本文在分析坐标测量机研究现状的基础上，提出坐标测量机快速原型虚拟逼真设计，并重点讨论：（１）虚拟原型和计算机仿真在坐标测量机设计方面的应用；（２）虚拟原型和计算机仿真结合物理试验在坐标测量机误差补偿方面的应用，提出虚拟闭环误差补偿。

本文以移动桥式坐标测量机ＺＯＯ３／１０７７为研究对象，以提高测量精度和加速度为目标，通过研究各种正常工作条件下和虚拟工作条件下原始设计的动、静、热特性，分析了原始设计所存在的问题。根据协同工作的研究结果和提高策略专家系统所提供的改进策略，对ＣＭＭ的原始设计进行了改进，通过比较发现改进后的ＣＭＭ比原始设计优越，从而能够在温控环境中达到更高的测量精度和测量加速度。

在钣金生产制造过程中，钣金零件复杂多样，其工艺编制要求较高。而钣金件具有“多样化、继承性强”的特点，“工艺的模块化”能够将钣金工艺进行有层次的模块化细分。工艺人员可以根据“模块化的工艺流程”经行决策，设置新的参数，生成可用于加工的工艺规划。“工艺的模块化”能够有效的提高钣金工艺编制的效率和准确性，为钣金计算机辅助工艺规划（CAPP）的通用化和自动化提供基础。’

在Solid Works环境下开发的面向《机械设计手册》的标准件库由尺寸参数数据库、交互式用户界面和建模功能函数组成.根据国家标准中的尺寸表格形式,设计出简洁清晰的牙嵌离合器尺寸数据库.由符合设计人员思维模式的用户界面调用尺寸参数库,并采用参数化的程序驱动法在建模功能函数和尺寸参数库之间建立数据传递关系,达到尺寸驱动的目的.实现了用户界面友好、可扩充、使用方便的牙嵌离合器标准件库.本文所采用的方法是在Solid Works环境下实现通用三维标准件库的良好途径.

利用红外热像技术对前哨英柯发测量设备有限公司 ZOO3系列三坐标测量机的热特性进行研究 ,并提出相应的改进措施。

针对变矩器常用的基于等倾角射影定理的叶片厚度设计方法(简称为等倾角射影法)带来的叶片三维形态连续性差,以及变矩器效率和能容低下问题,提出符合美国国家航空咨询委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,NACA)翼型特征的液力变矩器叶片厚度设计方法。通过定义NACA翼型函数的分段约束,使其符合液力变矩器的流固耦合要求,实现变矩器翼型函数系数的确定。根据翼型函数及直纹曲面规则分别得出叶片厚度值与法向加厚方向,从而得出液力变矩器叶片厚度矢量,实现叶片厚度的设计(简称法向加厚法)。以某型号双涡轮液力变矩器为参照对象,分别利用本方法与等倾角射影法建立模型,对比CFD仿真结果与台架试验结果可知,利用该方法有效地减少了叶片设计参数,设计出的水滴状叶片能够提高变矩器的效率,实现叶片的自动化设计。

近年来,随着超白玻璃等非导电硬质材料在微机电系统结构件中的广泛应用,给具有这种材料的异形结构产品加工带来了诸多困难。通过分析超白玻璃在电化学放电加工过程中的极间气膜产生原理,研究不同电源参数组合下的气膜击穿特性,并通过进一步分析气膜稳定性条件下不同工艺参数组合作用的成形质量与材料去除率间的关系,成功实现了超白玻璃微型阵列孔的最优工艺参数选择及加工。

电解加工技术是目前航天航空发动机核心零部件涡轮叶片的主要加工方法之一。叶片电解加工工具阴极设计方法与修正是提高叶片电解加工精度的关键。电解加工中阴极进给角度、工件装夹角度和工件型面法线方向夹角的规范性和均匀性是影响阴极设计准确性的重要因素。分析某小型发动机涡轮转子叶片三维模型结构,建立叶片型面上各采样点对应的阴极工具型面加工间隙的分布规律模型。优化阴极进给角度与毛坯件装夹角度,结合电场仿真分析进行优化,研究提高阴极型面设计精确度的电解加工阴极型面模型的设计方法。

直齿面齿轮的齿面是一种复杂空间曲面,为了实现难切削材料的复杂曲面产品的批量加工,目前主要以电解加工技术为主;考虑到电解加工在复杂异面类产品的加工中存在阴极设计效率低,精度难以保证等问题,提出一种基于标准阴极特性的阴极型面智能设计方法。首先,基于复杂齿面网格规划原则对直齿面齿轮的齿面点进行合理规划,并采用截面放样法计算各采样齿面点坐标;其次,通过分析各齿面采样点所在型面的曲率半径,利用电解加工平衡间隙理论构建针对不同曲率情况下的相应阴极刀具型面设计方案;最后,利用Matlab中的GUI人机交互界面构建直齿面齿轮的智能化阴极刀具型面设计系统。通过加工实验可知,利用该系统设计出的阴极型面,其加工精度可达IT8。

传统的翼型设计中CFD大多用来检验设计结果而不是驱动翼型优化设计。两者基本上处于＂孤岛＂状态没有实现有机的集成。为使CFD更好的应用到翼型优化设计实现翼型设计/仿真的协同优化设计需要针对现有的仿真分析软件和设计模型利用集成优化平台进行流程集成和数据集成。采用集成优化平台iSIGHT实现了翼型参数化程序、UG建模软件、CFD计算分析软件Fluent之间的数据集成与过程集成从而为基于翼型的多学科协同优化研究打下了基础。