制造技術與機床最新期刊目錄

基于分形理論的熱裝HSK刀柄-刀具結合面接觸剛度模型————作者：廖靜平;裴二陽;盧振偉;趙欽志;張妍;沈李;

摘要：為準確獲得熱裝HSK刀柄-刀具結合面動力學參數，提出一種基于分形理論的熱裝HSK刀柄-刀具結合面接觸剛度計算模型。根據赫茲接觸和分形幾何理論，推導了一般平面結合面接觸剛度與接觸載荷之間的數學關系，在獲得熱裝HSK刀柄-刀具結合面接觸載荷分布的基礎上，考慮熱裝HSK刀柄-刀具結合面接觸的特殊形式，建立其結合面接觸剛度的理論計算模型。通過敲擊實驗可發現，基于該計算模型的第一階固有頻率的相對預測誤差為0...

異型滑塊導軌間垂直度誤差測算方法研究————作者：趙未來;祝錫晶;盧圣力;郭晉竹;孔華野;劉瑤;

摘要：針對傳統自準直儀測量導軌滑塊副垂直度誤差時，因測量對象不同導致結果不一致的問題，提出了一種通用的垂直度誤差計算方法。首先，分開考慮兩導軌滑塊副，并根據自準直儀測量原理、結合最小包容區域包絡模型，對導軌直線度誤差進行測量與分析。然后，在Matlab中編寫數據處理程序，完成誤差計算。最后，在某公司生產的某小型數控銑床上進行試驗驗證。結果表明測量值均在機床精度檢驗的允差范圍內，證明了該計算方法的有效性，...

基于自適應權重的黑翅鳶算法及其工程應用————作者：龍文;張潔;徐明;

摘要：針對原始黑翅鳶算法（black-winged kite algorithm， BKA）容易陷入局部最優，收斂精度不夠等問題，提出基于自適應權重的改進黑翅鳶算法（improved BKA，IBKA）。首先運用Fuch混沌映射策略初始化種群，提高種群的多樣性；其次在黑翅鳶攻擊行為中加入自適應權重，更好地平衡局部尋優和全局搜索能力；最后在黑翅鳶遷徙行為中引入萊維飛行，有效增強算法全局搜索能力。將IBKA...

微量液氮低溫冷卻切削Ni₄₀Fe₃₀Co₂₀Al₁₀加工表面完整性研究————作者：王利虎;王海雙;喬陽;劉國梁;王相宇;

摘要：高熵合金Ni₄₀Fe₃₀Co₂₀Al₁₀在低溫下具有高塑性、高強度、高硬度與耐腐蝕等綜合優異性能，在航空航天領域應用潛力大。但切削時冷卻不足導致切削溫度過高，對加工表面破壞嚴重。針對高熵合金切削溫度高的問題，采用微量液氮低溫冷卻的切削方式，避免了干切削溫度過高與大流量液氮冷卻局部過冷問題。端面車削試驗結果表明，...

GB/T 42707 數控機床遠程運維系列標準解讀與應用————作者：張培森;王金江;薛瑞娟;黃祖廣;張穎;

摘要：數控機床遠程運維是保障數控機床加工質量、安全可靠運行、提升企業效益的有效手段，從數控機床遠程運維層級架構和運維服務功能維度對GB/T 42707系列標準主要內容進行了解讀。首先分析了GB/T 42707系列標準的體系結構；其次從遠程運維服務平臺和運維服務功能分析了數控機床遠程運維的層級架構；然后針對狀態信息采集、健康狀態評估、故障診斷和狀態預測等功能，解析了標準條款及相關技術要求；最后選取某五軸加...

側銑加工能源碳排放率預測及切削參數多目標優化————作者：延小龍;郭宏;孟繁威;武玉鑫;羅雷;

摘要：針對數控機床的高能耗特性，提出一種基于改進蜣螂優化（improved dung beetle optimization， IDBO）算法結合最小二乘支持向量回歸（least squares support vector regression， LSSVR）的能源碳排放率（energy carbon emission rate， ECER）預測模型，并進行其與加工精度和切除效率的多目標優化研究。首先...

高端制造模式轉型之路（一）：制造模式建立————作者：張根保;羅天洪;朱曉;

摘要：企業在由中低端制造模式向高端制造模式轉型過程中，面臨如何從多達58種先進制造技術（或模式）中確立主導制造模式、實現多種先進制造技術在主導模式下的有機融合，以及確保未來新興制造技術可有效嵌入已有主導模式等關鍵問題，這些問題構成了高端制造模式構建的核心挑戰。首先，對各種先進制造技術進行了科學的分類，將現有的先進制造技術按照其特點劃分為三大技術群，即信息技術拉動群、管理技術驅動群和制造技術推動群等；其次...

基于相關性分析的工程陶瓷磨削表面粗糙度聲發射智能預測————作者：唐靖;郭力;涂承剛;伍定;

摘要：工程陶瓷因其優異的性能在工業中應用廣泛，鑒于工程陶瓷在工業應用中對磨削加工精度的高要求，文章旨在通過分析工程陶瓷磨削聲發射信號特征值，利用Copula 函數相關性分析精準確定磨削聲發射信號的最佳頻段和特征值，進而基于鯨魚優化算法優化的隨機森林神經網絡，構建智能預測模型，以實現對工程陶瓷（涵蓋氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷）磨削表面粗糙度的精準預測。分析結果表明，部分穩定氧化鋯陶瓷最大預測誤差僅為8.32%...

刀具磨損狀態監測綜述————作者：向福星;孟博洋;李眾杰;李松;張嘉豪;岳彩旭;

摘要：刀具磨損狀態監測是機械加工行業中保障加工質量、提高生產效率以及確保設備安全運行的關鍵技術之一。刀具磨損狀態監測對刀具壽命優化與產線能效控制具有重要的意義。文章從傳感器的選擇、特征提取、機器學習和深度學習四個維度，系統地介紹了切削加工過程中刀具磨損狀態監測的研究進展。著重分析了磨損信號的選擇，時域、頻域和時頻域內特征提取的常用方法，機器學習和深度學習在刀具磨損狀態監測的應用。在此基礎上，對切削加工刀...

焊接順序對鋁合金“T”形結構焊接應力與變形的影響————作者：秦坤倫;陳夏明;章嘉婕;宋佳;李峻;長海博文;

摘要：為解決大尺寸車身側圍框架焊接總成的焊接變形問題，文章通過分析其基本焊接單元“T”形焊接結構的焊接順序、焊接應力與焊接變形之間的關系，提出了一種基于焊接順序優化的焊接變形控制思路。結果表明，當焊接四道焊縫時，后道次焊接可對前道次焊縫進行熱處理，從而降低前道次焊縫的焊后殘余應力峰值。應力峰值的降低使之對應的焊接變形有所降低。因此，在文章所研究的熱輸入條件下，相較于傳統的對稱焊接和順序焊接，優先焊接自由...

刀軸傾角對TC4鈦合金銑削力和表面質量的影響研究————作者：盧帥;張程焱;丁博;晁艷普;劉敬云;李博;

摘要：在多軸銑削加工領域，刀軸姿態是影響切削力學響應及工件表面質量的關鍵要素之一。通過理論建模分析了刀軸前傾角和側傾角變化對實際參與切削刃弧段切削速度的影響，進行了在±15°、±30°、±45°、±60°變刀軸傾角下對TC4鈦合金的銑削實驗，研究和分析了刀軸傾角變化對銑削力動態響應及工件表面形貌和粗糙度的影響規律。結果表明：相較于前傾角α，側傾角β的變化對引發切削過程中的銑削力波動更為顯著；側傾角β在-...

基于機器學習的動車傳動齒輪修形仿真研究————作者：劉志超;黃志輝;李治樺;楊成龍;陳丙碩;

摘要：動車傳動齒輪在工作過程中存在齒面偏載和嚙合沖擊等問題，易造成齒輪失效。為改善此類問題，以CRH3動車為例，在Romax軟件中建立了包含車軸和軸承的齒輪傳動系統三維模型。基于RFE-XGBoost（recursive feature elimination-extreme gradient boosting）特征選取模型，從通常采用的9個修形參數中篩選出最優修形參數組合。以篩選后的最優修形參數組合為...

基于改進SVR的薄壁回轉殼體裝夾布局多目標優化方法————作者：劉海波;趙九龍;方銳;楊凱;賴小明;王永青;

摘要：薄壁回轉殼體剛性弱、易變形，合理的裝夾布局可有效提高加工精度。多變量、多目標的裝夾布局優化需要大量迭代計算，為此提出了一種基于改進支持向量機(BKA-SVR)與多目標粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization，MOPSO)的薄壁回轉殼體多點支撐裝夾布局優化方法。首先，以支撐位置與夾緊力為優化變量，建立了慮及裝夾變形、加工變形與振動的薄壁回轉殼...

變齒厚非圓齒輪齒廓曲面生成方法及嚙合試驗————作者：史諾;劉瓊;陳振;張呂康;田文婷;何璽;

摘要：針對非圓齒輪傳動易形成齒面磨損，導致嚙合側隙增大從而降低傳動精度的問題，提出耦合變齒厚齒輪的結構特點構建變齒厚非圓齒輪的方案。根據變齒厚輪齒的調隙原理及結構形態，以非圓齒輪節曲線為基準創建了多層包絡模型，通過圖像處理的方法提取齒廓曲線，將各個截面的齒廓曲線掃掠后形成變齒厚非圓齒輪的三維數字化模型，并采用多軸電火花線切割的方式進行加工，最后搭建試驗臺進行嚙合測試。試驗結果表明，變齒厚非圓齒輪副嚙合平...

基于小波包分解重構的變工況行星齒輪箱故障診斷————作者：史麗晨;周星宇;楊超;

摘要：針對在變工況環境下齒輪箱故障振動數據復雜程度高和故障特征難以提取的問題，提出一種基于小波包分解的三通道數據融合和多尺度殘差網絡的變工況齒輪箱故障診斷方法。該方法利用小波包分解重構將齒輪箱三通道振動信號進行融合，并利用格拉姆角和圖像編碼方法轉化為二維圖像；使用多尺度卷積結構與殘差結構相結合的網絡結構對變工況齒輪箱故障進行診斷；引入高效通道注意力機制，增強不同尺度卷積下提取到不同特征的敏感性，從而提高...

基于伺服電機負載的在機換刀檢測和防呆研究————作者：都學飛;王軍見;張樹麗;徐彪;張震震;陳欣;呂樂;

摘要：針對伺服刀庫在機換刀時因換刀位置偏差、主軸與刀柄配合偏差導致主軸爪瓣、刀庫刀爪損壞的問題，開展在機換刀檢測與防呆機制研究，通過在數控機床實時監測刀庫及運動軸的電機負載數據，判斷換刀位置偏差與主軸松拉刀狀態，綜合分析偏差數據，運用趨勢分析法、模糊算法形成一套有效的在機換刀檢測診斷機制

液體靜壓絲杠進給系統溫度場主動調控方法及試驗驗證————作者：鄭朝博;馬晶;王少文;師垚;彭肖飛;查俊;

摘要：針對液體靜壓絲杠進給系統的熱誤差抑制問題，提出一種基于溫度場主動調控的方法。通過熱特性分析，確定了系統中需重點調控的溫度敏感區域，并采用液壓油強制冷卻策略對溫度場進行主動調控，有效抑制了熱致誤差。仿真與試驗結果表明，該方法可將系統溫度波動控制在±1 ℃以內。通過溫度場調控前后的誤差運動特性發現，進給工作臺的六項誤差運動中，綜合定位誤差對溫度場變化最為敏感，其次為角度誤差，而直線度誤差基本不受溫度變...

基于邊頻能量指標與Attention-TCN的齒輪箱精確退化預測————作者：徐鉑雯;顧明洲;劉堯;胡劍;區瑞堅;王琇峰;

摘要：齒輪箱作為重要的機械傳動裝置，其健康狀態直接影響設備運行可靠性，對其開展退化狀態預測具有重要意義。有效的退化指標和高精度的退化趨勢預測模型是確保退化預測準確性的關鍵要素。傳統退化指標構建方法大多基于齒輪箱總體健康狀態在數據上的表現，難以實現齒輪箱內部故障齒輪的精確定位。基于齒輪箱退化機理知識，提出一種基于邊頻能量的退化指標構建方法，與其他數據驅動的指標相比可實現齒輪箱內部故障齒輪定位，且具有更好的...

復雜線性刀路的拐角光順及軌跡生成算法————作者：鄧華波;俞燦;

摘要：為解決線性刀具路徑切向與曲率不連續引發的速度突變、機床振動及加工精度下降等問題，提出了一種基于線性刀路的拐角光順算法。該算法針對不同拐角類型構建G²連續性光順模型，結合誤差分配機制，嚴格控制光順近似誤差與插補弓高誤差，提高路徑同一性。在此基礎上，解析計算曲率極值，結合機床運動學約束與加減速控制策略，規劃連續平滑的速度曲線，有效抑制機床沖擊。仿真結果表明，與傳統B樣條光順方法相...

基于優化隨機森林算法的主動姿態偏擺尋孔軌跡優化————作者：熊佳明;黃海濱;何家豪;嚴聰輝;

摘要：針對機器人軸孔裝配中因尋孔階段時間長導致裝配效率降低的問題，提出一種基于隨機森林(random forests， RF) 與開普勒優化算法（Kepler optimization algorithm， KOA）和蜣螂優化算法（dung beetle optimizer， DBO）的機器人主動姿態偏擺尋孔軌跡優化方法。首先，通過光柵運動采集軸孔接觸力數據，構建數據集并劃分偏角域；其次利用KOA優化R...

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