制造技術(shù)與機(jī)床最新期刊目錄

基于蟻群優(yōu)化模糊算法的低壓微弧加工電源控制策略研究————作者：桂賢成;周建平;毛家征;張逸舟;

摘要：低壓微弧加工電源性能對低壓微弧加工的工件加工質(zhì)量有著十分重要影響。為提高低壓維護(hù)加工電源性能，提出了一種基于蟻群算法優(yōu)化模糊PID的控制策略，并根據(jù)低壓微弧加工時(shí)的放電間隙性，在Simulink中構(gòu)建電源系統(tǒng)仿真模型。仿真對比分析了傳統(tǒng)PID、模糊PID和蟻群優(yōu)化模糊算法控制策略，并進(jìn)行了低壓微弧銑削加工效果對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，基于蟻群優(yōu)化模糊算法的低壓微弧加工電源能夠更好應(yīng)對低壓微弧加工中放電間...

基于加速度的機(jī)器人銑削力快速辨識方法————作者：田維軍;惠陽;薛瑩;楊選宏;史江海;侯馬驍;

摘要：機(jī)器人銑削過程中的銑削力可以用于監(jiān)測工件加工質(zhì)量、刀具狀態(tài)等，是最重要的參數(shù)之一。然而，在大型結(jié)構(gòu)件加工中，很難通過測力儀直接測量機(jī)器人銑削力。文章提出一種基于加速度的機(jī)器人銑削力快速辨識方法。首先，根據(jù)機(jī)器人系統(tǒng)中加速度與銑削力之間的關(guān)系，構(gòu)建加速度間接辨識機(jī)器人銑削力框架。然后，基于機(jī)器人系統(tǒng)矩陣的遞推性和正則化算子的特殊性，提升機(jī)器人銑削力辨識的速度。最后，通過機(jī)器人銑削試驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的...

無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)制孔裝備研制與試驗(yàn)研究————作者：楊繼之;王云鵬;朱林;樂毅;文科;周瑩皓;徐建萍;

摘要：針對碳纖維復(fù)合材料無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)高精度制孔難題，研制了混聯(lián)機(jī)器人高精度制孔裝備，并建立了串-并多自由度協(xié)同與多傳感器融合的控制架構(gòu)。提出了基于多點(diǎn)激光測距的姿態(tài)修正策略及接觸式測量深度控制策略。構(gòu)建了虛擬環(huán)境和物理空間交互映射的孿生仿真框架，并實(shí)現(xiàn)了基于孿生模型的制孔過程仿真。最終，通過制孔試驗(yàn)分析，驗(yàn)證了所提出的控制架構(gòu)、制孔位姿修正方法的有效性。試驗(yàn)結(jié)果表明，孔位姿態(tài)誤差最大為0.48°，孔徑...

高速旋轉(zhuǎn)磨粒電極電化學(xué)放電加工氧化鋯陶瓷小孔試驗(yàn)研究————作者：黃志堅(jiān);吳志銘;鄒治湘;劉江文;

摘要：氧化鋯陶瓷因其高硬度、高熔點(diǎn)等優(yōu)異特性，被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域中，然而，該材料加工難大，難以實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、高精度加工。傳統(tǒng)電化學(xué)放電加工氧化鋯陶瓷，雖可通過增大能量提升加工效率，但易因材料內(nèi)部熱應(yīng)力過大等問題，而產(chǎn)生大量的微裂紋等缺陷。為此，文章提出采用高速旋轉(zhuǎn)磨粒電極電化學(xué)放電加工的方法對氧化鋯進(jìn)行小孔加工。通過與傳統(tǒng)電化學(xué)放電加工進(jìn)行對比試驗(yàn)以分析其加工特性，研究發(fā)現(xiàn)磨粒電極能夠提升氣膜...

剛性鏈鏈輪齒形結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究————作者：李存志;付振明;王琛;秦立夫;劉國梁;

摘要：針對剛性鏈系統(tǒng)工作過程振動大、穩(wěn)定性差的問題，基于剛性鏈嚙合過程受力分析，闡明了傳統(tǒng)齒形結(jié)構(gòu)鏈輪工作性能不足的內(nèi)在機(jī)理，并據(jù)此設(shè)計(jì)了一種“兩圓弧一漸開線”的新型鏈輪齒形結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，建立了剛性鏈系統(tǒng)的Recurdyn動力學(xué)模型，對比分析了新型齒形結(jié)構(gòu)鏈輪對剛性鏈系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響。最后，將新型齒形結(jié)構(gòu)鏈輪應(yīng)用于升降系統(tǒng)，以振動加速度為指標(biāo)進(jìn)行了工作性能驗(yàn)證。結(jié)果表明，在相同工況下，采用新型齒...

微織構(gòu)/混合納米流體協(xié)同微量潤滑對車削Inconel 718的影響————作者：裴宏杰;張晨陽;霍宇航;郭二廓;

摘要：為了揭示刀具微織構(gòu)和納米流體的協(xié)同微量潤滑機(jī)理，開展了MoS₂、多壁碳納米管（multi-walled carbon nanotubes，MWCNTs）和MoS₂/MWCNTs混合納米流體和刀具前/后刀面的微坑/微槽織構(gòu)微量潤滑車削Inconel 718高溫合金的實(shí)驗(yàn)研究。采用皮秒激光技術(shù)在陶瓷刀片的前/后刀面加工出微坑/微槽織構(gòu)并利用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)...

基于AFP工藝多目標(biāo)優(yōu)化的CFRP預(yù)浸料高質(zhì)量鋪層研究————作者：宗岳岳;高閣;郝益;劉志強(qiáng);謝藝璇;

摘要：自動化纖維鋪設(shè)（automated fiber placement， AFP）在制造高性能碳纖維增強(qiáng)聚合物（carbon fiber reinforced polymer， CFRP）復(fù)合材料產(chǎn)品中發(fā)揮著重要作用，其質(zhì)量受到工藝參數(shù)的顯著影響。本研究探討了由自建AFP機(jī)制造的CFRP復(fù)合材料預(yù)浸料的鋪層質(zhì)量，分析了工藝參數(shù)對其影響。通過單因素試驗(yàn)方法，分析了AFP性能（即預(yù)浸料的貼合狀態(tài)、變形及氣...

考慮結(jié)合面剛度的臥式加工中心整機(jī)結(jié)構(gòu)分析————作者：李珂;黃祖廣;周雪鵬;張大衛(wèi);任國喜;陳紅昌;程竑力;

摘要：為準(zhǔn)確分析精密臥式加工中心的靜動態(tài)特性并找出薄弱環(huán)節(jié)，提出了一種結(jié)合面剛度和阻尼的計(jì)算方法，并建立了考慮結(jié)合面剛度的有限元仿真模型。在靜剛度分析中，X、Y和Z三向靜剛度分別為93.85、117.45、182.54 N/μm，其中，X向剛度最弱。動態(tài)特性分析顯示，機(jī)床前四階固有頻率分別為44.22、74.40、87.19、105.68 Hz，且其中三階模態(tài)由立柱引起，表明立柱是動態(tài)特性的薄弱環(huán)節(jié)。剛...

φ0.75 mm深小孔微鏜削刀具角度參數(shù)仿真優(yōu)化分析————作者：李肖;孟慶新;齊廣東;李旭;張俊;周豫寧;石廣豐;

摘要：05Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼活門座是航空發(fā)動機(jī)用燃油電磁閥的重要零件，活門座上控制燃油流量的深小孔（φ0.75 mm，深4 mm）尺寸要求嚴(yán)格。現(xiàn)加工用德國Horn硬質(zhì)合金微鏜刀為系列化進(jìn)口采購，刀具尺寸較小、剛度較差，在加工時(shí)易產(chǎn)生振動，導(dǎo)致加工尺寸不合格，批量化產(chǎn)品的合格率低。文章采用優(yōu)化刀具角度參數(shù)的方法來減小切削力，進(jìn)而減小刀具的顫振。基于DEFORM 3D仿真軟件建立深小孔微鏜削的...

精密坐標(biāo)鏜床立柱結(jié)構(gòu)動態(tài)特性優(yōu)化分析與設(shè)計(jì)————作者：姜二彪;黃祖廣;郭天明;張瑞亮;劉強(qiáng);高衛(wèi)國;

摘要：立柱作為精密坐標(biāo)鏜床的核心承載部件，其設(shè)計(jì)對整機(jī)動態(tài)性能至關(guān)重要。為提升機(jī)床動態(tài)特性，文章提出了一種基于斜立柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化的動態(tài)性能增強(qiáng)方法。首先利用有限元法構(gòu)建了機(jī)床整機(jī)動力學(xué)模型，分析低階模態(tài)振型規(guī)律，闡明了增強(qiáng)機(jī)床動態(tài)特性的設(shè)計(jì)原理。仿真結(jié)果表明，斜立柱結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)等截面立柱，可提高機(jī)床低階模態(tài)的固有頻率。為進(jìn)一步優(yōu)化斜立柱結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸，提出了一種斜立柱設(shè)計(jì)參數(shù)兩級響應(yīng)面優(yōu)化策略，揭示了斜立柱...

基于表面完整性灰色關(guān)聯(lián)度分析的16Cr3NiWMoVNbE齒輪磨削工藝優(yōu)化研究————作者：方園園;李炎鑫;楊純輝;姚金鑫;程從前;劉偉;

摘要：為滿足航空齒輪抗疲勞與耐磨損性能需求，圍繞磨削加工表面完整性展開深入研究。以典型難加工材料16Cr3NiWMoVNbE滲碳航空齒輪為研究對象，通過設(shè)計(jì)磨削工藝正交試驗(yàn)，研究了影響表面粗糙度與殘余應(yīng)力等關(guān)鍵指標(biāo)的主要磨削參數(shù)，并采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)工藝參數(shù)的全局優(yōu)化。結(jié)果表明：徑向進(jìn)給是影響表面粗糙度的主要因素；殘余壓應(yīng)力分布呈現(xiàn)齒面節(jié)圓 ≈近齒頂＞齒根，其中進(jìn)給速度對齒頂和齒面殘余應(yīng)...

永磁同步電機(jī)定子故障診斷技術(shù)綜述————作者：張雪男;任泰安;金谷香;田杰;韓江;

摘要：永磁同步電機(jī)（permanent magnet synchronous machine，PMSM）的結(jié)構(gòu)簡單、功率因數(shù)高、力能指標(biāo)好，因此廣泛應(yīng)用于各個(gè)不同的領(lǐng)域。文章介紹了PMSM的基本工作原理和簡化數(shù)學(xué)模型，針對定子繞組開路故障，采用處理和優(yōu)化電流信號的方式對比數(shù)據(jù)診斷出故障相；針對定子繞組短路故障，根據(jù)短路嚴(yán)重程度分類采用數(shù)學(xué)模型獲取特征信號，利用優(yōu)化算法提取負(fù)序、零序電壓和電流特征值分量，...

基于XGBoost與SHAP分析的可解釋性故障診斷方法研究————作者：李開平;張鳳麗;黃祖廣;王金江;

摘要：針對現(xiàn)有智能故障診斷方法存在特征輸入單一、故障難以提取、模型可解釋性較差等問題，提出一種基于XGBoost與SHAP分析的可解釋性故障診斷方法。首先，采用傳統(tǒng)信號處理方法完成多域特征的提取。其次，基于XGBoost集成算法構(gòu)建故障診斷模型，并根據(jù)XGBoost內(nèi)嵌評估指標(biāo)對模型進(jìn)行初步特征解釋。最后，運(yùn)用Tree SHAP方法對診斷模型進(jìn)行特征解釋分析，探究重要特征對軸承故障類別趨勢的影響關(guān)系，分...

飛機(jī)柔性裝配技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢————作者：張永亮;張輝;李智;汪海晉;畢運(yùn)波;

摘要：飛機(jī)柔性裝配技術(shù)因其較高的裝配效率、精度和靈活性，已成為航空制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵組成部分。文章首先從國內(nèi)外航空企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的角度，重點(diǎn)從數(shù)字化測量、柔性對接裝配及自動化鉆鉚3個(gè)方面，評述了飛機(jī)柔性裝配技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。然后，總結(jié)了飛機(jī)柔性裝配的三大關(guān)鍵技術(shù)，即大空間高精度測量、柔性工裝調(diào)姿定位與自動鉆鉚離線編程，并深入探討了相關(guān)理論技術(shù)研究現(xiàn)狀。最后，結(jié)合人工智能與大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)...

鉆削參數(shù)對鉆削TC4小孔切削力的影響————作者：那春雨;姜增輝;劉瑋;王少涵;

摘要：為研究鉆削TC4小孔時(shí)切削力的特性，采用正交試驗(yàn)及單因素試驗(yàn)方法，以鉆頭直徑、鉆削速度和進(jìn)給量為因素，研究了主要鉆削參數(shù)對鉆頭軸向力、扭矩的影響規(guī)律，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了軸向力及扭矩的經(jīng)驗(yàn)公式。結(jié)果表明，鉆削參數(shù)對軸向力及扭矩的影響程度排序?yàn)椋篸＞f_n＞v_c，當(dāng)鉆削速度為20 m/min時(shí)軸向力及扭矩較低，有利于降低切削力引起的加工誤差；軸向力及扭矩的經(jīng)...

機(jī)械密封環(huán)拋光裝置設(shè)計(jì)————作者：陳嘉庚;賈玙璠;康仁科;朱祥龍;印文典;

摘要：針對核主泵密封環(huán)復(fù)雜形面拋光的加工需求，設(shè)計(jì)了一款具有四軸聯(lián)動、拋光載荷監(jiān)測功能的核主泵密封環(huán)拋光裝置。規(guī)劃了拋光裝置的臥式布局，設(shè)計(jì)并分析了關(guān)鍵零部件。開發(fā)了裝置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用“嵌入式運(yùn)動控制器-驅(qū)動器-電機(jī)”方案，通過電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)直線軸運(yùn)動，力傳感器可對拋光載荷開展監(jiān)測。在研制的拋光裝置上，開展了典型密封環(huán)拋光工藝試驗(yàn)，拋光160 min，平均拋光載荷26 N，密封環(huán)粗糙度由R...

復(fù)雜工況下多軸分揀機(jī)械臂的路徑規(guī)劃方法研究————作者：黃波;劉駿;李航;李軒;何榮城;

摘要：為了解決傳統(tǒng)雙向快速擴(kuò)展隨機(jī)樹（bidirectional rapidly-exploring random tree，Bi-RRT）算法中隨機(jī)性強(qiáng)、搜索效率低、連接難度大以及路徑質(zhì)量差等問題，提出了一種改進(jìn)的高斯偏置雙向快速擴(kuò)展隨機(jī)樹（Gaussian-biased BiRRT， GB-BiRRT）算法。該算法融合了自適應(yīng)高斯分層采樣（adaptive Gaussian layered samp...

考慮磨合的變角減速器齒面形貌模擬及振動特性分析————作者：高云龍;張濤;崔宇飛;胡瀟童;董皓;

摘要：為研究磨合對變角減速器齒面形貌及振動特性的影響，首先，采用結(jié)構(gòu)函數(shù)法計(jì)算磨合后齒面的分形參數(shù)，并結(jié)合分形理論與齒輪漸開線方程，模擬實(shí)際粗糙齒面的形貌特征。其次，建立了一個(gè)包含16自由度的彎-扭-軸耦合的錐齒輪-轉(zhuǎn)子-軸承動力學(xué)模型，該模型考慮了齒面形貌、時(shí)變嚙合剛度等因素。然后，通過勢能法結(jié)合微凸體分布函數(shù)計(jì)算時(shí)變嚙合剛度，分析磨合前后剛度的變化規(guī)律，并利用分形函數(shù)構(gòu)造齒輪粗糙嚙合間隙。最后，采用...

弱剛度構(gòu)件工業(yè)機(jī)器人銑削偏轉(zhuǎn)誤差建模————作者：梁志強(qiáng);鄭浩然;杜宇超;高子瑞;劉寶隆;張敖生;熊凌達(dá);仇天陽;蔡諄皓;

摘要：弱剛度構(gòu)件機(jī)器人銑削過程中，機(jī)器人與懸臂工件均具有柔性特征，在銑削力作用下二者極易產(chǎn)生較大彈性變形，進(jìn)而導(dǎo)致刀具軸線與銑削端面發(fā)生偏移，嚴(yán)重影響加工精度與表面質(zhì)量。針對該問題，提出了一種綜合考慮機(jī)器人末端定位誤差與機(jī)器人-弱剛度構(gòu)件偏轉(zhuǎn)誤差的建模與補(bǔ)償方法。利用線激光傳感器對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行定位誤差辨識與偏轉(zhuǎn)剛度標(biāo)定，并采用有限元方法求解弱剛度構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)誤差，進(jìn)而建立綜合考慮機(jī)器人定位誤差、偏轉(zhuǎn)誤差...

基于遺傳算法的加工中心精度優(yōu)化分配方法————作者：李珂;黃祖廣;程竑力;張大衛(wèi);梁爽;任國喜;周雪鵬;

摘要：為優(yōu)化幾何精度并提升五軸臥式加工中心的正向設(shè)計(jì)水平，提出一種基于遺傳算法的精度分配方法。以某公司生產(chǎn)的精密五軸臥式加工中心為研究對象，首先，分析其結(jié)構(gòu)和誤差元素，利用多體系統(tǒng)理論和齊次坐標(biāo)變換原理建立幾何誤差模型；其次，在加工空間中不同的位置對誤差模型中的37項(xiàng)誤差進(jìn)行靈敏度分析，取單項(xiàng)誤差在各位置的最大靈敏度作為全局靈敏度；最后，結(jié)合誤差模型與靈敏度結(jié)果，通過Isight和Matlab軟件結(jié)合，...

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