国家自然科学基金(50775126)
- 作品数：13 被引量：77H指数：6
- 相关作者：周凯陆俊百门延武张晓峰赵加清更多>>
- 相关机构：清华大学河西学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺航空宇航科学技术更多>>
- 薄壁件多点柔性加工变形的有限元分析被引量：9
- 2009年
- 针对开发薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了薄壁件多点柔性数控加工中的变形问题。通过建立工件加工的有限元模型,利用ANSYS对变形进行静态非线性分析,得到了不同受力、不同间距情况下最大变形量随工件厚度变化的规律,以及不同受力、不同工件厚度情况下最大变形量随支撑间距变化的规律,同时还得到了不同厚度、不同间距情况下最大变形量随切削力变化的规律。分析结果表明:工件厚度变化时,最大变形量近似呈指数规律变化;支撑距离和切削力变化时,最大变形量近似呈线性规律变化。研究结果为更有效解决柔性工装的优化设计和控制问题提供了必要依据。
- 张晓峰周凯赵加清
- 关键词：薄壁件有限元模型
- 点云配准在大型曲面工件定位中的应用被引量：4
- 2015年
- 针对工业生产中大尺寸薄壁工件的高精度加工需求,利用点云配准技术解决弱刚度及缺少定位信息等实际问题,对工件位姿进行迭代调整。最近点迭代(ICP)算法对于平坦曲面和有限点数据的精度不高,结合ICP算法和曲面点参数反求方法,减小了在边缘和角点的匹配误差,提高了整体匹配效果。仿真结果表明,该方法能够在保证整体性能的前提下得到较优的局部匹配精度,为解决大型曲面工件的主动寻位和自动调位问题提供了一条有效途径。
- 王冬周凯
- 关键词：点云配准
- 薄壁件多点柔性加工的模态分析与振动控制被引量：10
- 2009年
- 针对薄壁件多点柔性数控加工中的振动问题进行了研究，建立了薄壁件多点柔性工装系统的有限元模型，据此分析不同厚度、支撑间距情况下固有频率和振型的规律。提出了根据振型叠加曲线确定辅助支撑，抑制振动变形的方法。研究表明：厚度和间距增大时，系统的固有频率增大，1-4阶振型表现为弯曲变形＋扭曲变形。增加2对辅助支撑，既可抑制弯曲变形，又可抑制扭转变形。研究结果为更有效解决柔性工装的优化设计和控制问题提供了必要依据。
- 张晓峰周凯赵加清
- 关键词：薄壁件有限元模态分析振动控制
- 基于MC68HC908微控制器的分布式无线液压控制系统被引量：6
- 2008年
- 针对开发飞行器曲面加工智能工装系统的需求,提出一种多点阵列分布式无线液压控制方法,并开发了基于MC68HC908微控制器的多点阵列分布式无线控制系统。该系统通过数十个微控制器并行运行,以软件方法实现了整个液压系统的分布式无线控制。文中对该系统的总体方案、硬件电路和软件算法进行了介绍。
- 门延武周凯
- 关键词：MC68HC908
- 柔性工装系统多点定位的自适应优化被引量：7
- 2010年
- 针对飞行器大型薄壁件加工的技术难点,开发了基于机器人操作的智能柔性工艺装备系统。通过分析系统结构和运行原理,建立了数学模型,提出了多点定位的自适应优化方法。该方法根据给定的加工轨迹,自适应地调整柔性工装系统的定位/支承分布,保证总体加工变形趋近最小。实例验证表明,该方法可以使柔性工装系统的支承分布处于最优状态,实现对系统资源的最佳利用,满足飞行器大型薄壁件的高速高精度加工需求。
- 陆俊百周凯
- 关键词：自适应优化
- 基于B样条的航空薄壁件加工变形预测与控制被引量：3
- 2010年
- 针对开发航空薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了航空薄壁件多点柔性数控加工中的变形预测与控制问题。研究了利用有限元分析和Matlab编程建立B样条加工变形数学模型并进行预测的方法及高速铣削切削参数在线优化控制加工变形的原理和方法。研究结果表明:基于B样条曲面数学模型可对加工变形进行预测,切削参数的在线优化能够有效地控制加工变形。研究结果为有效地解决柔性工装的设计和制造提供了必要依据。
- 张晓峰周凯陆俊百
- 关键词：有限元
- 自由曲面薄壁工件加工的柔性定位方法研究被引量：22
- 2008年
- 针对飞行器大型薄壁件为刚度极差的弹性体且表面轮廓为自由曲面,传统的面向刚体的六点定位原理和相应的工艺装备技术已不能适用这类工件的高效高精度加工这一问题,对新的弹性体曲面定位方法和相应的薄壁件柔性工艺装备技术进行了研究,探讨了系统数学模型的建立和求解柔性定位/支承阵列位置坐标的实用方法,并给出了基于UG/open的实现方案与相关的案例验证数据。验证结果表明,提出的方法和实现方案较好地解决了柔性定位/支承阵列的精确求解,满足了项目的总体要求。
- 门延武周凯
- 关键词：自由曲面薄壁零件
- 工装机器人无线控制系统的研究被引量：3
- 2009年
- 以实现对工装机器人的无线控制为目的,重点研究了工装系统中多自由度机器人的无线通信技术,提出了基于nRF2401A和DSP56F807的工装机器人无线控制系统的解决方案。建立了无线通信的硬件平台,并开发了软件系统,实现了主控端到机床端的无线通信。在此基础上,对该无线通信系统的可靠性进行了测试。测试结果表明,在10m的通信距离内,选取32位或更多的地址位数,可以保证10-6的丢包率。进一步建立了一种重发校验机制,保证了在通信过程中数据包不丢失。
- 陆俊百周凯
- 关键词：无线通信可靠性
- 基于边缘检测的曲面工件定位预处理方法
- 2015年
- 利用弹性工件刚性化加工技术,可使弱刚度曲面工件的定位问题转化为点云的刚体配准问题。迭代最近点(ICP)算法是点云刚体配准最常用的方法,但当2个点云偏移较大时可能会陷入局部极小。工件合理的初始位置可由人工操作来保证,但这种方式严重依赖于操作者的经验且精度有限,特别是对于毛坯件等缺少精确定位信息的工件就更加困难。本文提出一种基于边缘检测的预处理算法,利用少量边缘点计算最优的调整方向,将工件调整到合适的位置,以确保后续ICP方法的有效性。仿真结果表明,该方法能有效解决缺失点对ICP性能的影响,改善传感器覆盖率指标。
- 王冬周凯
- 关键词：边缘检测点云配准
- 飞行器薄壁件柔性工装定位/支承阵列优化自生成研究被引量：16
- 2010年
- 针对开发飞行器大型薄壁件柔性工艺装备系统的需求,对该类新型工装系统运行模式的优化生成问题进行了研究。通过分析系统结构和运行原理建立了系统模型,并根据自生成原理,提出了系统运行模式的优化自生成方法。该方法基于工件自身信息和加工过程自身信息,通过有限元分析与遗传算法相结合的自寻优途径,经过不断自身进化,实现定位/支承阵列的全局优化,克服了传统方法通过外部指令,由操作人员根据经验调整系统运行模式而存在的问题。实例验证表明,该方法可使柔性工装系统中定位/支承阵列布局的拓扑形态和分布密度处于最优状态,从而使系统资源得到最佳利用,为柔性工艺装备系统的高质高效运行奠定了基础。
- 陆俊百周凯张伯鹏
