摘要：机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。

摘要：以双螺母预紧滚珠丝杠副为研究对象,分析其失效机理,建立了性能退化失效与疲劳点蚀失效共存状态下的竞争失效模型。综合考虑滚珠直径、滚道半径、接触角、摩擦因数、运行速度等结构参数和使用参数与可靠性指标之间的关系,建立了滚珠丝杠副可靠性设计的数学模型,提出了滚珠丝杠副可靠性定量设计的方法,并通过样本分析验证了该方法的有效性。

摘要：为了实现飞机结构件数控铣削精加工工艺规范化,获得稳定高效的钛合金精铣切削参数,梳理了飞机钛合金结构件侧壁特征尺寸范围,设计了7种不同精铣余量的切削力仿真与试验方案,分析了顺铣和逆铣情况下切削力随切削余量的变化规律,并进行了试验验证和表面粗糙度测量,其切削力仿真误差仅为0.78%,加工后的表面粗糙度Ra均小于0.4μm,Rz均小于2.9μm,满足飞机零件表面精度要求。试验与测量结果验证了切削力仿真结果的正确性以及工艺参数的可实用性。

摘要：飞轮储能作为一种高效、清洁的储能方式,目前受到广泛的关注;利用碳纤维复合材料制备高速储能飞轮具有广阔的应用场景。这里以提升飞轮转子的储能密度为目标,对复合材料高速储能飞轮的结构进行了优化设计。首先针对T700某型号碳纤维复合材料转子,建立了储能密度优化的数学模型;然后结合粒子群优化算法,通过MATLAB编程实现了对储能转子的结构参数优化,得到优化后的轮毂外径为170mm,层间过盈量为0.3mm,复合材料轮环各层的径向厚度为15mm,最终使得飞轮的储能密度提升了22.8%。

摘要：针对传统数控系统的封闭式结构及无法实现自主实时获得最佳切削参数的问题,设计并开发了一个模块化的、能实现基于约束控制的、加工参数可在线调整的自适应开放式智能控制器。构建了该控制器中自适应控制技术的实现体系,通过建立自适应约束控制与插补控制之间的有限状态机任务模型,解决了两者之间指令的有效融合及同步问题。基于切削力为约束的模糊自适应控制器进行的实际切削试验表明了所建集成式智能自适应控制体系的可行性和有效性。

摘要：针对永磁同步电机速度调节器积分饱和导致动态品质变差的问题,提出一种新型的抗饱和(AW)设计方法。该AW方法首先把模型的不确定性视为系统的干扰;然后为了改善系统性能和提高抗干扰能力,在比例积分(PI)控制策略基础上,对速度环设计一种基于摩擦模型补偿和扰动观测补偿的复合控制方法;最后把PI控制器退饱和后从比例(P)模式重新进入PI模式的系统响应看作是带有初始值的系统响应,同时利用时域下的系统误差动态响应方程推导出系统无超调的误差和积分条件,当系统进入饱和时,系统以最大加速度运行,直到满足条件才重新进入PI模式,并给积分赋初始值。研究结果表明:该方法确保退饱和系统的优良的动态性能和无超调运行。与现有条件积分方法及其改进的方法相比,仿真和实验结果验证该新型AW设计的可行性及优越性。

摘要：为了提高铸造热处理生产效率,从合炉约束、炉次容量利用率以及交货期3个方面综合考虑,建立了铸造热处理炉次计划多目标整数规划模型,并提出了分类与遗传算法相结合的求解方案。基于合炉约束将任务集分类并生成炉次计划可能的候选集,根据炉次容量利用率及交货期两个因素对候选集评分,将排名前5的候选集作为炉次计划的最终候选集。设计了改进的遗传算法,改进策略包括采用两种不同交叉算子,模拟退火机制以及重置算子。基于改进的遗传算法对5个候选集进行求解,将得到的最优方案作为最终炉次计划。通过仿真实验与实际对比验证了数学模型及求解算法的有效性和适用性。

摘要：对机床结构做轻量化设计,可以在保证刚度的基础上,减少制造成本。该文利用SolidWorks软件和ANSYS软件对一台机床(高速卧式加工中心)的结构件做分析测量,得到了各个结构尺寸变化时,质量变化对刚度变化影响的灵敏度。以灵敏尺寸作为优化参数、结构件质量作为优化目标、刚度和铸造工艺条件作为约束条件对该机床做了轻量化设计。利用计算机仿真轻量化过程,在保证刚度不降低的前提下,结构质量可降低312kg(6.9%)。结果表明:灵敏度分析是对结构做轻量化设计的有效途径。

摘要：以微细铣削表面误差为研究对象,考虑尺度效应,建立了微径球头铣刀铣削力模型.将刀具简化为阶梯状悬臂梁,运用虚位移原理结合机床-工件系统变形获得刀具在铣削力作用下的变形量,并将其耦合到切削刃轨迹中,最终建立了综合主轴径向跳动、最小切削厚度、刀具弹性变形及机床-工件系统变形等因素的铣削过程表面创成物理模型.在此基础上,提出了微径球头铣刀铣削表面误差三维仿真算法,并通过仿真算例分析了各因素对工件铣削表面误差的影响.最后通过实验验证了该算法的有效性和可行性.

摘要：将启发式遗传算法和空间填充曲线(SFC)相结合,以包括在制品(WIP)持有费用、缓冲区配置费用和物料搬运费用的总费用最小化为目标,对缓冲区配置进行生产线布局优化设计.通过对某柴油发动机缸体加工生产线实例分析,验证了设计的有效性和先进性.