针对传统挤出生产车间设备种类的多样性给工厂数据采集和统一监控带来的难题,研究一种基于OPC UA的数据采集与监控系统。以挤出生产线为研究对象,通过系统功能需求分析,设计总体技术框架。对生产数据分类整理,建立服务器地址空间信息模型,采用KEPServerEX搭建本地OPC UA服务器,实现不同设备生产数据的实时采集和封装。使用OPC UA基金会提供的SDK开发OPC UA客户端对接OPC UA服务器,完成对服务器地址空间信息节点的统一采集和处理,同时上传至数据库为上层业务系统提供数据支持。最后基于.NET平台,采用C#语言开发挤出生产线集中监控系统。应用结果表明:该系统能够实现对底层设备生产数据有效的监控和记录,使多源异构数据格式和设备通信得到统一。

针对液袋缺陷检测系统检测效率低和动作时序难以规划的问题,对液袋缺陷检测系统动作源气缸进行了运动特性数学建模并利用MATLAB中的龙格-库塔法仿真得到气缸运动特性曲线,依据仿真结果和每个工步的行程计算每个工步的动作时间。根据每个工步时间和缺陷检测工艺流程,设计动作时序并绘制时序图;对时序图进行详细分析,提出缺陷检测分拣流程简化方案和检测动作并行方案,通过这两个方案对动作时序进行了优化。优化后重新计算缺陷检测时间,结果表明优化后检测效率提升了41%;优化后能够实现高效液袋检测,即将液袋缺陷检测系统嵌入液袋生产线并不会影响原有的生产效率。

针对机电液综合控制系统开发对实验台的要求，本文提出了基于组态软件和PLC的机电液综合控制实验台总体方案。首先依据PLC的机电液综合控制系统的基本原理，采用模块化的设计思想构建实验台的硬件平台；然后依据实验要求构建机电液综合控制系统，采用组态软件实现机电液综合控制系统进行组态监控和实验数据采集；最后根据采集到的实验数据，利用Matlab软件分析机电液综合控制系统性能。实践表明，该机电液综合控制实验台模块齐备，能够组建中等复杂的机电液综合控制系统，且实验数据采集方便，可对系统运行进行实时监控，既能可用于机电液综合控制实验教学，又能用于工矿企业机电液综合控制系统开发。

进给系统作为立式加工中心的重要部件之一,其振动特性对产品的加工质量具有重要影响。以某大型立式加工中心为研究对象,建立了滚珠丝杠进给系统的刚柔耦合模型,分析进给系统的丝杠动态特性,研究了丝杠在不同转速范围内的振幅变化规律,分析了滚珠丝杠的静态和动态力学响应。模拟仿真的结论验证该大型立加机床进给系统能达到设计要求,并为大型立加机床进给系统的设计优化提供了理论依据。

针对降低直驱转台质量防止惯性影响其加工精度的问题,开展动静态特性分析、响应面构建、灵敏度分析以及NSGA-II遗传算法优化;对比、分析优化前与优化后的直驱转台加工参数。结果表明:优化后的参数不仅能够更好地满足加工需求,而且可提高直驱转台的刚度和1阶固有频率,显著降低该型号直驱转台的质量。

为探究不同曲率型面加工中温度场和力场的差异性,利用Deform平台建立曲率k分别为-0.05、0、0.05、0.33 mm-1的铣削数值模型。设计单因素控制方案完成仿真试验,分析各曲率型面铣削刀具-工件温度场和刀具受力数据的变化规律。观察相同加工参数组在不同曲率模型下刀具轴向力Fz的近似性规律。结果表明:不同曲率数值模型的温度场和力场数据差异小,同工艺参数下具有近似性,且宜选用曲率k=0的数值模型获取叶片变形载荷数据。

QCS014液压实验台原有的“矩阵板”控制线路复杂、控制方式单一，不能满足机电液集成控制方面的教学与科研要求。保持其原有液压部分不变，根据机电液集成控制系统组成结构，利用模块化设计思想对实验台电气控制部分进行改造，将其分为主控模块、电源模块、PLC模块、按钮开关模块、继电器模块、信号显示模块等几个功能相对独立的模块，构建一个机电液集成控制开放实验平台。

在分析了液压系统参数实时检测重要性的基础上，设计了温度、压力和流量的在线检测系统。该系统以AT89$51单片机为控制核心，通过数据采集系统对三种参数进行数据采集、信号调理和A／D转换，采用LCD进行数据显示，实现了液压系统的在线监控，为完善液压系统监控手段，扩大监控范围提供了一种新的方法。

在内冷却平面磨削系统中供液系统在磨削加工中提供一定流量的洁净切削液供液系统设计的关键在于系统流量的确定。通过对内冷却平面磨削过程中切削液喷射过程进行分析为了简化计算将径向流道内液体的流动看做定常流动其流速为径向流道中点处的流速利用牛顿定理可推导出液体在径向流道中点处的流速计算公式从而得到供液系统流量。实践表明按该文的方法计算出的供液系统流量是合理的据此设计出的供液系统成本低、性能可靠能够很好地满足内冷却平面磨削加工的需求。

为解决湿式驱动桥壳结构传统优化中的低效性和不确定性,提出了一种将响应面模型与可靠性相结合的优化设计方法。该方法从建立全液压湿式驱动桥壳有限元模型出发,结合拉丁方试验设计方案,利用最小二乘法构建驱动桥壳的二阶响应面近似模型。在此基础上,以驱动桥壳最大应力最小为优化目标,以驱动桥壳结构几何参数为设计变量,建立可靠性优化模型。对某驱动桥壳的优化结果表明,优化后的桥壳最大应力降低了10.91%,桥壳质量降低了10.93%,在满足相应强度要求的条件下有效降低桥壳的质量,达到可靠性设计的目的。