为了解决传统经验或数学模型难以快速、合理的分析装配线产能、节拍的问题,以某飞机制造企业的一条装配线为研究对象,应用生产系统建模与仿真技术和工业工程方法,在梳理、分析其装配工艺流程、装备布局图及关键生产数据的基础上,利用Delmia/Quest仿真软件平台建立装配线参数化仿真模型,实现了装配线的实虚映射,并进行装配线装配流程仿真。通过对仿真数据输出结果的分析,获取了该装配线的生产瓶颈、生产产能、节拍、设备负荷率等相关数据,通过分析其生产特点,提出了针对性的改善方案,为该装配生产线设备配置的优化、工艺布局的评估提供了参考。

研究金刚石砂轮对HIPSN陶瓷平面磨削过程中,不同工艺参数对磨削力的影响。通过正交实验,在干/湿磨两种条件下研究砂轮线速度、磨削深度、工件进给速度等工艺参数对磨削力的影响。在其他参数不变的条件下,湿磨时的法向磨削力大于干磨时的法向磨削力,湿磨时的切向磨削力小于干磨时的切向磨削力。湿磨时的磨削力比大于干磨时的磨削力比,湿磨时的比磨削能小于干磨时的比磨削能。在一定条件下,干磨时的磨削力更有助于高精度表面质量的形成,为绿色加工和生产实践提供了一定的指导意义。

电路板的激光打孔路径优化是一个NP完全问题,随着孔群数量的增加,其复杂性和解空间会成指数性增长。文章采用K-means算法和改进模拟退火算法,并结合孔群加工的数学模型研究HDI激光打孔的路径优化。首先采用K-means算法聚类分析得到相似度高的孔群,初始种群运用贪婪选择策略,降低起始搜索范围,提高收敛效率;寻优过程中加入遗传算法的DIM(Displaced Inversion Mutation)变异算子,避免模拟退火算法陷入局部最优解。仿真试验结果表明,该方案求解出的最优路径比采用模拟退火算法有明显改善。

通过田口方法和有限体积法研究了喷嘴结构对熔融沉积型（FDM,Fused Deposition Modeling）3D打印机出口速度稳定性的影响,试验研究在喷嘴收敛角、过渡圆弧半径、整流段长度三个因素的水平组合下进行,利用ANSYS Fluent软件对喷嘴流场进行仿真,得出喷嘴内流场的速度变化云图、出口速度和出口速度方差,并对喷嘴结构进行优化设计。结果表明,收敛角、过渡圆弧半径、整流段长度以及它们之间的交互作用是影响丝料出口速度稳定性的重要因素。通过实验验证,在满足加工条件的情况下,收敛角越小,过渡圆弧半径越大,喷嘴出口速度越稳定。

针对熔融沉积型（FDM,Fused Deposition Modeling）3D打印机喷头系统在打印过程中存在打印材料提前软化和打印成型件不能及时冷却,引起打印精度差的问题,设计了一种高效简易的3D打印机喷头冷却装置。通过ANSYS fluent软件对结构优化前后的喷头和打印材料进行了热学仿真分析,得到结构优化前后喷头温度云图和打印材料的温度云图、应变云图的模拟数据。并通过实验测量出结构优化前后打印成型件的误差。结果表明：结构优化后喷头的冷却装置能够有效改善打印材料提前软化的现象,打印的成型件能够及时冷却,打印精度得到提高。

在难以利用软件成功修补复杂型面的较大漏洞情况下，为了获得精确和完整复杂型面零件点云的三维模型，应用BP和RBF神经网络对精度要求高的挖掘机斗齿内腔人为漏洞修补，误差对比分析表示，BP修补效果较RBF更佳。考虑到工程实际中应用，精度要求和效率上，以复杂型面点云机架为例，实验表明，BP算法取得了很好的修补效果，该修补方法在漏洞修补上比软件修补和RBF修补效果好且效率高，为后续复杂型面点云数据处理提供了参考依据。

为提高精密定位系统几何误差、热诱导误差以及动态误差检测精度,基于刚度高、相应速度快的并联柔性铰链机构提出一种6自由度超精密线性定位系统,并对该定位系统的全范围运动进行了测量,用运动学方法计算每个执行机构所需的位移量用于补偿误差;同时提出一种基于递推法的误差补偿算法,提高了系统的定位精度;通过对5自由度直线性平台误差的实时测量和补偿,研究了6自由度超精密线性定位系统的有效性。在实际应用中,平移和旋转误差的峰谷误差分别降低了89%和93%,证明了递推补偿算法的有效性。

并联机床由于其强非线性的特性,且在不同位姿下它的振动特性是不同的。所以在通过试验测得并联机床在典型位姿下的振动信号,并对振动信号进行频域分析得到机床在典型位姿下的功率谱的基础上,应用功率谱分析初步得到机床的振动特性。再利用测试分析软件得到并联机床的在此位姿下的固有频率。最后用有限元分析软件ANSYSWorkbench对机床的在典型位姿下进行有限元模态分析,并得到了并联机床在典型位姿下的振动特性。通过对比试验分析与有限元分析并进行灵敏度的分析得到了有限元模型的修改方向。对并联机床的优化提供了数据的支持。

为了提高切削加工机器人的加工效率以及加工稳定性,对机器人加工轨迹进行了优化。在机器人任务空间中用双NURBS曲线描述刀位轨迹及刀轴矢量轨迹,并将其转化到关节空间。将刀轴矢量通过旋转坐标变换转换为机器人旋转矩阵,并结合基于旋量的机器人正运动学方程求取关节角,此角度值作为求运动学逆解的约束条件,以保证机器人加工时刀轴矢量相对于工件表面不变。基于骨干粒子群优化算法提出了一种自适应罚函数的约束多目标骨干粒子群优化算法,对机器人加工过程中的时间、加速度、加加速度等指标进行多目标优化,该算法采用自适应指数罚函数对约束进行处理,为了避免算法早熟,引入时变变异因子,增强了算法全局搜索能力和局部探索能力。最后,通过实验验证所提出算法的正确性和有效性。

为研究PR05型号6自由度关节型机器人的运动性能和轨迹规划,运用D-H建模方法对该机器人建立运动学方程,并基于其变换矩阵中元素的特性,提出一种6自由度机器人运动学逆解优化算法,该算法只需进行一次矩阵逆乘,从而使计算过程简化,而后分析了该机器人的奇异状态位置;在Matlab Robotics Toolbox环境下,对该机器人进行仿真建模,并对其运动学正逆解和关节空间轨迹进行实例仿真,得到了机器人各个关节的动力学参数仿真曲线和运动轨迹数据,验证了所建立的机器人运动学模型正确以及正逆解算法的有效性,表明了该机器人运动性能良好,轨迹曲线平滑无波动。