慢刀伺服加工中的Zernike多项式局部拟合算法

针对慢刀伺服加工前后的曲面拟合问题,将Zernike多项式与移动最小二乘法结合,提出Zernike多项式局部拟合算法。使用Gram-Schmidt正交化构造正交基底函数,解决了拟合计算中出现的病态矩阵及矩阵求逆运算量大等问题。局部拟合中支持域半径对拟合精度影响显著,基于此提出了支持域半径优化算法。以渐进多焦点曲面、环曲面、正弦阵列面为例,采用与慢刀伺服加工关系密切的刀触点精度及拟合优度R-square作为评价标准,在MATLAB软件中进行了数值仿真。结果表明,Zernike多项式局部拟合算法各项标准均优于移动最小二乘法,并且算法在经过半径优化后,不仅进一步提高了精度、改善了拟合优度,还改善了刀触点误差的离散程度。     

基于联合仿真的挖掘机斗齿正交试验优化

为了提升挖掘机作业效率与油耗指标，提出基于联合仿真的挖掘机斗齿正交试验优化技术。通过开展料性测试搭建了现实土壤的离散元模型，同时搭建挖掘机的动力学模型，并基于多体动力学-离散元联合仿真技术实现了对挖掘机挖掘过程的准确模拟。据此提出基于正交试验的斗齿优化方法，并借助正交试验对斗齿进行了优化，同时在国内工程机械领域首次使用金属3D打印技术制作优化后的斗齿并进行了装机实测，结果显示，优化后的斗齿实现了挖掘机作业效率与油耗指标的提升。