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当期目录

2024年  第2期

超精密加工
液体静压运动副的四轴联动精密加工机床结构设计
赵惠英, 郝磊, 周春临, 薛飞, 赵凌宇, 赵家宁
2024, (2): 9-17. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.001
94 28
摘要:
大口径平面、球面、非球面光学元件广泛应用于光刻机、高能激光器、高分相机等高端装备的光学系统中,尺寸大于400 mm×400 mm、表面轮廓精度均方根值(root mean square,RMS)优于1 μm等技术指标是大口径光学元件在磨削加工阶段的目标精度要求。磨削工艺主要面临如何实现高平滑的表面轮廓加工以及控制亚表面损伤层深度等问题。根据已有的实验研究,磨削机床采用高精度的液体静压运动副,可以有效地提高光学元件抛光后表面轮廓的平滑程度以及降低亚表面损伤层的厚度。具备上述特性的高性能磨削机床国外对中国禁运,而国内尚无成熟的商品。因此,文章研制了一种采用液体静压运动副的四轴联动精密加工机床,分析了机床的主要构型,进行了机床主要运动部件的精度分配,完成了基于液体静压运动副的X/Y/Z/C四轴的设计方案,最后进行了光学元件磨削加工工艺实验,实现了380 mm×541 mm口径微晶玻璃磨削面形精度±0.471 μm(RMS值)、表面粗糙度Ra0.3 μm的加工目标。
机床主轴静压气体止推轴承静态特性随参数变化规律研究
丁泊遥, 张建波
2024, (2): 18-23. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.002
27 7
摘要:
超精密机床主轴一般采用静压气体轴承支承。文章应用大型商业计算流体软件Fluent,并结合MATLAB神经网络拟合工具箱,训练拟合出不同参数与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数,基于此,研究了不同参数对单节流孔圆形静压气体止推轴承静态特性影响的规律。首先,将计算的压力分布与文献中的实验数据进行对比,来验证计算模型与边界的正确性;然后,采用MATLAB神经网络拟合工具箱,训练拟合出轴承半径、节流孔孔径、气膜厚度和外界供气压力与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数;最后,研究了静压气体止推轴承外部供气结构对轴承压力分布的影响;气膜厚度、节流孔直径和供气压力对轴承承载力及入流质量流量的影响。结果表明:外部供气结构对轴承压力没有明显的影响;气膜厚度减少、孔径和外界供气压力的增大会增大轴承的承载力;气膜厚度、孔径和外界供气压力的增大都会增大入流质量流量。
粘-惯性耦合节流静压气浮轴承微振动特性研究
杨光伟, 孙沐邦, 俞利庆
2024, (2): 24-30. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.003
25 2
摘要:
小孔节流气浮轴承因结构简单、刚度较高等优点在超精密加工中获得了广泛的应用。然而由于小孔节流气浮轴承存在微振动,限制了超精密加工表面粗糙度的进一步提升。为了抑制小孔节流气浮轴微振动,文章提出了一种新型粘-惯性耦合节流气浮轴承,通过数值模拟的方法研究了新型节流器的结构参数对气浮轴承微振动特性的影响,在此基础上开发了试验平台对新型气浮轴承振动特性进行测试。研究结果表明,粘-惯性耦合节流气浮轴承均压腔内压力波动低于小孔节流,可以减小气浮轴承微振动;同时,增大渗透率和节流孔直径、降低均压腔高度均能减小粘惯性耦合节流气浮轴承微振动。
特种加工
超声纵扭辅助铣削TiAl合金表面质量及刀具磨损研究
宋阳轩, 汪振华, 黄雷
2024, (2): 31-37. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.004
37 6
摘要:
TiAl合金属于典型难加工材料,采用传统方式加工难以获得良好的表面质量,因此文章提出采用超声纵扭辅助铣削TiAl合金。试验采用单因素对照方法,研究了超声纵扭铣削(ULTM)与普通铣削(CM)加工TiAl合金时工艺参数对表面粗糙度、表面形貌及显微硬度的影响规律。研究结果表明,ULTM铣削可以改善TiAl合金的表面粗糙度,获得普遍较低的粗糙度值(Ra<0.6 μm);ULTM对TiAl合金表面硬化具有强化作用,能使表面硬度平均提升超过10%,并且采用ULTM加工得到的工件和切屑表面质量都较好。此外,铣削150 mm3的TiAl合金时发现ULTM的刀具底刃磨损量明显减小,刀具主要发生氧化磨损和扩散磨损。
碳钢板激光切割工艺分析及优化
钟毅, 栾显晔, 李晓宇, 薛海峰, 李天享, 武路鹏
2024, (2): 38-45. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.005
22 6
摘要:
随着科技的不断发展,激光切割技术已经成为现代工业生产中不可或缺的技术之一,碳钢激光切割件加工技术也得到越来越多的应用。随着对加工工件的质量要求越来越高,对激光加工工艺进行优化以获得更高切割质量与切割精度的钢板具有重要意义。为了优化碳钢的激光加工工艺,文章以3 mm碳钢为对象,采用1 500 W激光器系统,研究了激光功率、切割速度、离焦量和辅助气体压力等切割参数对切割质量的影响。选取切缝宽度、表面粗糙度、挂渣高度作为评价切割质量的标准,综合分析工艺参数对切割质量的影响规律并研究了影响机理,同时通过卷积神经网络对数据进行预测分析,并采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对工艺参数进行优化,获得辅助气体为氧气条件下激光切割碳钢的最佳工艺参数为P=1 500 W、v=64 mm/s、F=2.6 bar、h=2.9 mm。通过实验发现优化后的切件切割面光滑,无挂渣现象且切缝宽度较小,达到预期标准。
短电弧车削蜂窝环重铸层影响实验研究
王子健, 周碧胜, 周建平, 汪兵兵, 张晟晟, 丁胜威
2024, (2): 46-52. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.006
22 2
摘要:
蜂窝密封结构是当代航空发动机的先进高效密封结构,传统加工难以满足其加工质量要求,且一般电加工效率低,因此选择短电弧车削。针对材料为GH3536的蜂窝密封环进行实验,为研究不同参数对其加工后重铸层的影响,设置单因素试验,以重铸层厚度和微观形貌作为检测指标,分析电流及电压波形图、工件表面扫描电镜图、截面金相图和表面能谱图。结果证明:重铸层厚度随电压和进给速度增加而增加,随工件和电极转速增加而减小,且表面质量有相同的趋势,多槽挡板电极可以得到更好的冲液效果,重铸层更薄且表面质量更好。因此,适当降低电压和进给速度、提高工件和电极转速,以及采用多槽挡板电极,可减少微裂纹、冲蚀凹坑、褶皱和熔滴颗粒等现象,提高工件表面质量,降低重铸层厚度。
智能制造
基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究
孙丽, 李九博, 乔文宣, 张瀚文, 郝留成, 徐仲勋
2024, (2): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007
36 6
摘要:
为了共享实验资源,文章采用数字孪生技术,通过Unity3D虚拟现实开发平台对智慧物流实验室进行研究并设计一套云实验系统。根据已有的智慧物流实验设备,包括立体仓库、传送设备、堆垛机、分拣装置和AGV等为研究对象,运用SolidWorks与3DMax完成对实验设备三维模型的建立,运用S7-PLCSIM Advancde完成对物流设备的控制程序,通过PLC与Unity3D的通信和数据交互,最终在Unity3D的虚拟环境中完成物流运输的虚拟仿真实验系统。通过该系统可以在虚拟空间可以实现物料的传送、入库、出库等物流运输过程,实现物流仓储及运输工作过程的虚拟可视化,也可以通过编写的PLC程序完成物流设备的工作动作,实现异地云实验。该系统可以有效解决高端实验设备不足等问题,让资源匮乏的高校学生得到应有的实验训练、提高操作技能。
考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群调度
马利平, 刘玉敏, 赵艳平, 王际鹏, 承姿辛
2024, (2): 59-66. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.008
21 4
摘要:
组合设备群代表了当前晶圆制造装备发展的新趋势,其调度控制水平直接攸关半导体芯片制造企业的整体经济效益。针对半导体芯片制造中考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群,文章提出了一种基于特征转换的调度控制方法。首先,引入一种概念型晶圆制造系统,即特征双臂组合设备,并给出相应的稳态调度方法。其次,采用特征转换方法,将线性/树形结构的双臂组合设备群转换为特征双臂组合设备。随后,根据转换后的特征双臂组合设备重新调整双臂组合设备群的机械手作业序列,并求解可行的稳态调度方案。最后,通过实例验证了所提方法的有效性。
数据驱动的生产线数字孪生系统构建与应用
黄涵钰, 毛柯夫, 苑明海, 郑良, 裴凤雀
2024, (2): 67-74. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.009
37 6
摘要:
为满足生产线智能化的发展需求,针对传统生产线现场调试周期长,生产线三维可视化能力差,生产数据不同步,现场状态监控成本高等问题,结合数字孪生技术,以数据驱动为基础,构建了生产线数字孪生系统。首先运用Process Simulate构建生产线上的各类设备的数字孪生模型,根据数据通信网络和数据采集架构图,利用OPC UA和Modbus通信,读取生产线设备实时数据,并存入相应的数据库中作为驱动生产线数字孪生模型的数据源,从而实现数字孪生模型对物理实体的实时映射。最后,通过搭建虚拟仿真环境,对数字孪生系统进行虚拟调试,并通过构建实例验证平台,验证生产线数字孪生系统的有效性和可行性。
基于多方向导纳力控制的机器人柔顺装配系统
戴娜, 戈海龙, 成巍, 张宇, 侯兴强
2024, (2): 75-79. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.010
16 2
摘要:
针对轴孔装配过程中遇到卡阻或楔紧现象导致接触力过大损坏工件的问题,提出一种基于导纳力控 制的机器人柔性装配系统。将轴孔装配过程为搜孔阶段和调整插入阶段。首先,搜孔阶段提出一种基于阿基米德螺旋线的搜孔策略。其次,调整插入阶段提出一种基于等效质量–阻尼–弹簧的多维方向的导纳力控制装配方法。最后,选取圆形轴孔开展实际装配实验,结果表明所提出的方法能够实现机器人柔顺插孔,达到了预期效果。
基于Simulink对机械臂可视化上料研究
于资江, 李存志, 于菲, 谢爱军, 刘国梁
2024, (2): 80-84. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.011
22 6
摘要:
自动上料设备可以通过现代化技术实现数据采集和分析,以优化制造流程,提高生产效率和产品质量,从而更好地实现智能制造。为了实现链板等零件的自动上料过程,文章介绍了机械臂的三维可视化人机交互平台模型的构建过程,以Gluon机械臂为分析对象,进行正运动学分析和逆运动学验证,并通过Simulink搭建了控制系统模型,实现了对Gluon机械臂的联合仿真。仿真过程中,对各关节的旋转角度、角速度以及末端执行器的齐次变换矩阵实时显示。通过验证,为后期搭建实物平台提供了可行性支撑,为进一步优化和完善系统功能奠定了基础。
机器视觉与检测
基于深度学习的目标识别与抓取研究
申光鹏, 苗鸿宾, 余浪, 苏赫朋
2024, (2): 85-90, 98. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.012
21 1
摘要:
针对机械臂抓取在工业生产中的复杂作业环境、不同零件之间存在干扰的问题,文章提出了一种基于深度学习的目标识别及抓取方法,以此来减少抓取场景中物体位置的不确定性,提 高检测和抓取成功率。采用卷积注意力机制模块(convolutional block attention module,CBAM)对YOLO-V5进行改进,加强卷积网络对图像特征的关注和提取能力,提高检测精度。改进之后的网络平均识别率提高了5.26%,证明了改进是有效且成功的。通过AUBO-i5机械臂、电动夹爪、相机以及六轴力传感器等设备搭建了一套机械臂抓取系统,实验结果表明所提出的方法在实际抓取中可以适应不同的抓取场景,减少外界干扰,提高抓取成功率,具有良好的应用前景。
基于改进U-Net的小型机械零件识别与定位方法研究
周林, 何理, 王宸, 黄玉春, 周志霄, 王生怀
2024, (2): 91-98. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.013
12 1
摘要:
针对基于机器视觉的小型机械零件识别速度慢、定位不精确等问题,文章提出一种改进U-Net(improve U-Net,IU-Net)和最小外接矩阵(minimum bounding rectangle,MBR)结合的小型机械零件识别和定位方法(IU-Net-MBR)。首先,搭建视觉分拣试验平台,制作小型机械零件数据集;其次,为了提高特征提取效率,将U-Net的特征提取网络替换成轻量级MobilenetV2网络,降低模型的参数和计算量;然后,为了提高U-Net的分割精度和鲁棒性,在网络结构中引入SE(squeeze and excitation)注意力模块;最后,使用最小外接矩阵得到零件的长宽基本参数,实现零件的识别和定位。试验表明,IU-Net相对于U-Net在平均交并比Miou(mean intersection over union)和像素准确率PA(pixel accuracy)分别提高4.39%和3.82%。在处理图像时,IU-Net相对于U-Net速度提升76.92%。与主流分割模型相比,IU-Net实现了更好的分割效果,有效地提高了小型机械零件的分割精度。在抓取试验中,IU-Net-MBR在识别率和抓取率上分别达到了100%和96.67%。
基于机器视觉滑轨截面圆弧尺寸的测量方法
吕庆海, 王中任, 周署明, 柯希林, 刘海生, 颜明
2024, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014
26 4
摘要:
为解决汽车座椅滑轨截面圆弧尺寸人工检测效率低、一致性差的问题,文章提出了一种基于卡尺边缘检测与Tukey算法相结合的测量方法,实现滑轨截面圆弧尺寸高效率、高精度的检测。首先对采集到的图像做双边滤波处理,去除图像中的噪声,再通过HALCON算法库中的Emphasize算子对图像做处理,突出图像边缘信息;然后通过卡尺边缘检测算法提取圆弧边缘点;最后结合加权Tukey的最小二乘法分离出异常点并完成圆的拟合。实验结果表明,该方法可实现滑轨截面圆弧尺寸的快速检测,测量系统稳定性好、可靠性高,测量误差均在0.08 mm之内,重复测量精度可达0.02 mm。
设计与研究
基于电子齿轮箱的内啮合强力珩齿同步误差补偿方法研究
孔健, 韩江, 夏链
2024, (2): 105-110, 121. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.015
25 8
摘要:
电子齿轮箱作为一种特殊的多轴联动控制技术,是齿轮展成加工机床数控系统中的控制核心,其同步控制精度决定齿轮加工精度。内啮合强力珩齿作为一种重要的齿轮精密加工工艺,其展成加工精度很大程度上由电子齿轮箱的控制精度决定。文章结合强力珩齿加工的运动学模型,建立了内啮合强力珩齿的电子齿轮箱模型,将强力珩齿加工各运动轴跟踪误差的相对差值定义为同步误差,并将其映射到齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差上;提出一种基于电子齿轮箱的同步误差补偿控制方法,建立了同步补偿控制模型;在dSPACE半实物多轴运动仿真平台上,进行内啮合强力珩齿加工的运动控制实验。实验结果表明:所提出的基于电子齿轮箱的同步误差补偿方法可以有效降低内啮合强力珩齿的同步误差。
机械刻划层分结构铝膜刀具磨损研究
张宝庆, 马群, 安阳杰, 吉日嘎兰图, 石广丰, 吴铁华
2024, (2): 111-116. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.016
12 0
摘要:
掌握机刻光栅刀具磨损机理是稳定制备大面积光栅的关键,由镀制工艺决定的具有层分结构铝膜是机刻光栅的首选膜坯。为获取光栅机械刻划过程中层分构铝膜对金刚石刻划刀具磨损影响规律,首次开展层分构铝膜力学性能测试与刀具刻划磨损规律研究,采用纳米压痕实验测得层分构铝膜硬度与弹性模量分别为0.48 GPa与65.2 GPa,满足Hall-Petch强化理论。据此,首次运用Deform 3D有限元分析软件建立层分构铝膜模型,将刻深位置设置在铝膜层分界面位置,分别对刻深在2 μm与4 μm的单层与4层铝膜进行刻划仿真后发现,分层膜界面对于其应力传递影响作用明显,且刻深突破第一、二层铝膜界面时,该界面对于应力传递的阻碍作用消失;不同刻深刻划单层和4层铝膜时刀具磨损形式与磨损部位大体相同,但刻划4层铝膜时刀具磨损较小,与后续机刻试验结果相符。
龙门加工中心横梁导轨靠合面变形分析与补偿研究
陈燚, 关开成, 马永旺, 张扬, 刘丽英, 刘兴卓
2024, (2): 117-121. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.017
36 17
摘要:
横梁自重及其他功能部件重量等多源因素共同造成了横梁导轨靠合面的Z向凹陷及扭转变形现象,进而导致靠合面精度失真并影响龙门加工中心横梁Y向综合直线度。为消除不利因素对导轨靠合面产生的影响,文章基于有限元分析法,聚焦横梁上下两导轨靠合面,建立仿真分析试验方案,求解不同位置处变形量并拟合绘制出其全程变形曲线,依据该曲线对导轨靠合面进行形变量修复补偿。实际测量结果表明:补偿后的龙门加工中心横梁Y向综合直线度精度得到有效提升。
基于POA-BP的TP2管材自由弯曲成形结果预测
郝用兴, 张旭浩, 刘亚辉
2024, (2): 122-128. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.018
26 2
摘要:
将壁厚减薄率和椭圆率作为管材自由弯曲成形结果的评价指标,选取弯曲模与管材间隙值、弯曲模圆角半径值、管材弯曲变形区长度、导向机构圆角半径值、导向机构与管材间隙值作为影响因子。利用数值模拟方法对管材自由弯曲成形结果的评价指标和影响因子建立样本库,并随机选取6组作为测试样本,其余的作为训练样本,结合BP神经网络和鹈鹕优化算法对预测模型进行训练,构建POA-BP神经网络预测模型对管材自由弯曲成形结果进行预测。结果表明,POA-BP预测模型的壁厚减薄率和椭圆率的最大预测误差不超过2%,故POA-BP预测模型能够有效预测管材成形结果。
工艺与制造
镍基高温合金磨削出口毛刺的有限元分析
黄文科, 曾鑫, 周胜
2024, (2): 129-135. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.019
19 3
摘要:
为揭示镍基高温合金磨削过程中出口毛刺的形成机理,文章建立了单颗PCBN磨粒高速磨削Inconel718合金的二维模型,并验证了模型的可行性。运用仿真软件DEFORM-2D对磨削出口毛刺的形成过程进行了研究,将其形成过程分为了8个阶段,并在不同磨削条件下采用正交实验法分析了磨削速度、磨削深度、磨粒圆锥角和磨粒刃口半径对磨削出口毛刺的影响规律。研究表明:磨削出口毛刺的尺寸主要由毛刺宽度和高度组成,毛刺宽度和高度均对磨削深度比较敏感,磨削深度越大,毛刺的宽度和高度也越大。另外,磨削速度、磨粒顶锥角、磨粒刃口半径增大,毛刺宽度也随之增加,但毛刺高度对这3个参数不是很敏感。
工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力及铣削温度的影响
齐明, 章健, 黄文涛, 王启家, 郑耀辉, 王莲
2024, (2): 136-141. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.020
23 6
摘要:
30CrMnSiA高强钢具有较高的强度和良好的耐磨性、抗疲劳性和抗冲击性,被广泛应用于航空航天等领域。为研究工艺参数对30CrMnSiA高强钢铣削力和铣削温度的影响,采用正交试验法进行铣削试验,运用极差分析、方差分析以及有限元仿真研究了铣削力和铣削温度,并通过多元回归分析得到了铣削力的经验公式。结果表明:进给速度对铣削力的影响较大,铣削宽度、铣削深度和主轴转速影响较小,且各铣削参数主要影响X方向铣削力,对Y方向和Z方向影响较小;铣削参数对铣削温度的影响程度大小:铣削深度>铣削宽度>主轴转速>进给速度。
可齿向修形的高效齿轮磨削方法研究
蒋凯佳, 宋爱平, 黄嘉铭, 陈忠权, 周强强
2024, (2): 142-146. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.021
21 6
摘要:
通过对现有磨齿加工工艺的研究,文章提出了一种可实现齿向修形的新型磨削工艺,通过在倾斜安装的立方碳化硼磨盘对齿轮齿面进行磨削,基于 Vericut加工仿真验证,该磨削方法可以实现齿轮的齿向修形并全齿宽磨削齿面。利用仿真后的齿轮进行齿轮副齿面接触分析,得到接触区间主要分布在齿面中间部分区域,可有效减小齿轮副啮合偏载,提升齿轮传动的平稳性。根据磨盘磨削轨迹与被加工齿轮节圆切平面的几何位置关系,构建鼓形量控制调节模型,得出鼓形量可由立方碳化硼磨盘的安装角度进行控制,能够保证齿向修形量的准确性与稳定性。
检测与质量
数控机床直线进给轴温度测点优化研究
崔展华, 杨赫然, 孙兴伟, 赵泓荀, 穆士博, 张维锋
2024, (2): 147-151. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.022
30 8
摘要:
为分析数控机床直线进给系统的温度场,需要布置一定数量的温度测点来进行温度数据的采集。然而,测点的位置和数目都会对研究结果产生直接影响。为实现准确布置温度测点,文章提出一种基于统计学理论进行改进的Canopy-FCM-GRA温度测点优化模型。以某数控机床X向直线进给轴为例,首先根据测得的实验数据确定预聚类数,然后通过模糊矩阵和灰色关联度系数筛选出相应的温度敏感点,最后基于SVR理论分别建立温度测点优化前和优化后的温度-热误差预测模型,通过比较两个模型精度来验证温度测点优化的有效性。结果表明,温度测点优化效果良好,通过优化后的测温点可准确探究进给系统的热特性。
基于防松线分割的螺栓松动全角度检测方法
康晶杰
2024, (2): 152-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.023
28 5
摘要:
针对现有无法基于防松线分割进行螺栓松动全角度检测的问题,文章开发了一种基于颜色分割和方向矢量运算的方法。首先,利用一种基于Lab和RGB颜色空间转换下的a分量非线性拉伸和R分量最优阈值分割方法分割防松线图像;其次,利用开运算对图像进行形态学操作;再次,通过一种角度递进最小包围方法确定防松线连通域面积最小外接矩形并确定其方向矢量;然后,基于四象限反正切函数和一定调整求解螺栓松动的全角度;最后,设计实验方案验证文中算法的可行性和精度。实验结果表明,检测算法能够实现螺栓0~360°的松动角度检测,且最大相对误差为1.43%,其精度可以满足工程实践需要,具有良好的应用前景。
提高重型燃机压气机缸研制精度技术方案
谢龙飞
2024, (2): 159-163. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.024
15 1
摘要:
针对目前引进型重型燃机压气机缸,中分面法兰定位结构定位效果较差、加工变形偏大、加工精度不够稳定、装配精度保证困难等研制问题,文章提出了中分面法兰定位结构的优化、制造工艺的完善技术方案,提高了设计质量,保证了制造精度。
功能部件
微织构对V型滑动导轨副摩擦磨损特性影响的研究
马岢欣, 邓建新, 包一琛, 王军燕, 田润洲, 王明远
2024, (2): 164-171. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.025
22 7
摘要:
V型滑动导轨副具有低成本、良好的承载能力和导向性等优点,至今仍应用于很多机械设备中,但同时也存在着摩擦系数大、易磨损和低速稳定性差等缺点。为提高V型滑动导轨副的摩擦学性能,利用激光表面织构化技术分别在导轨的接触面上设计并制备直线和椭圆微织构。通过不同仿真软件对激光制备出的微织构是否产生流体动压效应进行验证,分析微织构对导轨接触面的接触应力的影响。利用自制往复滑动导轨试验平台在混合润滑条件下测试了不同类型织构化导轨副的摩擦磨损性能。结果表明,织构化导轨副均可以产生流体动压效应,且椭圆微织构可以产生更大的流体动压效应。此外,椭圆微织构仅位于下导轨表面可以较大程度降低其接触应力。因此,当椭圆微织构位于下导轨表面时减摩效果最好,具有最低的平均摩擦系数,与无织构导轨副相比下降了31.7%。
基于仿真数据的无监督域适应轴承故障诊断方法
陈钧钖, 袁逸萍, 陈彩凤
2024, (2): 172-178. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.026
22 5
摘要:
针对目前实际诊断任务中难以获得有效的滚动轴承故障数据以及目前诊断模型泛化能力差的问题,文章提出一种基于动力学仿真与无监督领域自适应的故障诊断方法。首先建立滚动轴承动力学仿真模型,获得大量的仿真数据充当源域;然后使用无监督领域自适应的迁移学习故障诊断方法,在全局领域适配的基础上,引入最大最小化分类器差异的对抗学习策略,进一步减小了源域和目标域特征的条件分布差异;最后通过与其他迁移学习方法对比验证所提方法的可行性与优异性。
高精度工具磨床电主轴精度超差的原因及解决措施
黄毅
2024, (2): 179-183. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.027
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摘要:
针对某国产品牌电主轴在实际应用中易出现回转精度超差的问题,分析造成电主轴产生精度超差的主要原因是电主轴的气密封效果不佳,使得前端轴承及碟形弹簧进油受污染,从而导致电主轴前端轴承失效、轴芯磨损和拉刀力衰减过快。通过提升气密封压力值和改善轴芯材质及拉刀机构,解决了电主轴内部进油、轴芯磨损和拉刀力衰减过快的问题,使电主轴使用寿命提升1倍以上。
《制造技术与机床》投稿须知
2024, (2): 184-184.
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摘要: