制造技术与机床

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李国发, 韩良晟, 何佳龙, 王继利

2022, (5): 5-11. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.001

摘要 HTML PDF(1625KB)

摘要:
针对工业机器人定位精度受关节加工及装配误差等不确定因素影响的问题，提出了一种基于运动学模型和Kriging代理模型的六自由度工业机器人可靠性分析方法。通过D-H模型建立了六自由度工业机器人理想正运动学模型，建立了各关节配合表面误差传递路径并结合小位移旋量法（SDT）与MD-H模型构建了六自由度工业机器人的包含关节误差的运动学模型，利用蒙特卡洛进行仿真试验。利用拉丁超立方抽样（LHS）试验构建了六自由度工业机器人功能函数的Kriging代理模型，并基于代理模型和蒙特卡洛方法进行了可靠性分析和灵敏度分析，确定了影响六自由度工业机器人定位精度的主要因素。

基于机器人逆运动学的磨削姿态优化方法

徐源, 尹绪伟, 吴超群

2022, (5): 12-18. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.002

摘要 HTML PDF(2049KB)

摘要:
工业机器人由于其串联结构特性，刚度远远低于数控机床，导致机器人加工存在加工精度低和加工质量差的问题。为提高机器人的加工刚度，提出了一种基于机器人逆运动学的机器人加工姿态求解方法。以IRB6700机器人为研究对象，首先通过比较机器人不同逆姿态对应的加工刚度得到了机器人的最优逆姿态配置，然后进一步考虑机器人加工的冗余性，求解机器人的逆姿态，建立了机器人姿态优化模型并得到了给定加工条件下的优化结果。最后采用有限元仿真验证了机器人逆运动学的磨削姿态优化方法的正确性。

基于改进A*算法的AGV转运机器人路径规划研究

石英托, 陈华, 张连新, 孙鹏飞, 裴培, 李代杨

2022, (5): 19-22. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.003

摘要 HTML PDF(1031KB)

摘要:
研究基于笔者单位在研的某产品高效装配生产线项目，旨在提出一种改进A*路径规划算法。应用于AGV转运机器人运动控制中，在检测到运动路线上出现障碍物后，能够实时规划运动路径，实现主动避碰，从而在不影响转运效率的前提下，提高AGV机器人应用的安全性。为此，首先分析了AGV机器人工作环境，建立了环境模型；随后对传统A*算法进行了说明与分析，针对其不足提出了改进措施；最后利用仿真对算法有效性进行了验证。

基于最优时间间隔的足式机器人足端轨迹规划

辛玉红, 章永年

2022, (5): 23-28. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.004

摘要 HTML PDF(1357KB)

摘要:
在任务空间进行足式机器人足端轨迹规划时，由于任务空间与关节空间的非线性映射关系会导致关节电机的速度、加速度超限或发生突变，影响机器人的运动平稳性。针对该问题，提出了一种基于最优时间间隔的足式机器人足端轨迹规划算法。首先对任务空间规划出的足端轨迹离散点反解计算得到对应的关节角度，然后以关节角度为约束，以轨迹点之间的时间间隔为优化对象，建立机器人关节速度、加速度、加加速度与时间间隔的函数关系，构建面向最优时间间隔的多目标优化模型，引入分段式染色体片段变异处理对传统的遗传算法进行改进，得到机器人运动性能最优解。样机试验表明关节空间加速度峰值最大降低73.58%，加加速度峰值最大降低77.15%，任务空间中Y方向加速度最大降低61.82%。

干式切削环境污染采集方法与影响分析研究

王杨敏, 刘前军, 潘一, 徐国达, 孙宇昕, 何彦, 王禹林

2022, (5): 29-35. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.005

摘要 HTML PDF(1679KB)

摘要:
干式切削工艺作为绿色加工的主流工艺，已得到广泛应用，为实现对干式切削加工环境污染的控制，研制了一种可集成采集粉尘、油雾和噪声等数据的机加环境污染采集工具，提出了一种环境污染在线采集方法，进行了单因素试验与正交试验，研究了切削速度、每齿进给量、冷却条件和材料类型对环境污染的影响规律与程度。结果表明：机床防护门前为最佳采样方位，0.5 m为最佳采样距离；相比传统切削，典型干式切削工艺油雾污染较低，而粉尘污染较高；切削速度与材料类型对环境污染排放影响较大，每齿进给量影响较小，冷却方式对粉尘浓度有一定的影响。研究结果可为干式切削环境数据的获取提供可借鉴的采集设备与采集方法，可为工艺优化与绿色评价提供数据支撑。

旋风硬铣削加工技术及其在精密滚珠丝杠加工中的应用

宋现春, 孙悦, 庄利军, 庄然, 郭英杰

2022, (5): 36-41. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.006

摘要 HTML PDF(1209KB)

摘要:
精密滚珠丝杠副作为高端装备制造产业的“核心关键零部件”，其加工制造精度直接影响设备的性能水平。目前加工螺纹的主要制造技术有磨削技术，旋风铣削等。研究了旋风硬铣削工艺特点及技术应用，并采用虚拟仿真技术结合现场实验验证来获得旋风硬铣削滚珠丝杠加工过程中的温度场分布和热变形规律。旋风硬铣削加工螺纹在加工过程中实现高效、绿色、环保、低耗及无污染，对精密滚珠丝杠的螺纹旋风硬铣削技术开展深入研究具有重要的理论和应用价值。

基于Kriging-MIGA算法的薄壁件铣削参数优化

韩军, 曹龙凯, 徐睿, 姚晟, 熊凤生

2022, (5): 42-46. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.007

摘要 HTML PDF(1295KB)

摘要:
针对某铝合金薄壁壳零件的加工变形问题，以铣削力为优化目标，通过Isight平台，提出了基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化方法。采用了最优拉丁超立方试验设计方法建立参数样本点，利用样本点搭建铣削参数与铣削力间的Kriging近似模型，采用了MIGA算法对近似模型全局优化，获取1组能够使铣削力最小的铣削参数组合并得出预测值。研究结果表明：基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化，使得铣削力降低了39.37 %，有效减小了铝合金薄壁壳的变形量。该研究方法对薄壁件铣削参数选值具有重要的意义。

基于改进遗传算法的多目标柔性作业调度研究

李长云, 谷鹏飞, 林多

2022, (5): 47-52. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.008

摘要 HTML PDF(1355KB)

摘要:
针对车间生产过程中加工机器的生产时间分配不均导致的机器负载过大、机器闲置等问题，建立了一个包含均衡化机器使用率的多目标柔性作业车间调度模型，设计了一种改进遗传算法，使用了POX交叉算子和多点交叉法，采用了基于邻域的变异算子。最后通过实验结果验证了该算法适用于求解该类多目标柔性作业车间调度问题，改进的算法也优于其他对比算法。

飞机数字化制孔法矢找正技术应用对比研究

汪东明, 蒋智华

2022, (5): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.009

摘要 HTML PDF(1475KB)

摘要:
随着数字化制孔系统在飞机装配中的全面应用，掌握数字化制孔系统中法矢找正技术的关键技术尤为重要。基于三套不同的数字化制孔系统，分别对法矢找正技术应用中的硬件选型、硬件布局、计算模型和工作流程等进行介绍和对比分析。总结出数字化制孔系统法矢找正技术的关键技术包括：在硬件选型上，应优先选用测量精度高，可靠性较好的测量传感器；在布局方面，尽量选用矩形布局，保证传感器射线法向与主轴轴线相交；在压紧脚大小上，压脚平面需要和主轴轴线垂直，同时压紧脚尽量选择较软的材料，以保证不压伤待制孔区域；在法矢传感器计算模型上，基于机器人制孔系统，采用最小二乘法模型进行解算精度较高；基于五轴数控机床的制孔系统，采用二元角度法模型精度更高。

双位胶片智能上料系统优化设计及纠偏与运动规划研究

徐晓华, 吕勇, 蒋桂平, 张政泼

2022, (5): 59-65. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.010

摘要 HTML PDF(1294KB)

摘要:
对具有自动方位识别和偏差纠正功能的双位导电胶片智能上料系统方案进行了研究。提出和采用基于权重系数法和经验模糊区间法、具有融合多指标计算综合和总成效果经验评估两者优点的综合计算评价-整体经验评估组合评价法，对上料系统多种方案进行了评价和选择，确定了最优设计方案。针对双胶片方位偏差的表达及纠正算法，采用四维坐标系和坐标旋转变换法进行了分析，提出广义修正量和广义偏差量概念及参量，并推导出两者的综合关系式和计算式。进行了上料系统运动流程的规划，确保系统运行的高效性。

高压大电流压电陶瓷恒流驱动电路设计

黄俊媛, 张伟, 蒋布辉

2022, (5): 66-71. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.011

摘要 HTML PDF(1134KB)

摘要:
压电陶瓷驱动器大都采用高压运放对压电陶瓷控制电压，进行电压幅值和功率放大，对电压的控制精度高，广泛应用于驱动电源当中。由于自身耗散功率的限制，压电陶瓷驱动电源的高压运放输出功率有限，无法灵活调整。提供了一种高压大电流压电陶瓷恒流驱动电路。基于单片机控制、光电隔离、高精度数模转换、功率放大、MOSFET恒流放大以及数字闭环控制等技术，实现了压电陶瓷恒流大电流驱动，输出电流最高可达十几安培，输出电压可以高达几百甚至上千伏。同时，通过电流和电压数字的闭环反馈调节还实现了压电陶瓷充放电电流和电压控制。

基于虚拟仿真技术的悬膜中空玻璃装配生产线设计

李乃峥, 孙江宏, 何雪萍, 何宇凡, 高锋

2022, (5): 72-76. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.012

摘要 HTML PDF(1589KB)

摘要:
以双悬膜中空玻璃生产线为研究对象，基于虚拟仿真软件平台构建出仿真双悬膜中玻璃生产线方案。首先介绍了基于虚拟仿真技术的生产线设计步骤；其次完成了绷膜焊接机械手设计并根据机械手参数对机器人选型；随后对机器人和整体生产线进行规划，利用仿真软件对流程中各动作进行设置，实现工作空间及运动轨迹分析，证明其合理性；最后给出了整体流程生产节拍计算，通过装配线平衡率可知该生产线满足预期目标。该方案可合理规划配置各生产单元、缩短开发周期和降低设备损坏风险，为实体生产线设计提供依据和验证平台。

锥形转子磁力耦合器调速机理研究

葛研军, 刘述良, 王建帅

2022, (5): 77-83. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.013

摘要 HTML PDF(2161KB)

摘要:
设计出一种锥形转子磁力耦合器（conical rotor magnetic coupler，CRMC），将CRMC简化为径向及轴向的组合模型，利用等效磁路法分别得出各模型的气隙磁密和电磁转矩表达式；计算并验证了电磁转矩$T$与转差率$s$的关系，并据此分析了CRMC的运行特性。通过有限元模型仿真，得到了输出转速、转矩及功率随CRMC轴向耦合长度的关系曲线，验证了CRMC应用于离心式负载时具有较好的节能效果，并且其调速效率也很高。

非回转体锥形工件夹具设计及同轴度分析

徐秋松, 朱祥龙, 董志刚, 康仁科, 张连鑫

2022, (5): 84-88. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.014

摘要 HTML PDF(1378KB)

摘要:
针对非回转体锥形类工件的专用夹具存在定位精度低、换装过程复杂等问题，结合非回转体锥形工件结构形状特征及装夹定位要求，根据六点定位原理设计了定位方案，开展了用于非回转体锥形工件快速装夹定位夹具系统的设计研究。建立了非回转体锥形工件夹具三维模型，对非回转体锥形工件同轴度的调整方法进行探索，分析了径向调整装置对同轴度精度的影响。通过工装定位调整实验，实现了工件的同轴度≤Φ0.01 mm，为该类工件夹具设计和同轴度定位调整提供理论指导。

直线电机复合分层抗干扰控制方法研究

陈柯, 侯明, 刘云龙

2022, (5): 89-94. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.015

摘要 HTML PDF(1372KB)

摘要:
针对直线电机运作过程中不同类型干扰对电机的影响，提出了一种复合分层控制方法。将电机运行过程中受到的干扰分为两类：第一类是周期性干扰，第二类是范数有界干扰。分别设计了全阶干扰观测器和H_∞控制，将两者结合起来形成复合控制。在dSPACE半实物仿真平台中，对策略进行了实验验证。实验结果表明，复合分层控制方法将干扰分为不同的类型，采用不同的方法来应对，与传统方法将所有干扰视为是一种类型相比有着更好的抗扰效果。

搅拌摩擦焊环缝焊接的并缝伸缩内撑夹具设计

杨中宝, 张杰, 张艳丰, 王卫鑫, 房浩弟, 孝本康

2022, (5): 95-98. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.016

摘要 HTML PDF(1287KB)

摘要:
根据搅拌摩擦焊环缝焊接的实际生产需求，设计了一种定直径内撑式专用夹具。该夹具可实现全作业过程组合撑块间保持并缝伸缩运动，并具有自动定心和自锁功能，解决了定位元件间的到位时差、碰撞冲击及共圆性差等系列技术问题。该夹具可有效改善产品焊接的工艺性和装配性，同时也为该类夹具设计提供了新的方法和思路。

FDM 3D打印机喷头温度场仿真及实验研究

于仙, 尤晓萍, 董其缘, 孙满乾

2022, (5): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.017

摘要 HTML PDF(1777KB)

摘要:
喷头组件温度控制影响着FDM 3D打印机的材料形态，从而对打印效果有着重要的影响。以自制FDM 3D打印机喷头组件为研究对象，PLA为测试用材料，根据散热片设计准则完成叶片式、涡轮式和川式散热片的设计；以瞬态温度传热理论为基础，利用ANYSY完成瞬态热仿真；使用接触式测温仪完成涡轮式散热片5个测试位置的温度测试。结果表明：散热片的形状及布局对喷头组件散热效果影响较大，对于风扇上置的强迫风冷结构，曲面辐射状布置的散热片更有利于导风，散热效果较好；涡轮式散热片喉管（加热块与散热块之间）处热流密度较大，温度自下而上递减明显，喉管处温度可降低约51.6%，散热效率高。

数控加工中多约束进给率规划算法研究

金鑫, 刘其广, 吕杰, 徐飞飞, 孙晓楠

2022, (5): 105-111. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.018

摘要 HTML PDF(2143KB)

摘要:
在多轴数控加工中，进给率规划作为一项关键技术，在提高机械零件加工精度方面，扮演着重要的角色，受到了国内外学者的广泛关注。然而，现有的规划方法主要针对的是工艺特性约束，而缺少对机床分轴速度以及分轴加速度约束的考虑。为此，文章基于比例调整策略，提出了一种自适应进给率规划算法。首先，扫描基于NURBS表达的参数加工路径，并在给定的弓高误差、机床分轴速度和分轴加速度等并行多约束条件下，根据解耦模型计算每个采样点处的最大进给率值。然后，采用B样条拟合方法，拟合各采样点处的进给率，以得到初始进给率曲线。最后，利用比例调整策略，对初始进给率曲线进行了调整，完成多约束条件下的进给率的定制。文章采用了二维NURBS曲线路径进行试验验证，试验结果表明，通过文章所提方法，数控加工的弓高误差、机床分轴速度和机床分轴加速度均被限制在了预设范围之内，不仅改善了数控加工的运动特性, 也进一步提高了零件的加工精度和加工效率。

基于最佳铣削温度的Ti40阻燃钛合金铣削工艺优化

吕东升, 王保升

2022, (5): 112-116. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.019

摘要 HTML PDF(1532KB)

摘要:
为优化Ti40阻燃钛合金铣削工艺，采用最佳铣削温度原理对铣削参数进行了试验研究。首先采用正交试验，通过回归分析建立了铣削温度和参数之间的经验公式，分析了铣削用量中，各参数对铣削温度的影响程度大小；后采用单因素刀具磨损对比试验方法，确定最佳铣削温度值，并进一步计算得到最佳铣削温度下切削用量经验公式，并通过试验进行了验证；最后，对不同铣削温度下的表面粗糙度进行了试验对比分析。结果表明：铣削Ti40阻燃钛合金工件的最佳铣削温度为437 <b>℃</b> 左右；经切削试验验证，基于最佳铣削温度优化出的铣削用量与刀具磨损结果是一致的，同时，经测量对比，最佳铣削温度下铣削加工可以获得较好的表面粗糙度，均表明采用最佳铣削温度优化切削工艺的方法是可靠的。

基于谐波频率点能量占比指标的铣刀磨损监测

何周杰, 胡秋, 马小龙

2022, (5): 117-122. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.020

摘要 HTML PDF(1672KB)

摘要:
为满足铣刀磨损状态监测需求，文章基于振动信号和二阶同步提取变换理论提出了谐波频率点能量占比指标和主谐波频率点能量占比指标。同时，文章利用3把磨损状态不同的T45铣刀开展了相应的铣削试验。试验结果表明：所提指标能有效地评估铣刀磨损的严重程度，可应用于铣刀磨损的状态监测中。

90°弯头管件T模设计

于进杰, 饶攀, 孙宽, 马胜, 蒋梦麒

2022, (5): 123-127. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.021

摘要 HTML PDF(1450KB)

摘要:
新型的T模成型技术可充分挖掘注塑机潜力，而目前国内对T模的应用较少。将T模技术引入塑料管件成型中，结合90°电熔弯头PE管件的结构特点设计了T模，模具结构由上下两层相同的一模双腔模具复合而成；设计了针阀式热流道系统实现交替注射与保压；设计了带气缸的T锁结构与CAM板相互配合，实现了顺序开模与抽芯。生产结果表明，采用T模成型技术可大幅缩短注塑机闲置时间，缩短单个制件生产周期。

基于1DCNN-LSTM神经网络的Ti-48Al-2Cr-2Nb微铣削表面粗糙度预测

王志勇, 马轩, 杜金金

2022, (5): 128-133. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.022

摘要 HTML PDF(1302KB)

摘要:
表面粗糙度是衡量微细加工零件表面质量的主要指标，为提高微铣削加工表面粗糙度预测的精准性，提出一种一维卷积-长短期记忆（1DCNN-LSTM）的深度神经网络预测模型。利用一维卷积网络高效的数据处理机制和长短期记忆网络精准的预测能力，有效解决了批量序列数据处理、样本关键特征学习以及小样本数据的表面粗糙度预测精确问题。以主轴转速、进给速度、铣削深度和微铣刀螺旋角作为控制变量，用实验数据对微铣削表面粗糙度预测模型进行训练并对该模型验证。结果表明：相比于传统机器学习模型，1DCNN-LSTM神经网络平均预测误差仅为5.9%，验证了该模型基于小样本数据的高精度预测性能，为微铣削表面粗糙度的预测研究提供了一种新的方法。

螺旋桨检测机电一体化建模仿真技术研究

张震, 张辉, 王玉, 高兆楼, 张春燕, 方喜峰

2022, (5): 134-140. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.023

摘要 HTML PDF(2043KB)

摘要:
为有效提高螺旋桨检测平台研发效率，解决其建模与仿真中实物调试难度高、精度浮动大等问题，基于机电一体化仿真平台NX MCD开发一种新型螺旋桨自动化检测手段。建立三维机械模型,依据目标逻辑需求定义机电一体化属性作为仿真物理本体。为提高检测效率与精度，基于网格构建映射提出一种曲面测点自适应规划方法。最后，联合NX MCD、TIA Portal与S7-PLCSIM Advanced平台，模拟PLC端控制、数据实时交互与监控验证，实现机电一体化多领域集中虚拟调试。通过仿真实验，验证该方案可行性，为船舶螺旋桨和相似对称自由曲面检测提供技术参考。

机床用基于加性分解PMSM的滑模控制

刘慧博, 陈豪鑫

2022, (5): 141-145. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.024

摘要 HTML PDF(1314KB)

摘要:
针对机床用永磁同步电机（PMSM）控制驱动系统的复杂性和控制性能易受到负载扰动、非线性干扰等因素的影响，利用加性分解理论的优点将永磁同步电机（PMSM）驱动控制系统分解为主系统和辅系统。其中，辅系统采用基于改进的滑模控制方法，在保证系统的稳定调速性和鲁棒性同时，还有效地削弱了传统速度滑模控制器特有的抖振。而主系统采用了基于电流双闭环的跟踪策略，可以更好地控制驱动系统的响应性能，提高了该方法的工程实用性。仿真实验结果表明，该结构控制提高了系统的动态性能和鲁棒性，即可用于机床电机驱动系统。

基于改进FMECA的洗衣机滚筒装配线可靠性研究

白颖, 姚琪

2022, (5): 146-151. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.025

摘要 HTML PDF(1045KB)

摘要:
在非标自动化设备的研制过程中，由于缺少以往故障数据，难以进行准确的可靠性分析。为解决上述问题，首先对传统FMECA方法进行改进，采用依赖不确定性有序加权平均算法对不同专家赋予动态权重，采用层次分析法确定不同评价指标间的相对权重；其次根据改进FMECA方法，对某家电企业新研发的洗衣机滚筒装配线进行可靠性分析；最后将改进前后的分析结果进行对比，改进FMECA方法得出的结果与改进前总体一致，但大大降低了专家偶尔出现的判断失误对分析结果的影响，并考虑评价指标间的相对权重，提高了分析结果的准确性。

采用扩展滑模观测器的数控机床永磁同步电机鲁棒控制方法

李涛

2022, (5): 152-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.026

摘要 HTML PDF(1677KB)

摘要:
为了实现对数控机床永磁同步电机转速的高精度控制，考虑负载转矩扰动、电路和磁路扰动等因素，采用扩展滑模观测器设计了鲁棒控制方法。首先建立了带有复合干扰的永磁同步电机模型，然后将复合干扰作为扩展状态，设计了扩展滑模观测器，实现了对转速、转动加速度和复合干扰的精确估计，并进行了收敛性和稳定性分析，最后提出了一种新型滑模趋近律来克服抖振现象，实现了复合干扰下永磁同步电机的鲁棒控制。仿真结果表明：提出鲁棒控制方法的转速和加速度的最大跟踪误差分别仅为0.1 r/s和0.05 r/s²，设计扩展滑模观测器的转速和加速度的最大估计误差分别仅为0.08 r/s和0.04 r/s²，复合干扰估计误差仅为0.03 r/s²。在测试实验中，提出方法对电机转速的最大跟踪误差仅为0.3 r/min，与其他方法相比具有更优的实用性，表现出了更快的响应速度和更高的控制精度。

磁流变夹具的薄壁件加工装夹性能分析与优化

石楠楠, 赵梓伊, 杨敏, 朱海华, 骆立巍, 江小辉

2022, (5): 159-163. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.027

摘要 HTML PDF(2322KB)

摘要:
针对航空航天等领域薄壁件难装夹所引起的加工精度问题，设计了一套磁流变液柔性夹具，结合磁流变液固化特性，通过提高弱刚度结构辅助支撑的强度，考虑磁场强度及位置等对工件刚度影响的关键要素，采用Maxwell进行磁场仿真并进行案例实验验证。实验测试了磁场大小、剪切应力和铣削力等关键数据，研究与分析了三者之间的作用关系，发现磁场强度越大，剪切应力越大而铣削力越小。通过与传统夹具对比，发现磁流变液夹可提高装夹性能，其中有MRF时加速度值为0.29g，与无MRF对比降低了82.4%，加工时振动明显减小；无MRF与有MRF对比同心度值降低38.5%。相关成果为航空航天领域薄壁件加工装夹技术提供支撑。

基于Unity3D的机床加工系统设计与实现

殷民艇, 董磊, 张星, 石瑞敏

2022, (5): 164-168. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.028

摘要 HTML PDF(978KB)

摘要:
数控机床作为机械加工行业中不可或缺的技术设备，培养熟练掌握数控机床操作的技术人员极其重要，而数控机床技术人员的培养需要昂贵的设备与巨大面积的场地，经费需求很大。建立了CY-K360n型机床的三维模型，完成了基于Unity3D的动画效果与UI交互控制的机床加工系统。将机床加工系统以WebGL格式导出至前台，利用ASP.NET技术以B/S模式展现给用户，实现机床加工方式介绍以及交互式机床演示等功能。本机床加工系统以B/S模式使用，解决了机床加工学习价格昂贵等难题，同时弥补了当前使用机械虚拟系统必须下载对应软件的缺陷，为虚拟机床的操作以及培训提供了一种新的模式。

自动车床转塔刀架凸轮机构的参数化设计及仿真

王智森, 韦洪新, 汪兆栋

2022, (5): 169-174. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.029

摘要 HTML PDF(1272KB)

摘要:
为了解决适应多种工况的自动车床转塔刀架凸轮廓线设计，提出了基于VB实现凸轮廓线生成、数据输出、运动特性分析及仿真的一体化协同设计方法。在分析凸轮机构组合运动规律的基础上，设计了9类凸轮廓线，开发了可视化界面软件工程。根据所需工况实时调试凸轮初始参数，结合从动件运动特性仿真分析结果，验证凸轮廓线合理性。实践证明：软件工程功能完善，设计时间和软件成本相比传统图解法节省了50%左右，推广度较高。

基于Levenberg Marquardt 的数控机床主轴负载振动的非线性拟合

林海森, 邹朝圣, 廖妮兰, 廖城鸿

2022, (5): 175-179. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.05.030

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摘要:
数控机床主轴负载时，在不同条件下主轴微量的振动影响着机床的加工精度、加工效率以及刀具的磨损与使用寿命。为确保机床主轴负载时的稳定性，提出一种监测机床主轴振动速度量，并进行多元非线性拟合估测振动量的方法。先根据机床主轴负载的3个变量因素——进给速度、主轴转速和切削量，基于Levenberg Marquardt算法分别建立三者与机床主轴速度振动量的关系。接着选取三者的关系函数模型之一为基础函数，按“加”、“减”、“乘”和“除”进行关联。最后以组合的函数为基础模型进行多元非线性拟合求取系数参数，得出最终的拟合函数。实验结果表明，机床主轴负载时，该方式能有效地预估主轴的速度振动量，准确率超过97%。

《制造技术与机床》投稿须知

2022, (5): 180-180.

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