摘要：为了在产品公差设计时考虑制造几何变动,将CAD模型中零件模型及其特征用点集形式表示.采用机器人运动学中的齐次坐标变换来描述工艺系统各组成部分的空间位姿关系,建立了工艺系统各组件的几何误差累积模型.将制造过程看作是刀具轨迹形成的点集更新被加工零件点集的过程,加工后零件点集组成了新的齐次坐标矩阵,该矩阵包含了零件的制造几何变动信息.采用Monte-Carlo仿真研究了特征面制造几何变动,实现了基于CAD环境的制造过程模拟和制造误差传递分析,从而可在公差设计阶段就考虑制造几何变动,实现了公差并行设计.

摘要：针对陀螺框架高精度垂直孔系加工精度影响因素多且无综合分析测评方法的工程实际,采用齐次坐标变换的分析方法,建立了坐标镗床上应用转台精镗陀螺框架孔的同轴度误差模型,设计实现了误差分析软件,对陀螺框架的同轴度误差进行了定量分析,实现了陀螺框架加工误差的快速预测.加工试验结果表明该模型分析结论与加工试验结果具有较好一致性,分析方法对系列新产品开发具有指导作用.

摘要：通过研究塔式起重机各工作机构的结构形式和运行方式,分析了各工作机构的运动误差;在塔式起重机各工作机构上建立局部坐标系,使用齐次坐标变换法建立了塔式起重机的综合运动误差模型。所建模型不仅为塔式起重机各工作机构机械优化设计提供了理论依据,还为今后塔式起重机运动误差控制指明了方向。

摘要：为了满足空间任务对大口径及超大口径可展开天线的要求,根据天线背架与天线工作表面的形状特点,对抛物面型天线工作表面进行了球面拟合,提出了模块分层次拓扑的概念,分析了模块分层次拓扑的性质,给出了拓扑关系下模块数量的计算公式.在对平面进行正六边形模块划分的基础上,得到了平面关键点与其在球面投影的坐标关系,并基于齐次坐标变换方法,建立了单平面模块、多平面模块的正向拓扑几何模型,多平面模块的斜向拓扑几何模型,以及由六棱柱模块组成的构架式空间可展开天线背架的几何模型.通过算例对所建模型的分析及验证表明:该模型可以满足模块任意数量、任意大小的变化要求,能够实现模块间的无缝连接,从而为天线的结构设计以及背架展开状态的精度测量提供了理论参考.

摘要：在机翼大型壁板自动钻铆工艺中,由于定位误差较大,壁板实际位姿和理论数模位姿之间难以建立精确的映射关系,而现有补偿工艺流程复杂,导致装配效率较低。着眼于工装设计补偿,针对大型壁板自动钻铆定位误差控制问题展开定位误差溯源分析和定位点布局优化。首先,根据自动钻铆工艺流程进行定位误差溯源,分析其误差的来源及传递机理;其次,将定位误差分为刚性误差和柔性误差两部分,采用Monte-Carlo法模拟刚性定位误差的分布,通过齐次坐标变换分析刚性误差的传递过程,利用有限元虚拟仿真计算关键特征点的柔性变形误差;再次,集成刚性误差与柔性误差,基于统计学思想讨论特定置信度下的定位误差分布规律;然后,基于脚本语言开发Abaqus参数化模型,通过Isight进行后台调用及赋值规划,实现基于带精英策略的非支配解排序遗传算法(NSGA-II)的定位点布局多目标优化;最后,以某型飞机机翼上侧壁板的一号组件为实例,验证了该方法的可行性。

摘要：切削油在齿轮滚切工艺中的大量使用,是造成齿轮加工车间环境污染和工人职业健康危害的主要源头。绿色高效的高速干式滚切工艺消除了切削油的使用,是齿轮绿色成形加工发展的重要方向。但由于缺少切削油的冷却,干式滚切工艺将导致更为严重的机床热变形,影响齿轮加工精度。以某新型结构的高速干切滚齿机床为研究对象,基于齐次坐标变换原理研究高速干切滚齿机床的热变形误差建模方法,根据机床结构特点及部件运动关系建立热变形误差模型,推导出热变形误差计算公式,建立机床部件热变形误差对整机热变形误差的影响关系。设计并进行高速干切滚齿机热变形试验,根据试验数据对模型进行了应用验证。

摘要：多轴联动高速加工中,运动参数引起的机床动态误差是产生零件加工误差的重要因素。针对EtherCAT总线型数控机床,以球杆仪QC20-W和工业以太网探头工具ET2000为测量工具,建立了机床动态误差和静态误差模型。首先基于齐次坐标变换理论建立球杆仪杆长变化量与机床动、静态误差的数学关系;然后根据这两类误差的不同特性,构建了以坐标位置表达的静态误差多项式及以速度、加速度的角频率及相位表达的动态误差低阶正弦多项式。并采用小波变换针对位置信息中的噪声进行降噪处理。最后采用最小二乘理论求解误差表达式中的未知系数。结果表明,指令速度为动态误差的主要因素,加速度为次要因素。在加速度不变,指令速度由20 mm/s依次上升至40、80 mm/s时,动态误差占总误差的比例由2.13%增加到11.74%、49.15%;指令速度不变,加速度由200 mm/s^(2)上升至800 mm/s^(2)时,动态误差占比由22.72%上升至26.83%。

摘要：为了提高光刻机硅片台和掩模台的运动精度,建立光刻机精密运动平台的几何及运动误差模型。引入低序体阵列描述光刻机的拓扑结构,采用齐次坐标变换表达多体系统中典型体的几何和运动误差,应用多体系统运动学建立了系统的结构和运动关系以及相应的定位误差方程。进一步分析了光刻机的运动误差链,推导了光刻机运动通用误差模型。以某光刻机精密工作台为例进行误差建模与分析,该方法和结果可为光刻机精度设计提供参考。

摘要：复杂产品加工的高精度导致了其加工过程的多工序性。当复杂产品在多个工序间进行加工时,其加工误差会在工件上传递并累加。由于其高精度要求,导致引起几何加工误差的过程参数较之一般的多工序加工过程来说更多,误差产生的形式更多样,为了对复杂产品加工误差传递过程进行描述,采用机器人运动学中的微分运动矢量来描述工件和夹具,采用齐次坐标变换来得到其在不同工序间的位置关系。在此基础上,建立了复杂产品加工过程误差传递的物理模型,详细论述了该模型的建立过程,并对所建模型的有效性进行了验证。该模型为复杂产品质量控制与改进研究中的故障诊断、误差源识别、传感器安放位置优化、误差仿真和加工参数及夹具优化设计等提供了理论基础。

摘要：我们对题目中所给的特定的六自由度机械手臂设计一整套通用的算法.让它能够实现点到点移动,有障碍的曲线跟踪,和避障点对点移动三种基本功能.并能自动生成控制台所需要的指令序列.最后我们会对模型的适用范围和准确性进行评价.