摘要：产品模块化是实现大批量定制的关键技术之一,也是工业4.0的基础,能够有效支持智能制造。传统的产品模块化方法需要依靠有经验的设计人员,需要花费大量时间。并且随着定制产品的数量越来越多,产品的变化越来越快,这种传统的方法越来越难以适应当前形势的发展需要。为了解决这些问题,提出产品模块化中的若干智能方法,包括:产品名称本体建立、产品模块划分、模块通用化和标准化、产品主结构建立等方面的智能方法,利用群体智能、大数据智能、人机协同智能等新一代人工智能技术,对大量产品模块数据、用户订单数据、设计人员使用产品模块的行为数据等进行智能分析,挖掘数据中隐藏的产品名称关系、模块关系等数据中的相似性和关联性等信息,帮助确定产品名称本体、产品模块划分、通用模块、模块主模型、产品主结构等,帮助快速实现大范围的产品模块化,减少开展产品模块化成本和时间。

摘要：为了明晰溶液再生温度波动对溶液再生性能的影响规律,建立再生器的动态仿真模型.搭建溶液再生系统实验台,设计开展溶液再生过程的动态实验,验证动态模型的准确性.通过仿真模拟分析溶液再生温度的平均温度、波动周期与幅值对再生溶液质量分数极差和平均再生量的影响规律.结果表明,溶液平均温度对平均再生量的影响最为明显,溶液温度波动幅值对再生溶液质量分数极差的影响最大.当溶液温度波动周期为0.5 h时,平均再生量随波动幅值的增大而增大;当波动周期为2.0 h时,平均再生量主要受溶液平均温度的影响.再生溶液质量分数极差在温度波动幅值小时随波动周期的增大而增大,在幅值大时随周期的增大而减小.

摘要：针对机器视觉技术在立铣刀侧刃磨损检测过程中,面对刀尖结构破损缺失或月牙洼结构等典型工况下出现的刀尖区域结构缺失、图像信息不完整等问题,提出一种线激光边缘检测与机器视觉相结合的轮廓获取方法.分析导致刀尖区域图像信息缺失的主要原因是侧刃的螺旋分布特性及实际拍摄条件中复杂光照等.因此,本文提出一种图像拼接策略对捕捉到的磨损区域不同光强下的原始照片进行预处理,选取弱光下的刀尖区域和强光下的均匀磨损区域作为数据源;对该数据源采用组合型阈值分割的方法进行轮廓提取,拼接后获得较为完整的刀具磨损区域图;为补充准确的刀尖区域缺失信息,利用线激光检测数据进行补偿,从而获得更加完整和丰富的刀具磨损区域信息.设计并搭建了机器视觉和线激光相结合的立铣刀侧刃磨损检测实验装置,对两种检测方法的实验数据进行采集,实现了线激光在刀尖区域的检测数据对图像数据中的缺失信息进行补偿.最后,通过实际铣削加工实验,获取典型刀具磨损状态实验样本,对文中所提检测方法和实验装置进行验证.结果表明该装置能够获取更完善的磨损区域轮廓信息,给出精确的刀具磨损参数和磨损区域的全面评价,最大磨损值的测量精度高于98%,最大误差不超过5μm.

摘要：工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。

摘要：随着增材制造技术的日益成熟,其在钢铁材料制备领域逐渐崭露头角。首先介绍了国内外增材制造技术的发展现状,简述了目前增材制造金属材料的前沿技术;之后汇总了大量增材制造钢铁材料的研究成果,包括不锈钢粉末的制备技术、增材制造不锈钢改性工艺、先进钢铁丝材的增材制造等;从多个角度回顾了近几年来国内外增材制造钢铁材料的研究进展。基于对现有研究成果的总结,指出了增材制造技术在未来钢铁材料领域的重要意义,并为中国钢铁材料增材制造技术的发展提出了展望与规划。

摘要：复杂黄铜凭借其较高的力学性能、优异的耐磨性被广泛用于航海、汽车工业的耐磨器件,尤其是汽车中的同步器齿环。综述了高强复杂黄铜的研究现状及其组织特点,并从基体组织结构,第二相的种类、形貌、分布以及体积分数等方面进行了深入探讨,列举了提高其综合性能的主要方法,旨在对复杂黄铜的成分设计和性能改进提供参考。

摘要：该文提出了一种结构简单紧凑的压电粘滑旋转电机。通过一个力偶式机构设计了定子,并在此基础上设计出双定子压电粘滑旋转电机,提升了电机结构的紧凑性。通过在典型锯齿波上改造而成的一种异步驱动方式,使电机能够实现“增粘减滑”。建立了电机机电-摩擦耦合动力学模型,制作出电机的样机并进行相应的实验。实验结果表明,电机输出位移曲线显示出良好的步进特性,当驱动电压幅值为150 V、频率为900 Hz时,电机输出的最大单步转角、转速分别为125μrad和6.3(°)/s,最大可承负载为30 g。

摘要：受盂肱关节浮动转动中心的生理运动学属性影响,在基于外骨骼的肩部康复中,人体与外骨骼的兼容性将直接影响康复的效果甚至危及患者的安全。通过分析肩部协同运动特征,提出一种结构紧凑的顺应性肩关节自对准机构,并能够实现独立的锁骨和肩胛骨协同驱动锻炼。基于建立的人机闭链系统,提出4种完整的外骨骼构型,以肩部外骨骼运动空间灵巧性为评价标准,确定了最佳构型,设计并开发肩部外骨骼原型样机。穿戴性能测试试验结果表明,前伸和外摆时人机耦合界面相互作用力从20 N和35 N降低至1 N以下,人体自主外展轨迹和外骨骼穿戴对应点外展轨迹具有良好的吻合性,所提出的顺应性肩部康复外骨骼具有良好的人机相容性。

摘要：针对正齿轮振动特性对RV减速器一级行星传动轮系的影响等问题,根据RV减速器整机的实际传动工况,建立了RV减速器一级行星传动轮系的三维装配模型。以某型号RV减速器为研究对象,采用有限元法分析了正齿轮在自由及啮合两种状态下的振动特性,得到了正齿轮在两种情况下的固有频率分布和模态振型特征,并讨论了中心轴齿轮和曲柄轴对正齿轮固有频率的影响。仿真及研究结果表明:由于受到中心轴齿轮和曲柄轴的约束,正齿轮在实际传动工况下的各阶固有频率明显低于自由状态下相应结果,且啮合处为正齿轮的薄弱环节,其振幅明显增大,因此需要对正齿轮与中心轴齿轮的装配关系提出更高要求;该研究结果可为RV减速器中一级行星传动轮系的动态特性分析和啮合特性参数设计提供参考。

摘要：为了实现大位移行程、无耦合运动的精密定位,设计了一种结构紧凑、工作台面大的x-y-θ_(z)三自由度并联压电微动平台。该文首先采用双柔性薄板的柔顺桥式放大机构对微动平台的驱动单元进行了设计,并基于双平行四连杆柔顺机构设计了微动平台的台体,进而获得平台的整体结构。再采用有限元方法对平台的应力、位移放大倍数和模态进行了分析。最后对所设计的微动平台进行实验系统的搭建,并对平台的位移和频率响应特性进行测试。实验结果表明,平台在x方向上的最大输出位移为306.1μm,耦合率为0.26%;平台在y方向上的最大输出位移为402.3μm,耦合率为0.14%;在θ_(z)方向(即绕z轴)的最大转角为2.72 mrad。平台在x、y、θ_(z)方向的位移分辨率分别为10 nm、10 nm、0.1μrad,固有频率分别为104.1 Hz、130.0 Hz、115.6 Hz。