先进制造和高端装备行业对复杂自由曲面的碳纤维制品的需求量不断提高,然而现阶段碳纤维铺放技术存在低效率、低精度、低可靠性的问题。依据碳纤维铺放工艺特点,研发了一种模块化的二丝束自动铺放装置,其具备创新型丝束夹紧-重送-剪断功能的自动铺丝机构。在铺放装置三维模型的基础上,根据仿真结果验证并优化了铺放装置结构,保证了装置的结构强度稳定性。采用随机概率法分析装置的可达空间,检验运动空间是否满足运动范围要求;构建了碳纤维铺放装置样机平台,使用双频激光干涉仪测量铺放定位误差,并依此采用粒子群算法对铺放进行精度补偿,从而提高了设备的铺放精度。

3-P-2[SS]机构FDM-3D打印机结构复杂,由于零部件加工和装配造成的结构误差,依靠三角函数解算动平台位置运动参数难以保证定位精度。通过对机构模型的逆运动学分析,推导了运动副垂直滑动计算公式,提出了一种动平台垂直误差补偿方法,对动平台在构建平台上运行区域进行了分析仿真,利用反距离加权插值算法,基于初始基准层打印高度采样,在机构运动约束条件下推导出动平台垂直精度补偿公式,通过实验验证了参数优化后设备成型过程中的定位精度获得很大提高,打印各厚度实验件的成型尺寸误差控制在±0.03mm以内,有效提高了成型件成型精度。

提出一种基于ANSYS有限元的单根张拉前卡式千斤顶内热力学特性分析方法。液压油黏度对温度变化十分敏感,而且其黏度变化直接影响液压动作、传递效率和传递精度,所以对张拉千斤顶的热力学特性研究是至关重要的。热流固多场耦合的方法是所采取的研究方法,针对液压千斤顶固体和流体部分分别建立热传导模型和湍流模型,进行千斤顶热力学特性的仿真分析,得到千斤顶正常工作时液压缸内温度场、热应力场和热应变场的仿真结果图,对比仿真与试验结果,为千斤顶材料选取和结构改进提供理论基础。

提出一种新的准直方法,对HP5528A激光干涉仪测角实现了精密计量.

采用Renishaw激光干涉仪检测数控镗铣机床Y轴的正、反向定位精度和重复定位精度,比照精度的定义对测量结果进行分析和探讨,建立Y轴正、反向单向定位精度和反向差值补偿的数学模型,通过840D的丝杠和间隙补偿表功能完成了补偿。检测结果表明:补偿后正、反向定位精度有了较大幅度的提高,反向间隙有了较明显的减小。

针对基于倍福PLC搭建的直角坐标标识机械手在标识作业中平稳、准确运动的要求,开发替代PLC内置梯形加减速轨迹的光滑急动S曲线,并对在数值转换过程中引起的精度损失进行三次补偿。对固定标识和飞行标识2种不同的标识类型,分别采用不对称谐波急动AS曲线和正弦急动S曲线进行运动学轨迹规划,可有效实现激光标识设备的平稳运行和准确定位;在所搭建的直角坐标机械手上进行试验验证。结果表明:标识设备各轴运行过程平稳,经过补偿后的终点位置准确。研究成果也可应用于高精度机床的平稳启停和精确定位场合中。