面向質(zhì)量目標(biāo)的產(chǎn)品制造過程優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 00:27
在產(chǎn)品制造過程中,加工和裝配是產(chǎn)品制造的主要任務(wù),因此產(chǎn)品的質(zhì)量除了與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有關(guān)外,還取決于零件的加工質(zhì)量以及產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,即制造過程質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有非常大的影響。由此可見,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性,不僅要求產(chǎn)品在加工過程中要嚴(yán)格保證各功能零件具有高精密的加工精度,而且在裝配過程中實(shí)現(xiàn)各功能部件在高精度、高效率和高穩(wěn)定性組裝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步保證產(chǎn)品具有最優(yōu)的整體性能。本文以高質(zhì)量要求產(chǎn)品的制造過程為背景,圍繞高精密激光微加工技術(shù)和選擇裝配技術(shù),提出了產(chǎn)品在加工和裝配過程中的質(zhì)量?jī)?yōu)化關(guān)鍵技術(shù),主要研究?jī)?nèi)容如下:在分析高質(zhì)量要求產(chǎn)品制造過程特點(diǎn)、不確定性和質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上,從理論研究和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā),構(gòu)建了由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層和軟件交互層組成的質(zhì)量?jī)?yōu)化體系結(jié)構(gòu),并確定了面向高質(zhì)量要求產(chǎn)品制造過程各個(gè)階段的質(zhì)量?jī)?yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。以高質(zhì)量要求產(chǎn)品高精密零件的加工過程為研究對(duì)象,提出了一種新型多步激光微加工方案,在質(zhì)量和成本最優(yōu)的目標(biāo)下,構(gòu)建零件單位加工成本的優(yōu)化模型,應(yīng)用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解。數(shù)值仿真對(duì)比和案例驗(yàn)證加工結(jié)果表明該方案相較于傳統(tǒng)激光微加工方案能大大提高零...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1高質(zhì)量要求產(chǎn)品制造過程流程??根據(jù)圖2.1我們將產(chǎn)品制造過程的主要流程劃分為三個(gè)階段:(丨)材料層或工??
通過采用這種加工策略,我們加工了一個(gè)大氣衛(wèi)星傳感器的蓋罩,而這種大??氣衛(wèi)星傳感器主要用于測(cè)量大氣中的粒子。該蓋罩由25個(gè)矩陣陣列組成,每個(gè)矩陣??陣列有5x10?=?50個(gè)微孔,圖3.6是其中一個(gè)矩陣陣列的顯微鏡視圖。每個(gè)微孔的??直徑要求是10?±2A/m。根據(jù)仿真結(jié)果,我們成功地通過一次加工過程獲得了沒有任??何缺陷的蓋罩。之前在沒有采用本章提出的技術(shù)和仿真方法的情況下,在實(shí)驗(yàn)室加??工這種微觀尺度類型的零件通常要經(jīng)歷許多次試錯(cuò)的過程才能獲得?個(gè)滿遼:的岑件,??35??
?10?20?30?40?50?60?70?80?90?100??迭代次數(shù)??圖3.5種群大小為5的PSO算法進(jìn)化性能??考慮到在每次迭代中孔徑和位置誤差的隨機(jī)性和變H性,所獲得的最優(yōu)檢測(cè)矩??陣及其相應(yīng)的單位加工成本不是唯一的。然而,就根據(jù)任何生成的數(shù)據(jù)而獲得的單??位加工成本而言,我們發(fā)現(xiàn)本車提出的包含最優(yōu)檢測(cè)的多步激光微加:1:方案要分別??優(yōu)于包含最終檢測(cè)的傳統(tǒng)單步激光微加工方案和包含全面檢測(cè)的極端多步激光微加??工方案超過50%。另外,根據(jù)表3.2的結(jié)果可以知道,包含最優(yōu)檢測(cè)的多步激光微??加工方案比包含最終檢測(cè)的傳統(tǒng)單步激光微加工方案有更高的成功率。此外,該算??法對(duì)于不同的微孔陣列大小也是非常有效的。??針對(duì)合格率極低,其原因是因?yàn)楸菊碌难芯勘尘笆窃诩す饧庸?shí)驗(yàn)室中針對(duì)一??批工件進(jìn)行多次試錯(cuò)過程的加工實(shí)驗(yàn)從而獲得合格零件,加工精度要求非常高,而??采用傳統(tǒng)的加工方案往往要經(jīng)歷多次加工實(shí)驗(yàn)才能獲得一個(gè)滿意的零件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多質(zhì)量特性渦旋盤計(jì)算機(jī)輔助選擇裝配[J]. 宋紅滾,劉國平,劉建勝,楊娟. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(12)
[2]基于蟻群算法的工程機(jī)械再制造優(yōu)化選配方法研究[J]. 宿彪,黃向明,任瑩暉,王伏林,肖和,鄭波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于SPEA2的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品選擇裝配方法[J]. 王康,張樹生,何衛(wèi)平,王明微,陳進(jìn)平,王亮州. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]基于網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃的滑閥組件選配方法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧應(yīng)蘭,姚凱學(xué). 自動(dòng)化與儀器儀表. 2016(03)
[5]面向質(zhì)量目標(biāo)的再制造復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品裝配分組優(yōu)化配置方法[J]. 劉明周,劉從虎,邢玲玲,張璽,王強(qiáng),王小巧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[6]基于NSGA-Ⅱ的無油渦旋空壓機(jī)動(dòng)定盤的選配[J]. 周林玉,涂海寧,楊娟. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2013(12)
[7]基于粒子群算法的多質(zhì)量特性下的選裝優(yōu)化方法研究[J]. 陳杰,敘述禮. 中國機(jī)械工程. 2013(18)
[8]基于改進(jìn)非支配排序遺傳算法的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜盤選配[J]. 涂海寧,楊娟,劉國平,袁丹丹. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2013(08)
[9]統(tǒng)計(jì)分組裝配技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 張宇,尹言虎,楊慕升,隋文濤,袁光明. 中國機(jī)械工程. 2013(02)
[10]孔、軸不等公差條件下的統(tǒng)計(jì)分組裝配技術(shù)[J]. 尹言虎,張宇. 現(xiàn)代制造工程. 2012(02)
博士論文
[1]不確定環(huán)境下復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品再制造裝配過程在線質(zhì)量控制機(jī)制研究[D]. 劉從虎.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]產(chǎn)品裝配質(zhì)量設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)與控制理論、方法及其應(yīng)用[D]. 周思杭.浙江大學(xué) 2013
[3]面向大規(guī)模定制的復(fù)雜產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法研究[D]. 李軍鵬.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]復(fù)雜零件加工過程質(zhì)量控制理論與方法研究[D]. 朱芳.武漢理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]工程機(jī)械再制造優(yōu)化選配方法研究[D]. 宿彪.湖南大學(xué) 2016
[2]指揮閥數(shù)字化裝配系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的開發(fā)[D]. 侯峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于改進(jìn)SPEA2算法的交通路線方案設(shè)計(jì)研究[D]. 吳壯松.東北師范大學(xué) 2015
[4]面向質(zhì)量目標(biāo)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)選配優(yōu)化研究[D]. 李德強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于立體倉庫的輪軸裝配選配優(yōu)化研究[D]. 張鵬.大連交通大學(xué) 2014
[6]SPEA2算法改進(jìn)及在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[D]. 王安.南京信息工程大學(xué) 2014
[7]性能預(yù)測(cè)與公差分組相結(jié)合的精密產(chǎn)品選配方法及其應(yīng)用[D]. 于宇.浙江大學(xué) 2014
[8]面向無油渦旋空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助零件選配研究[D]. 楊娟.南昌大學(xué) 2013
[9]基于遺傳算法的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品分組選擇裝配方法研究[D]. 費(fèi)俊鋒.電子科技大學(xué) 2013
[10]產(chǎn)品多目標(biāo)多類型選配技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 周鑫.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3510560
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1高質(zhì)量要求產(chǎn)品制造過程流程??根據(jù)圖2.1我們將產(chǎn)品制造過程的主要流程劃分為三個(gè)階段:(丨)材料層或工??
通過采用這種加工策略,我們加工了一個(gè)大氣衛(wèi)星傳感器的蓋罩,而這種大??氣衛(wèi)星傳感器主要用于測(cè)量大氣中的粒子。該蓋罩由25個(gè)矩陣陣列組成,每個(gè)矩陣??陣列有5x10?=?50個(gè)微孔,圖3.6是其中一個(gè)矩陣陣列的顯微鏡視圖。每個(gè)微孔的??直徑要求是10?±2A/m。根據(jù)仿真結(jié)果,我們成功地通過一次加工過程獲得了沒有任??何缺陷的蓋罩。之前在沒有采用本章提出的技術(shù)和仿真方法的情況下,在實(shí)驗(yàn)室加??工這種微觀尺度類型的零件通常要經(jīng)歷許多次試錯(cuò)的過程才能獲得?個(gè)滿遼:的岑件,??35??
?10?20?30?40?50?60?70?80?90?100??迭代次數(shù)??圖3.5種群大小為5的PSO算法進(jìn)化性能??考慮到在每次迭代中孔徑和位置誤差的隨機(jī)性和變H性,所獲得的最優(yōu)檢測(cè)矩??陣及其相應(yīng)的單位加工成本不是唯一的。然而,就根據(jù)任何生成的數(shù)據(jù)而獲得的單??位加工成本而言,我們發(fā)現(xiàn)本車提出的包含最優(yōu)檢測(cè)的多步激光微加:1:方案要分別??優(yōu)于包含最終檢測(cè)的傳統(tǒng)單步激光微加工方案和包含全面檢測(cè)的極端多步激光微加??工方案超過50%。另外,根據(jù)表3.2的結(jié)果可以知道,包含最優(yōu)檢測(cè)的多步激光微??加工方案比包含最終檢測(cè)的傳統(tǒng)單步激光微加工方案有更高的成功率。此外,該算??法對(duì)于不同的微孔陣列大小也是非常有效的。??針對(duì)合格率極低,其原因是因?yàn)楸菊碌难芯勘尘笆窃诩す饧庸?shí)驗(yàn)室中針對(duì)一??批工件進(jìn)行多次試錯(cuò)過程的加工實(shí)驗(yàn)從而獲得合格零件,加工精度要求非常高,而??采用傳統(tǒng)的加工方案往往要經(jīng)歷多次加工實(shí)驗(yàn)才能獲得一個(gè)滿意的零件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多質(zhì)量特性渦旋盤計(jì)算機(jī)輔助選擇裝配[J]. 宋紅滾,劉國平,劉建勝,楊娟. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(12)
[2]基于蟻群算法的工程機(jī)械再制造優(yōu)化選配方法研究[J]. 宿彪,黃向明,任瑩暉,王伏林,肖和,鄭波. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于SPEA2的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品選擇裝配方法[J]. 王康,張樹生,何衛(wèi)平,王明微,陳進(jìn)平,王亮州. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]基于網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃的滑閥組件選配方法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧應(yīng)蘭,姚凱學(xué). 自動(dòng)化與儀器儀表. 2016(03)
[5]面向質(zhì)量目標(biāo)的再制造復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品裝配分組優(yōu)化配置方法[J]. 劉明周,劉從虎,邢玲玲,張璽,王強(qiáng),王小巧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[6]基于NSGA-Ⅱ的無油渦旋空壓機(jī)動(dòng)定盤的選配[J]. 周林玉,涂海寧,楊娟. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2013(12)
[7]基于粒子群算法的多質(zhì)量特性下的選裝優(yōu)化方法研究[J]. 陳杰,敘述禮. 中國機(jī)械工程. 2013(18)
[8]基于改進(jìn)非支配排序遺傳算法的渦旋壓縮機(jī)動(dòng)靜盤選配[J]. 涂海寧,楊娟,劉國平,袁丹丹. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2013(08)
[9]統(tǒng)計(jì)分組裝配技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 張宇,尹言虎,楊慕升,隋文濤,袁光明. 中國機(jī)械工程. 2013(02)
[10]孔、軸不等公差條件下的統(tǒng)計(jì)分組裝配技術(shù)[J]. 尹言虎,張宇. 現(xiàn)代制造工程. 2012(02)
博士論文
[1]不確定環(huán)境下復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品再制造裝配過程在線質(zhì)量控制機(jī)制研究[D]. 劉從虎.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]產(chǎn)品裝配質(zhì)量設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)與控制理論、方法及其應(yīng)用[D]. 周思杭.浙江大學(xué) 2013
[3]面向大規(guī)模定制的復(fù)雜產(chǎn)品模塊規(guī)劃方法研究[D]. 李軍鵬.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]復(fù)雜零件加工過程質(zhì)量控制理論與方法研究[D]. 朱芳.武漢理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]工程機(jī)械再制造優(yōu)化選配方法研究[D]. 宿彪.湖南大學(xué) 2016
[2]指揮閥數(shù)字化裝配系統(tǒng)關(guān)鍵模塊的開發(fā)[D]. 侯峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于改進(jìn)SPEA2算法的交通路線方案設(shè)計(jì)研究[D]. 吳壯松.東北師范大學(xué) 2015
[4]面向質(zhì)量目標(biāo)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)選配優(yōu)化研究[D]. 李德強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于立體倉庫的輪軸裝配選配優(yōu)化研究[D]. 張鵬.大連交通大學(xué) 2014
[6]SPEA2算法改進(jìn)及在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[D]. 王安.南京信息工程大學(xué) 2014
[7]性能預(yù)測(cè)與公差分組相結(jié)合的精密產(chǎn)品選配方法及其應(yīng)用[D]. 于宇.浙江大學(xué) 2014
[8]面向無油渦旋空壓機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助零件選配研究[D]. 楊娟.南昌大學(xué) 2013
[9]基于遺傳算法的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品分組選擇裝配方法研究[D]. 費(fèi)俊鋒.電子科技大學(xué) 2013
[10]產(chǎn)品多目標(biāo)多類型選配技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 周鑫.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3510560
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