摘要：以数控机床的累积平均无故障工作时间和可靠度的区间估计精度为要求,应用信息矩阵法,对故障过程可用幂律过程模型描述的数控机床,给出了可靠性评估试验的最小试验截止时间和最小样本容量,解决了数控机床可靠性评估试验中确定试验截止时间和样本容量的难题。计算结果显示,可靠性指标区间估计的上、下区间比和置信度是影响可靠性评估试验中最小试验截止时间和最小样本容量的主要因素。其中,最小样本容量随可靠性指标区间估计精度要求的提高和置信度的增加而显著加大,而最小试验截止时间受两者的影响较小。

摘要：为了给盒形件压铸模具冷却流道的设计提供依据,提出了一种新的冷却流道排布的优化方法.采用有限元模拟对盒形件压铸模具的热平衡、温度场、热应力、热疲劳分布和铸件的凝固分数进行了分析,确定出了冷却流道传热系数和流体流速之间的关系,在模具冷却流道横向排布和纵向排布情况下,得到了模具热应力、热疲劳和铸件凝固分数随冷却流道排布间隔变化的规律.考虑到模具材料的屈服应力随温度变化的特点,提出了采用热应力影响因子来评估模具在热应力作用下的安全程度.研究结果表明,在满足生产效率的情况下,为保证工件能够达到一定的凝固分数,应尽可能地增大冷却流道的间距,以减小模具热应力,增加模具的热疲劳寿命.当冷却流道横向排布间距为25 mm时,模具只需6次循环即可达到热平衡,模具的热应力和热疲劳区域位于模具型腔下10mm以内的区域,并且热应力影响因子均小于0.5.

摘要：以压铸模具优化选材、结构设计及模具报价等权威知识和专家经验为基础,建立了压铸模具材料知识库、设计知识库和报价知识库,设计了主要由选材模块、设计模块、报价模块和知识模块组成的人机界面,通过人机界面与知识库的连接,最终开发出了压铸模具专家系统。

摘要：为解决复合材料锥壳铺放过程中的纤维残余应变过大的问题,提出了等测地曲率曲线的轨迹规划方法。通过分析发现轨迹的测地曲率决定了纤维的残余应变,于是通过计算圆锥上任意曲线的测地曲率推导出了等测地曲率曲线的表达式,并证明在圆锥展开面上等测地曲率曲线是圆弧。最后,通过计算等测地曲率轨迹的残余应变及其与圆锥母线的夹角分析该轨迹铺放工艺性。结果表明:等测地曲率轨迹相较于固定角轨迹与测地线轨迹具有良好的可设计性和铺放工艺性。

摘要：运动系统是数控成形机实现其基本功能的关键部件,同时也是影响其加工精度最主要的部件。首先对成形机的运动系统开展机械结构设计,依据轻量化设计原则,对其关键部件Y轴和Z轴采用了铸铝材料,并将其设计为具有轻质支撑型芯和大面积惯性矩的三明治结构。然后通过有限元数值模拟方法对其进行了结构静力学和模态分析,并进行了工程验证,最后研究得知运动系统在刚度和强度方面均能满足成形机的使用要求和许用条件。

摘要：采用条单元法分析了竖向裂缝对功能梯度板的热响应影响。功能梯度板的材料属性沿板厚方向连续线性变化,温度变化热源作用于带竖向裂缝的功能梯度板上。通过研究得出了裂缝距离热源不同位置、不同长度裂缝及不同频率温度变化热源等状态时,功能梯度板上表面的热响应情况。采用条单元法研究带竖向裂缝的功能梯度板的热响应问题,为带裂缝的功能梯度板的热研究提供了一定的指导。

摘要：针对盘铣开槽过程中材料去除率大、刀具磨损严重、塑性变形明显等问题,采用正交实验法设计三因素三水平的钛合金盘铣开槽加工实验。基于灰色关联分析将多目标优化转化为单目标优化,利用主成份分析确定材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度对灰色关联度的影响权重。通过对试验数据的回归分析,建立灰色关联度与工艺参数的二阶预测模型。基于各工艺参数对材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度和灰色关联度的影响规律分析,确定盘铣工艺参数优化方案。利用响应曲面进行工艺参数优化问题求解并进行盘铣开槽实验,结果表明:该优化方法获得的工艺参数组合可在满足刀具寿命和残余应力层厚度的基础上最大限度的提高材料去除率。

摘要：快速铣是一种新兴的粗加工方法,研究它的刀具磨损机理对提高刀具寿命和加工效率有着重要的作用。采用硬质合金快速铣刀片在工件上进行了钛合金TC17铣削实验,研究了不同切削参数对切削力的影响,采用多元线性回归建立了切削力数学预测模型,分析了各铣削参数对切削力的影响规律,通过对后刀面的检测,分析了刀具磨损形貌和磨损机理。结果表明:每齿进给量、切削深度对切削力的大小影响显著,切削宽度和主轴转速影响很小,在试验参数范围内,选用切削参数组合为:f_z=0.8 mm/z、a_p=0.5 mm、a_e=20 mm、s=600 r/min进行可转位刀片的磨损试验,快速铣可转位刀片的主要磨损形貌为后刀面磨损、材料剥落,后刀面主要磨损机理为黏结磨损,同时会产生一定程度的扩散磨损。

摘要：为提高主轴系统的抗振性能,以一台典型的主轴升降式数控龙门镗铣床主轴系统为例,研究了轴承和弹性联轴节两种结合面的有限元建模方法,仿真分析了主轴系统的模态和谐响应动力学特性,通过模态实验验证了动力学仿真分析的有效性,提出了提高主轴系统抗振性能的优化设计方案。研究表明:建立合理的结合面模型是提高仿真精度的关键之一,所研究的主轴系统的主要振型是扭转振动,主轴轴承刚度对各阶固有频率和扭转振幅影响很小,通过优化弹性联轴节刚度和套筒长度可以有效提高主轴系统的抗振性能。研究成果对全面了解并优化主轴系统动态性能具有指导意义。

摘要：针对装配生产中各种不确定因素引起操作时间波动,导致确定型装配线平衡方案失效的问题,提出一种操作时间不确定的装配线平衡方法。以操作时间的概率分布描述其波动情况,进而基于信息熵提出一种工位复杂性测度方法,在此基础上建立以平衡率最高、工位负荷均衡、工位复杂度均衡为目标的线平衡优化模型;设计了一种改进遗传算法对其进行求解,并通过实例验证模型及算法的有效性。研究结果表明,所提方法能在保证整线平衡率和工位负荷均衡的同时,均衡各工位复杂度,降低不确定性因素对生产过程的影响,保证装配线生产平稳运行。