摘要：现有大部分搅拌摩擦焊设备缺乏对过程变量的有效监控,建立开放式的控制系统是解决这一问题的有效手段,然而搅拌摩擦焊工艺与传统的金属切削有两大不同,即焊接倾角与圆弧切线跟踪功能。现有设备将圆弧切线跟踪功能集成到控制系统中,导致用户研究开放式可控制系统时还需对此功能进行专门的设计,进而导致设备研发周期变长、成本增加。构建了基于Ether CAT的开放式控制系统,以一种龙门式搅拌摩擦焊机床为例,运用D-H法推导出机床全参数化正逆向运动学数学模型,并提出一种简单的平面二维圆弧切线跟踪方法,在已有两轴圆弧插补的基础上不需研究三轴插补算法即可完成搅拌摩擦焊。最后选择一种典型的焊缝轨迹进行运动仿真与焊接试验,验证了机床参数化运动学模型的正确性及圆弧切线跟踪方法的可行性。

摘要：产品的制造和装配效率与产品模块划分方案有关。为了进一步提高复杂产品的制造和装配效率,提出了一种新的产品模块划分和架构评价方法。首先,利用复杂产品已有的模块划分方案,建立产品各模块中零件间的相关度矩阵,将各相关度矩阵(子矩阵)组合到一起并添加模块间的相关度值,得到整个产品零件间的相关度矩阵;其次,基于信息熵理论,提出成本均衡度和复杂度均衡度的概念,并结合模块度、最小描述长度,通过熵权法算得各评价指标的权重,得到综合评价指标并对不同的模块划分方案进行评价;最后,以盾构螺旋输送机模块划分为例来验证所提出方法的合理性和可行性。通过盾构螺旋输送机已有的模块划分方案建立其零件间的相关度矩阵,利用层次聚类得到其不同的模块划分方案,并对其综合评价指标进行比较,从中选择一种最优的模块划分方案来表达盾构螺旋输送机的产品架构组成。基于模块度和均衡度的产品架构评价方法可以对复杂产品的架构进行有效、合理的评价,为提高复杂产品的制造和装配效率提供理论依据。