微机电系统（MEMS）器件在军用和民用领域应用都比较广泛,其设计研究涉及到机械、电子、磁场等领域,属于多学科问题,对其进行优化设计比较困难。文中以微加速度计ADXL150的优化设计为例以SUGAR软件作为分析器提出采用导重法对微机电系统器件进行优化设计。该方法与国外采用的遗传算法和退火算法等自然模拟优化算法相比,计算效率与计算精度大大提高,采用遗传算法和退火算法需要上万次分析,计算时间达4~5 h,而该方法仅需六七次优化迭代几分钟时间即可找到最优解。

为减少某型号8吨反铲液压挖掘机工作装置的制造成本,在综合考虑多种典型工况、理论挖掘力、静态强度的基础上对反铲液压挖掘机工作装置进行了轻量化设计。分析与计算了挖掘机工作装置在五种典型工况下的挖掘力,并通过有限元分析软件ANSYS中对工作装置进行了静力学强度分析。采用ANSYS、MATLAB与导重法相结合的方法对挖掘机工作装置进行了优化设计,最终优化结果表明在满足材料许用应力的情况下工作装置质量减少了21%,降低了工作装置的生产成本。

在当前的数控加工技术中,三轴数控加工技术已得到普遍应用且已相对的成熟。但随着五轴加工技术的发展与推动,五轴加工技术所拥有的高效率,短周期,高质量,低成本等优越性逐渐凸现出来,是一种重要的加工技术。在工件加工过程中,工件3D模型的建立是数控加工中至关重要的环节。对类似于马鞍这种具有复杂型面的工件,通过MATLAB软件对鞍形曲面数学模型进行编程运算,生成数学模型的关键点。将关键点以dat的格式导入UG中,并利用UG中通过点生成面的命令完成鞍形曲面精确的三维实体模型的建立。在工件模型的基础上,进行数控加工工艺路线的规划及仿真,实现了MATLAB、UG相结合的数控加工方法,大大缩短了复杂型面数控加工的生产周期。

随着计算机技术的不断发展，先进的CAD／CAM软件技术已广泛的应用于现代数控技术中。通过运用UG这款具有模具数控加工方面强大功能的软件，结合典型复杂曲面类零件叶片的加工工艺，探索出了多轴联动相结合的加工方法。同时经过对机床结构与构建机床运动学方程的分析，详细的推导出机床的后置处理算法，并基于以上算法，研发了机床专用后置处理程序。实现了叶片数控加工程序的编写、机床专用后置处理程序算法的计算，并以3D仿真软件VERICUT进行仿真加工。采用计算机仿真加工来评估加工工艺方案和机床仿真殁碰撞检查，以及后置处理和加工程序生成等技术，实现了叶片从设计到加工的无缝集成，对提高叶片设计、加工质量和效率及降低叶片生产制造成本有着十分重要的意义。

针对挖掘机斗杆液压油缸出现的“拉缸”问题，全面分析了导致“拉缸”的原因。利用力的分解模型，分析出了安装孔的平行度偏差对液压油缸承载的影响方式，利用ANSYS软件建立了斗杆液压油缸有限元计算模型，并计算出两种工况下液压油缸的应力分布云图，从而明确了平行度对液压油缸承载的影响程度。根据分析结果，对斗杆液压油缸的安装孔平行度进行了调整，改进后油缸“拉缸”反馈率明显下降。