横梁作为桥式龙门铣床的主要移动部件,其结构设计直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种以质量屋为核心,融合正交试验设计、模糊线性回归理论和(0~1)目标规划优势于一体的横梁优选设计方法。在调研咨询确定横梁设计需求的基础上,运用层次分析法计算设计需求相对权重;通过正交试验设计制定横梁候选方案,获得横梁工程特性三维建模仿真值,并进行横梁设计方案符合度等级的评定,从而完成质量屋的构建;运用模糊线性回归理论建立质量屋中参数之间的函数关系,并构建(0~1)目标规划模型进行方案优选,确定参数组合为“箱中箱—井—20mm—线轨”的横梁优选方案。研究结果表明优选设计后,横梁的静动态性能明显得到改善,且实现了轻量化设计,验证了所提方法的正确性和可行性。

以桥式龙门铣床滑枕为研究对象，针对其结构特点，建立了滑枕有限元分析模型，利用ANSYS Workbench对其进行静动态特性仿真分析。根据有限元分析结果，找出原滑枕结构的薄弱环节，设计了5种滑枕结构改进方案，并运用静动态性能模糊综合评价方法实现滑枕改进方案的多目标优选。对优选方案的关键尺寸进行优化，得到最终的滑枕优化结构，并对其进行验证分析。结果表明对滑枕的结构改进和关键尺寸优化有效提高了滑枕的静动态特性，优化后的滑枕最大变形减小了63.7%，最大应力减小了81.3%，一阶固有频率增加了34.6%，同时，滑枕质量减小了5.3%，实现了滑枕的轻量化设计，为数控机床其它关键零部件的设计提供了有益参考。

针对便携式计算机电池保护器生产过程中存在的自动化程度低、麦拉片贴合良品率低等问题,设计了便携式计算机电池保护器双面自动贴合机及其控制系统。通过对便携式计算机电池保护器双面自动贴合机工艺要求及功能特点分析,确定设备整体设计方案,并对其关键部件进行了详细设计,包括麦拉片传送机构、麦拉片贴合机构等;采用PLC作为控制系统的主控制器,实现电池保护器双面自动贴合麦拉片;以触摸屏作为人机交互界面,实现设备调试及系统运行状态监测等功能。该设备已投入实际生产使用,应用效果表明：该设备运行稳定,操作简单,自动化程度高,提高了产品生产效率和良品率。

为解决氧传感器内垫片取放料过程中人工抓取困难、生产效率低等问题,提高内垫片自动取放料的稳定可靠性,在分析内垫片的结构特征及设备功能要求的基础上,设计了氧传感器内垫片自动取放料装置控制系统。该控制系统用PLC作为主控单位,结合传感检测模块、电机驱动模块及人机交互界面,绘制了系统控制流程图。具体分析了气动系统的原理及元器件选型依据,详细介绍了控制系统的硬件组成、PLC选型及I/O口分配;以触摸屏作为人机交互窗口,设计了系统操作界面。系统运行结果表明该控制系统定位准确、取放料稳定可靠、工作效率高,满足设备要求。

为提高氧传感器保护罩和基座的装配效率,保证设备的运行可靠性,设计了氧传感器保护罩一基座装配机及其控制系统。详细分析了装配机的整体方案及工作原理,重点设计了系统的关键部件,包括推送机构和装配机构;介绍了控制系统的硬件组成,包括主控单元、系统驱动执行模块、传感检测模块和触摸屏;具体描述了控制系统的软件部分,阐述了PLC的控制流程,选用GT—Designer3设计系统的操作界面,实现人机交互。该设备现已投入企业使用,实际运行结果表明该装配机性能稳定,装配效率提高了25.3%,装配良品率高达99.96%,满足企业生产要求。