为了更好的提高侧进风袋式除尘器的分风均匀性并降低袋室运行阻力,以分风屏的布局,开孔率为研究对象,通过拉丁超立方实验,径向基神经网络模型(RBF)与退火模拟算法(ASA)和序列二次规划法(NLPQL)的组合优化算法,在Isight集成优化平台上,对其完成了协同优化。结果表明优化模型与原模型相比分风均匀性改善了10.17%,阻力降低了3%;分风屏能有效减少迎风面滤袋的气流速度,提高滤袋寿命;采用组合优化的方法能为侧进风袋式除尘器研究设计提供有效参考。

针对袋式除尘器清灰系统性能优化设计中非线性和多参数耦合的问题,提出基于RBF代理模型的袋式除尘器清灰性能优化方法。以数值模拟为基础获取优化目标响应值。采用拉丁超立方试验设计控制清灰参数的设计空间,根据得到的试验数据建立清灰参数与响应值之间的RBF代理模型,并在此基础上采用遗传算法进行优化,得到距袋底1m处侧壁压力峰值最大的清灰参数组合。优化结果表明距袋底1m处侧壁压力峰值由1.099kPa上升至2.294kPa,实现了对清灰性能的优化设计。

将轴流式离心分离技术引入沸腾制粒机中,以期提升沸腾制粒机的工作效能。提出一种基于代理模型的轴流式旋风分离器结构参数多目标优化设计方法。以计算流体动力学(CFD)为基础,采用田口法进行试验规划,构建关于分离效率和压降的响应面回归方程,利用NSGA-II求解得到多目标优化模型的Pareto前沿。结果表明优化结构对(1~10)um微细颗粒的分离效率达到61%,相较初始值提高了24%,在较高的操作条件下可达到90%,性能指标满足其在沸腾制粒机除尘系统中的应用要求,研究结果也为轴流式旋风分离器的设计与优化提供了依据。

针对点阵单摄像机轴向重复性差的问题，设计了一种正交双摄像机光学三坐标测量系统。利用冗余算法建立双摄像机的数学测量模型，完成双摄像机轴向测量误差补偿，实现高精度的空间三维坐标测量；实验采用最简的三点共线测头模式在测量距离1500mm处各个方向重复性优于0．1mm，长度测量精度达到0．2mm。

以三坐标立式加工中心和触发式测头组成的加工中心在线检测系统为例，介绍了触发式测头在确定工件坐标系中的应用原理，由检测程序自动控制完成工件坐标系的设定。同时在MAKINO立式加工中心上进行实验验证，实验结果表明：触发式测头的应用，大大地缩短了机床的辅助时间，提高了生产率。

为了解决单相机坐标测量模型中轴向定位重复性差的问题，研究正交双相机视觉坐标测量系统；系统由一支特制光靶标、两台正交放置的CCD摄像机和一台电脑组成。在单相机测量模型的基础上引入冗余算法，使得两个正交单相机系统相互补偿对方轴向测量误差，从而实现高精度的空间三维坐标测量；实验采用最简的共线三点测头模式搭建测试装置，在测量距离1500mm处各个方向分辨率优于0．2mm，与坐标测量机移动对比测量精度达到±0．15mm。

热敏感点优化选取是热误差建模过程中的关键问题,所选取的热敏感点优劣将直接影响热误差模型的精确性和鲁棒性。提出一种灰色关联分析(GRA)和主成分分析(PCA)结合的机床主轴系统热敏感点优化方法,采用GRA筛选对热误差影响较大的温度测点,机床主轴不同位置处的多个测点温度值以及主轴在对应温度下产生的热漂移作为分析数据,通过计算温度变量与热漂移之间的灰色关联度,得到其灰色综合关联度矩阵,确定二者相关性后初选温度变量;根据PCA将高度相关的温度数据简化为较少的相互独立的主成分,将其作为后续热误差模型的输入,从而实现热敏感点优化。将该方法应用于数控机床主轴系统,优化完成的热敏感点数据作为主轴热误差模型的输入变量。结果表明:将优化所得热敏感点作为BP热误差模型输入,预测所得热误差与实际热误差的平均残差为0.83μm,低...

智能制造中,实现CNC集成视觉检测的难点是实时性和准确性。面向复杂的曲轴类工件,提出了一种基于骨架特征的曲轴快速辨识方法;首先结合改进的FDMA算法和改进的不变矩算法,给出了曲轴图像骨架化以及曲轴骨架特征描述方法;然后采用支持向量机,实现曲轴种类辨识;最后,提出了CNC集成CCD快速辨识系统的方案及工作原理。实验验证结果表明基于骨架特征的辨识方法计算量小,辨识速度快,辨识精度高,适用于拓扑结构相差较大的工件辨识。

现有CNC在线检测路径规划模型以路径为基础,难以满足自动编程系统对于确定点位信息的要求。针对这一问题,在基于特征的传统路径规划的基础上,基于多体理论实现过渡路径自动规划,并建立以参数化的检测信息为输入,以测量节点的位置和遍历顺序为输出的规划模型,可以直接为检测程序自动编写系统所用。根据这一模型生成检测程序,经FANUC 0i系统CNC加工中心验证,这种模型能够用于具有典型特征的规则型面和组合型面工件的路径规划,符合点位控制机床的运动特点,为自动编程的实现奠定了基础。且相对于人工路径规划,应用路径规划模型可以提高规划效率和准确性。

为研究复杂工况参数（主轴转速、进给量、切削深度等）对车削振动的动态耦合性影响，提出一种敏感点振动测试分析方法。以轴类零件数控车削加工工艺系统为研究对象，在工艺系统数字样机中加入复杂工况模型进行仿真测试以确定振动敏感点和不同工况下敏感点的振幅频率动态响应。实验结果表明：相对于主轴转速和切削深度，进给量对车削振动的影响最大，与数值模拟结果一致。