件尺寸公差对再制造产品质量损失、成本的双重影响特征,通过设计零部件尺寸公差的精度分级机制,实现再制造产品各零部件尺寸精度不低于原新品,获取可行选配方案集;进一步以产品尺寸链精度不低于原新品为约束,建立关于零部件尺寸公差的再制造产品尺寸链精度损失函数、再制造产品总成本函数,构建面向再制造产品成本与质量协同优化的多目标选配优化模型,采用协同进化算法获取最终的选配优化方案,实现在全面提升再制造产品及其零部件尺寸精度的同时,降低产品成本。最后以某机床的再制造进给箱零部件优化选配为例,验证了所提出方法能够有效解决零部件来源形式多、尺寸精度与成本差异性大环境下,以不低于新产品尺寸精度为约束的再制造零部件选配优化问题。     

面向装配的机械产品设计

讨论了面向装配的机械产品设计的两类方法，即在产品设计时考虑产品装配性能的设计准则法和基于装配规划分析反馈信息，对产品进行再设计，改善产品装配性能的反馈法。提出了面向装配设计的准则和装配规划分析方法。     

GO法在产品装配过程质量分析中的应用研究

应用GO法对产品装配过程质量进行分析,装配过程质量的正常概率可以直接由GO法进行计算。该方法以装配过程中的各道工步为研究对象,通过分析各道工步之间的关系,建立了产品装配过程的一般框架图。以齿轮油泵装配过程为例,建立了齿轮油泵装配过程的GO图模型,进行了装配过程质量正常概率的计算。结果表明,GO法在装配过程质量分析中的应用是简便的、有效的。     

面向并行工程的三维装配公差链分析

提出用装配基准变动方程组来建立装配公差链模型,通过求解此方程组获得三维装配公差链的分析结果：提出装配基准图定量描述装配体零部件之间的配合及位置关系,并且基于此图自动生成装配公差链;应用蒙特卡罗仿真方法给出了计算实例。     

用GAAA优化多阶段装配过程中的夹具布局

改进了遗传算法与蚁群算法的融合（GAAA）算法,利用它来解决多阶段装配过程中二维刚性零件的夹具布局优化问题,合理选择定位销的位置使得灵敏度指标最小化。通过改变遗传算法的变异算子,变异长度以及交叉、变异在蚁群算法中发生的位置,提高了GAAA的稳定性和收敛性。以汽车侧边装配为例验证了改进算法的有效性,结果表明改进后的GAAA比基本的GAAA和蚁群算法求得的结果要好,且收敛速度更快,稳定性更好。     

基于表面质量需求的机械零件再制造毛坯预处理工艺优化方法

针对目前再制造预处理工艺不能有效地与检测、修复等后续工艺相匹配的问题,通过调研现有再制造毛坯污染物及相应预处理工艺,构建了基于表面质量需求的再制造毛坯预处理工艺能力函数。同时考虑再制造预处理工艺中的能量消耗过程,构建了再制造预处理工艺模型,提出一种基于表面质量需求的再制造毛坯预处理工艺优化方法。以某款变速箱壳体类零件为研究对象,基于Box-behnken实验数据,构建了超声波清洗预处理工艺优化模型,并提出了不同表面质量需求下的优化工艺方案,验证了所提模型及方法的可行性与有效性。