针对汽车车身焊装夹具开发时可大量借鉴以往夹具结构方案的特点,在分析现有设计方法不足的基础上,开发了基于功能-特征-约束-结构(FFCS)映射关系的汽车焊装夹具快速重构系统。构建了汽车焊装夹具重构系统的体系结构,建立了汽车焊装夹具的功能-结构层次模型;构建了以设计资源库、装配关系库及重构算法库等为主体的焊装夹具工程数据库,并建立了以表格参数关联驱动的夹具零件族。给出了汽车车身焊装夹具快速重构的FFCS映射模型,阐述了汽车焊装夹具快速重构系统的工作流程。以某车型左前门外板总成组焊夹具为例,验证了该系统的有效性。

针对现有大型回转工件超声检测效率低下,劳动强度大,依照个人经验评判缺陷等问题,研制出了超声波在线自动检测系统,主要完成对超声信号的采集和处理,数据的实时存储,信号的消噪处理,缺陷的在线分析与识别等。经过现场的实际应用表明,该系统操作方便,运行稳定、可靠,自动化程度高,大大提高了大型回转工件超声检测的质量和效率。

针对在机床上半精加工状态的大型工件进行在线超声波探伤的需要，考虑工件外形存在的不圆度、锥度等形面误差对超声波探头接触间隙稳定性的影响，提出一种基于改进Cardan悬架的型面变化自适应跟踪机构的设计方案。分析了跟踪扫查机理，设计了能自动适应大型回转体局部形状变化情况的扫查跟踪装置，使超声波始终沿工件法线方向入射，实现了回转体在加工同时的在线探伤。结合所开发的大型回转体超声波检测软件系统，基本实现了大型回转体在机床加工过程中在线自动超声探伤的需要。实际应用结果表明，开发的系统对于提高大型回转件检测质量和效率有较好的作用。

为了在车床运行时能更精确地进行稳态热补偿，根据机械变形学和传熟学的有关理论，综合考虑车床主轴轴线各个零件之间热传递以及其与空气、风扇对流换热对温度场和温度应力场的影响，采用SoiidWorks三维建模软件和ANSYS热稳态与热应力耦合分析求解技术，获得了车床在穗态加工时车床主轴轴系的轴端应变值。通过与实验数据的对比，说明了该方法的准确性，从而采用数控误差补偿修正因热变形引起的精度误差。