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电主轴行业发展现状及趋势
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作者 李东亚 李文超 《数控机床市场》 2025年第1期45-47,共3页
1.序言高速电主轴是高速数控机床的关键核心功能部件,其技术水平的高低、性能的优劣直接决定和影响着数控机床整机的技术水平和性能,也制约着主机的发展速度。本文从电主轴行业的发展历程、现状以及趋势等方面展开论述。2.电主轴发展历... 1.序言高速电主轴是高速数控机床的关键核心功能部件,其技术水平的高低、性能的优劣直接决定和影响着数控机床整机的技术水平和性能,也制约着主机的发展速度。本文从电主轴行业的发展历程、现状以及趋势等方面展开论述。2.电主轴发展历程及典型企业高速电主轴是高速机床的核心功能部件,它将主轴电动机与机床主轴“合二为一”,机床主轴由内装式电动机直接驱动,省去复杂的中间传动环节,实现了机床的“零传动”。电主轴其实就是一个“具有电动机功能的机床主轴”,相比于传统带传动主轴,电主轴省去了复杂的中间传动环节,具有调速范围宽、振动噪声小、可快速起动和准停等优点,不仅具有极高的生产率,而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。 展开更多
关键词 机床主轴 高速电主轴 功能部件 高速数控机床 高速机床 主轴电动机 技术水平 快速起动
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工业母机正向设计技术研究进展 被引量:2
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作者 陈传海 宋晋奇 +4 位作者 刘志峰 郭劲言 赵永胜 刘洪强 王军见 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期1-10,共10页
工业母机作为现代制造业的核心装备,其发展水平直接决定国家制造业的整体竞争力。长期以来,我国高端机床装备的研发主要采用跟随仿制策略,导致所研制产品在功能和性能上不及仿制对象,因此同期国产机床装备远落后于国际先进产品。为满足... 工业母机作为现代制造业的核心装备,其发展水平直接决定国家制造业的整体竞争力。长期以来,我国高端机床装备的研发主要采用跟随仿制策略,导致所研制产品在功能和性能上不及仿制对象,因此同期国产机床装备远落后于国际先进产品。为满足机床装备向高端化、自主化发展的迫切需求,亟须开展机床正向设计技术研究,系统性地指导机床的结构优化与创新,突破传统设计方法中“试错迭代”的局限,实现机床性能设计的自主可控。从工业母机运动链设计、静动刚度设计、热平衡设计、机电耦合设计和几何精度设计等方面,综述有关工业母机正向设计技术的国内外研究现状,分析指出正向设计技术存在的不足,并展望工业母机正向设计技术的发展动态。 展开更多
关键词 工业母机 运动链设计 静动刚度设计 热平衡设计 机电耦合设计 几何精度设计
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复合表面强化对疲劳性能及缺口敏感性的影响 被引量:2
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作者 王刚 侯小凡 +3 位作者 王轶鹏 张悦 彭振龙 牛鹏辉 《钢铁》 北大核心 2025年第1期159-168,共10页
工程应用中,传动零部件不可避免地出现不同种类的缺口。在循环加载过程中,缺口处产生应力集中现象而成为工件的危险部位,会降低工件的整体寿命。因此讨论了渗碳+喷丸复合表面强化工艺对疲劳性能和疲劳缺口敏感性的影响。分别设计了渗碳... 工程应用中,传动零部件不可避免地出现不同种类的缺口。在循环加载过程中,缺口处产生应力集中现象而成为工件的危险部位,会降低工件的整体寿命。因此讨论了渗碳+喷丸复合表面强化工艺对疲劳性能和疲劳缺口敏感性的影响。分别设计了渗碳和渗碳+喷丸复合表面强化的光滑和缺口(应力集中系数Kt=2)18CrNiMo7-6合金钢试样。对渗碳和渗碳+喷丸复合表面强化处理的光滑和缺口试样进行了旋转弯曲疲劳试验,观察了断口形貌并对疲劳缺口敏感系数q和给定疲劳破坏循环数Nf之间的关系进行了分析。结果表明,相比于仅渗碳表面强化试样,渗碳+喷丸复合强化后的光滑和缺口试样的疲劳性能均有所提升,但是对光滑试样的疲劳极限提升幅度较小。渗碳和渗碳+喷丸复合表面强化缺口试样的裂纹源均在亚表面萌生,随疲劳寿命增加裂纹源数量逐渐减少,且渗碳+喷丸复合表面强化缺口试样的裂纹源数量更少。渗碳表面强化缺口试样的应力集中敏感性呈“阶段性特征”,在10^(5)~10^(6)循环周次逐渐变大,在10^(6)~10^(7)循环周次逐渐变小;渗碳+喷丸复合表面强化缺口试样的疲劳缺口敏感性随着Nf的增大逐渐减小。渗碳+喷丸复合表面强化在试样表层的压缩残余应力更大、压缩残余应力层更深,有效地抑制了疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提高了试样的疲劳寿命,降低了疲劳缺口敏感性。复合表面强化通过引入压缩残余应力提高试样的疲劳性能、降低材料的缺口敏感性,但是试样在循环加载过程中残余应力会发生释放进而影响其疲劳性能。因此,残余应力在循环加载中的演化情况也值得探究。 展开更多
关键词 复合表面强化 渗碳 喷丸 疲劳寿命 缺口敏感性 应力集中 循环加载 合金钢
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复合能场作用下激光–液体耦合制造技术综述 被引量:1
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作者 刘洋 孙俊杰 +7 位作者 张朝阳 王玉峰 薛伟 孟领超 朱浩 徐坤 王京涛 晏恒峰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第1期73-88,共16页
激光加工技术具有加工精度高和加工柔性大等特点,能够实现各种金属及非金属材料的多样化加工,在航空航天、汽车和船舶制造等工业领域得到广泛应用。然而,激光加工技术存在一定的局限性,比如超快激光加工效率较低,常规激光加工表面有热... 激光加工技术具有加工精度高和加工柔性大等特点,能够实现各种金属及非金属材料的多样化加工,在航空航天、汽车和船舶制造等工业领域得到广泛应用。然而,激光加工技术存在一定的局限性,比如超快激光加工效率较低,常规激光加工表面有热影响或重铸层。为解决这些问题,激光与液体复合加工技术应运而生并蓬勃发展。液体的引入提高了激光加工效率,并显著改善了加工质量。在加工过程中,液体扮演了冷却剂、润滑剂及清洗剂的角色,有助于消除热影响区和重铸层。在液体冷却和冲刷作用下,加工产物被快速带离加工区域,加工表面质量得到提高的同时加工效率得到了提升。全面回顾当前激光与液体复合加工领域的最新研究进展,重点综述水辅助激光加工技术和电解液辅助激光加工技术,并对它们未来的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 复合能场 激光加工 液体辅助加工 先进制造 表面特性
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多轴数控加工技术在汽车发动机曲轴加工中的应用研究
5
作者 辛鹏 《时代汽车》 2025年第7期132-134,共3页
采用数控多轴加工技术加工曲轴,不仅能够提高加工效率和精度,还能确保曲轴质量和性能。这种高精度的加工能力可以确保曲轴在发动机中的装配精度,提升汽车的整体性能和品质。文章首先对多轴数控加工技术原理进行了简单介绍,其次对多轴数... 采用数控多轴加工技术加工曲轴,不仅能够提高加工效率和精度,还能确保曲轴质量和性能。这种高精度的加工能力可以确保曲轴在发动机中的装配精度,提升汽车的整体性能和品质。文章首先对多轴数控加工技术原理进行了简单介绍,其次对多轴数控加工在汽车发动机曲轴加工中的应用优势和关键技术进行了分析,最后对多轴数控加工技术在汽车发动机曲轴加工中的应用流程进行了探讨,希望对推动多轴数控加工技术在汽车发动机曲轴加工中的应用作出贡献。 展开更多
关键词 数控加工 曲轴加工 应用
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双丝杠进给系统滑模控制与同步误差仿真分析 被引量:1
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作者 许向荣 朱培元 +2 位作者 姜洪奎 赵佳佳 于翰文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期212-216,221,共6页
为了解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并且基于自抗扰控制理论中的跟踪微分器与滑模控制理论,设计了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,以减小因切换滑模面而产生的抖振现象;其次... 为了解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并且基于自抗扰控制理论中的跟踪微分器与滑模控制理论,设计了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,以减小因切换滑模面而产生的抖振现象;其次,为解决两根丝杠因制造装配等产生的工艺误差导致的扰动问题,在采用同步控制的基础上,两根丝杠均采用了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,大幅度地降低了两根丝杠的同步误差;最后进行了MATLAB/Simulink建模与仿真分析,仿真结果表明采用基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制策略相比传统滑模同步控制策略和P-PI同步控制策略,对同步误差的抑制效果要更好,工作台运动更加稳定。 展开更多
关键词 双丝杠 滑模控制 同步控制 跟踪微分器
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数控机床移动工作台定位精度预测的建模、仿真及实验 被引量:1
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作者 杨洪涛 秦鹏飞 +3 位作者 李莉 刘柄瑶 金磊 姜西祥 《机电工程》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
随着使用时间的延长,数控机床移动工作台会出现部件磨损、失效等现象,进而导致工作台定位精度降低。为了精确预测移动工作台的精度损失,以数控机床移动工作台为研究对象,在考虑载荷、运动速度、温度和运行时间等影响因素的基础上,建立... 随着使用时间的延长,数控机床移动工作台会出现部件磨损、失效等现象,进而导致工作台定位精度降低。为了精确预测移动工作台的精度损失,以数控机床移动工作台为研究对象,在考虑载荷、运动速度、温度和运行时间等影响因素的基础上,建立了工作台的定位误差预测模型,对工作台定位误差随时间的变化情况,进行了理论计算、仿真分析及实验验证。首先,在分析滚动直线导轨副的摩擦磨损机理和负载作用下产生的表面接触变形的基础上,建立了导轨副表面滚珠与滚道在接触载荷作用下的磨损模型,以及滚珠丝杆在电机扭矩、轴向力和温度作用下产生的扭转变形、螺距变化及热膨胀误差模型,还建立了工作台随使用时间变化的定位误差预测模型(因导轨副磨损与滚珠丝杆变形均会使工作台产生定位误差,两部分误差之和为定位精度损失预测模型);然后,开展了不同负载、运动速度、温度等因素影响下的理论计算与仿真分析;最后,在一组特定负载、速度、温度的条件下,进行了定位误差的测量实验,验证了上述预测模型的准确性。研究结果表明:在不同的因素影响作用下,仿真结果、实验结果与理论结果相比,其总体的变化趋势趋于一致,且经拟合对比分析,定位误差的仿真、实验与理论之间的最大相对误差为15.9%。该误差预测模型能够有效预测工作台的定位误差,为数控机床加工精度的预测奠定了基础。 展开更多
关键词 移动工作台运行时间 定位精度损失 定位误差模型 导轨副磨损模型 滚珠丝杆变形 热膨胀误差
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TC4钛合金轴向超声振动辅助电火花铣削加工试验研究 被引量:1
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作者 王岩 王雯瑀 +2 位作者 董颖怀 樊凌峰 刘启航 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期25-32,共8页
超声振动有助于改善电火花加工的表面形貌,但超声振动的加入也使得其材料去除机理更加复杂,难以形成标准化的工艺过程。为全面了解轴向超声振动辅助电火花加工的工艺特点,对TC4工件分别进行电火花铣削加工和轴向超声振动辅助电火花铣削... 超声振动有助于改善电火花加工的表面形貌,但超声振动的加入也使得其材料去除机理更加复杂,难以形成标准化的工艺过程。为全面了解轴向超声振动辅助电火花加工的工艺特点,对TC4工件分别进行电火花铣削加工和轴向超声振动辅助电火花铣削加工。选取不同的峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隙和超声振幅进行单因素试验,并分析其表面粗糙度Ra。结果表明将轴向超声振动引入电火花铣削加工能够使表面粗糙度下降5.5%~18.9%,轴向超声振动的加入改变了极间能量分配关系,并减少了用于材料去除的能量。该研究为轴向超声振动辅助电火花铣削工艺的理论分析提供了数据支持,并为工艺参数选择提供了重要参考。 展开更多
关键词 超声振动 电火花加工 铣削工艺 表面形貌 TC4
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基于点云维度转换的双优化层手眼标定方法 被引量:1
9
作者 陈琳 付钰 +1 位作者 王龙友 潘海鸿 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期185-189,共5页
为提高点云相机与机器人坐标转换精度,提出一种双层Levenberg-Marquardt优化(D-LM)算法标定点云视觉系统和机器人的手眼关系。根据点云成像特点提出采用同心圆标记物代替棋盘格标定板,推导出2D-3D维度转换的标记物中心提取算法。利用欧... 为提高点云相机与机器人坐标转换精度,提出一种双层Levenberg-Marquardt优化(D-LM)算法标定点云视觉系统和机器人的手眼关系。根据点云成像特点提出采用同心圆标记物代替棋盘格标定板,推导出2D-3D维度转换的标记物中心提取算法。利用欧拉角变换正交化手眼矩阵旋转矩阵。此外,构建双层LM优化模型对手眼矩阵进行优化。通过自主搭建的机器人平台验证提出的手眼标定算法,并与传统Tsai-LM标定方法对比。实验结果是采用提出的D-LM方法标定出的手眼矩阵平均误差为0.89 mm,优于Tsai-LM(平均误差3.55 mm),表明D-LM方法能减少系统随机误差对标定结果影响,提升工业领域视觉机器人工作精度。 展开更多
关键词 点云处理 手眼标定 双层LM优化 离群点检测
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基于卷积神经网络的立体匹配算法研究 被引量:1
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作者 郭北涛 刘瀚齐 +1 位作者 刘琪 张丽秀 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期69-73,78,共6页
在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征... 在基于深度学习的立体匹配问题中,模型的网络结构、参数设置对匹配精度和匹配效率起到决定性作用。针对现有模型参数量大,精度低的问题,设计一种基于卷积神经网络的视差回归模型。首先,提出了基于扩张卷积和空间池化金字塔的多尺度特征提取网络,提高弱纹理区域的匹配精度;其次,改进了代价体相似度计算步骤,在保证匹配精度的同时,降低模型的参数量;最后,通过采取视差梯度信息和视差回归损失函数相结合的策略,有效地解决了在视差不连续区域中存在的边界信息保留不完整的问题。使用Middlebury数据集对模型进行验证,实验结果表明,相较于现有的立体匹配算法,在精度和速度方面都有所提升。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 卷积神经网络 深度学习
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基于融合孪生模型的数控机床轮廓误差预测方法 被引量:1
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作者 田颖 湛杨 +4 位作者 岳辰 葛璐 王太勇 崔桐成 赵志丹 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2392-2401,共10页
为了提升数控机床轮廓误差的实时预测精度,提出一种机理数据融合驱动的数字孪生模型。首先构建包含伺服系统和机械系统的机理模型,用于描述进给系统在数控系统插补指令下的动态响应;其次,建立结合多任务学习的时序数据驱动模型,构建融... 为了提升数控机床轮廓误差的实时预测精度,提出一种机理数据融合驱动的数字孪生模型。首先构建包含伺服系统和机械系统的机理模型,用于描述进给系统在数控系统插补指令下的动态响应;其次,建立结合多任务学习的时序数据驱动模型,构建融合机理模型孪生数据和实时采集数据的特征数据集进行模型训练,通过多时间步残差补偿修正机理模型的位置预测值,从而提高孪生模型的预测精度。最后,设计了多组空间运动轨迹进行了模型验证实验,并对不同模型的预测能力进行了对比。结果表明,所提融合孪生模型能够在轮廓误差多个时间步的预测任务中均保持较高预测精度。 展开更多
关键词 轮廓误差预测 数字孪生模型 多任务学习 多时间步预测
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正多边形织构化密封端面的摩擦磨损特性研究 被引量:1
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作者 刘磊 穆塔里夫·阿赫迈德 樊智超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期27-31,共5页
针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数... 针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数、磨损量以及磨损形貌图,验证了基于Archard磨损公式的数值模型的正确性,研究了织构形状以及旋转角度对磨损数据的影响。结果表明,正五边形织构试件与无织构试件相比,磨损量减少了44.322%,摩擦系数减少了18.803%;当正五边形织构旋转角度在48°左右时,正五边形织构的磨损量和磨损深度最小;在干磨条件下,不同织构的形状、结构参数对机械密封使用寿命的影响不同,选取合适的织构形状、结构参数有利于提高机械密封的寿命。 展开更多
关键词 机械密封 干磨条件 织构化端面 磨损形貌 摩擦磨损特性
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基于学习型多策略改进鲸鱼算法的路径规划研究 被引量:3
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作者 岳凡 艾尔肯·亥木都拉 刘拴 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期46-51,56,共7页
为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息... 为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息与拐点信息,构建了路径规划适应度函数。首先,引入自适应帐篷映射初始化,使得初始化种群更加均匀;其次,引入了非线性收敛策略平衡算法的开发和探索阶段;然后,通过采用非线性加权因子对最优个体进行扰动,避免了其他个体对最优个体的“盲从”;最后,通过采用强化学习结合ε-精英逐维反向学习策略和动态局部最优逃生策略,提高了算法的收敛效率和跳出局部最优的能力。实验结果表明:RLMIWOA算法可以高效地找到最优路径,在路径搜索方面具有显著的优势。 展开更多
关键词 路径规划 强化学习 鲸鱼优化算法 适应度函数 局部最优
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基于混沌莱维粒子群算法的机械臂轨迹规划 被引量:2
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作者 盖荣丽 王康 王晓红 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期101-105,109,共6页
针对传统粒子群算法在求解机械臂轨迹优化问题时存在的搜索精度不够、容易陷入局部最优等问题,提出了一种混沌莱维粒子群优化算法(TLPSO)。对标准粒子群算法(PSO)进行优化,引入Tent混沌映射和莱维飞行的方法进行改进,提高了算法的搜索... 针对传统粒子群算法在求解机械臂轨迹优化问题时存在的搜索精度不够、容易陷入局部最优等问题,提出了一种混沌莱维粒子群优化算法(TLPSO)。对标准粒子群算法(PSO)进行优化,引入Tent混沌映射和莱维飞行的方法进行改进,提高了算法的搜索能力和跳出局部最优解能力。以六自由度机械臂为研究对象,建立时间优化目标模型,以3-5-3多项式插值方法为基础对其进行轨迹规划。将该算法应用于求解多种测试函数以及机器人时间最优轨迹规划问题,与遗传算法改进的粒子群算法(PSO-GA)、鲸鱼优化算法(WOA)和布谷鸟搜索算法(CS)相比,该算法取得了较好的效果。优化后得到的机械臂位移、速度和加速度曲线平滑、无突变。结果表明,所提出的优化算法能够有效降低轨迹的执行时间。 展开更多
关键词 粒子群算法 Tent混沌映射 莱维飞行 时间最优 轨迹规划
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基于比例矢量谐振自抗扰的PMSM谐波抑制策略 被引量:2
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作者 张奇志 毛璀璨 +2 位作者 刘海龙 许宇豪 肖海峰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期135-141,共7页
针对永磁同步电机采用传统矢量控制时不能无静差跟踪交流信号,存在周期性谐波电流扰动及参数鲁棒性差的问题,提出一种新型的比例矢量谐振自抗扰控制(proportion vector resonant-active disturbance rejection control,PVR-LADRC)策略... 针对永磁同步电机采用传统矢量控制时不能无静差跟踪交流信号,存在周期性谐波电流扰动及参数鲁棒性差的问题,提出一种新型的比例矢量谐振自抗扰控制(proportion vector resonant-active disturbance rejection control,PVR-LADRC)策略。实现了已知扰动反馈补偿中dq轴电流完全的解耦,并在线性自抗扰控制器(LADRC)中引入改进的矢量谐振控制器,构成PVR-LADRC策略,改善了LADRC对特定次谐波抑制能力不足的问题。对所提PVR-LADRC的谐波抑制能力及抗扰能力进行了理论分析、仿真对比实验。结果表明,所提方法对相电流中6k±1次谐波抑制效果在90%以上,有效降低了6次及12次转矩脉动,且相较于传统控制方法有更强的参数鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 矢量谐振控制 电流谐波抑制 转矩脉动
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基于改进MOGWO算法的并联机器人轨迹优化 被引量:2
16
作者 郭彤颖 叶相涛 陈宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期20-25,共6页
针对并联机器人运行过程中短时间、低能耗、弱冲击等需求,提出了一种基于改进多目标灰狼算法(IMOGWO)的轨迹优化方法。首先,对并联机器人进行逆运动学求解,在笛卡尔空间选取关键点并映射至关节空间,采用4-3-3-4次多项式插值方法对其运... 针对并联机器人运行过程中短时间、低能耗、弱冲击等需求,提出了一种基于改进多目标灰狼算法(IMOGWO)的轨迹优化方法。首先,对并联机器人进行逆运动学求解,在笛卡尔空间选取关键点并映射至关节空间,采用4-3-3-4次多项式插值方法对其运动轨迹进行规划;其次,对多目标灰狼算法在收敛因子、围猎机制、头狼更新3个方面进行改进优化,优化后的算法具有搜索能力强、收敛速度快等优势;最终,利用改进的多目标灰狼算法对多项式轨迹进行时间-能耗-冲击多目标优化,仿真实验表明优化方法不仅缩短了机器人的运行时间,在降低能耗和减小冲击方面也取得了显著成效,使机器人总体性能得到了有效地提升。 展开更多
关键词 并联机器人 轨迹规划 改进多目标灰狼算法 多目标优化
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综合维修信息的重型数控机床FMECA分析 被引量:1
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作者 陈红霞 任杰 +2 位作者 张俊峰 王凡 谢遂心 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期9-15,共7页
重型数控机床具有故障发生随机且故障数据少的特点,对其故障进行溯源分析一直是研究难点。传统的FMECA分析主要考虑系统运行中的故障对于整体的影响程度,并没有考虑产品的复杂维护。针对此,将机床的维修成本和维修时间作为重要信息指标... 重型数控机床具有故障发生随机且故障数据少的特点,对其故障进行溯源分析一直是研究难点。传统的FMECA分析主要考虑系统运行中的故障对于整体的影响程度,并没有考虑产品的复杂维护。针对此,将机床的维修成本和维修时间作为重要信息指标,并融合到FMECA分析中,综合故障频率、检测难度、风险优先数、故障影响等指标信息进行分析,基于CBWM法对各指标信息进行权重分配,并采用TOPSIS法对机床综合信息的FMECA分析结果进行排序,最终得到综合多指标信息的FMECA分析结果,确定薄弱程度最高的机床子系统为液压系统,其故障发生频率最高,故障影响性最强。所提分析方法和结果更加符合实际工况,有利于制定机床的维修策略,为提升机床整体的可靠性奠定基础。 展开更多
关键词 重型数控机床 FMECA分析 维修成本 维修时间 CBWM法 TOPSIS法
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基于机器人–机床制造单元的开放式边缘平台数控系统开发 被引量:1
18
作者 韩振宇 郭震宇 +2 位作者 严一钊 宋剑鑫 金鸿宇 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期22-35,共14页
制造业逐步向智能化和柔性化的方向发展。机器人与机床协同工作可以使整个生产过程更加高效灵活,但传统的控制系统及云计算服务无法满足其数据交互的需求。本文面向机器人–机床制造单元,提出了一种开放式边缘平台的服务架构。提出了以... 制造业逐步向智能化和柔性化的方向发展。机器人与机床协同工作可以使整个生产过程更加高效灵活,但传统的控制系统及云计算服务无法满足其数据交互的需求。本文面向机器人–机床制造单元,提出了一种开放式边缘平台的服务架构。提出了以实时Linux为基础,以ROS和LinuxCNC开源平台为核心,采用EtherCAT主站通信的机器人–机床协同控制系统方案。在控制器与服务器中部署Fast DDS,实现了不同数据的网络接入,并利用容器技术构建边缘微服务环境,实现了数据的高效交互和传输。最后,搭建了试验平台,完成了系统性能测试。试验验证了所提出方案的可行性。 展开更多
关键词 边缘计算 开放式数控系统 边缘数据传输 FastDDS 工业机器人
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基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究 被引量:1
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作者 王婷 于颖 赵曜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期219-225,231,共8页
降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling pro... 降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem,GFJSP),提出了一种改进的多目标基因表达式编程(multi-objective gene expression programming,MOGEP)算法,并建立起以最大完工时间和总能耗为优化目标的数学模型。针对GFJSP的特点和MOGEP算法的求解方式,设计了用于车间调度问题的个体评价机制;针对算法特殊的基因构造形式,设计了基于K-表达式的变异操作和重组操作;提出了基于个体的自适应遗传算子,能够动态地调整遗传操作的概率;在MOGEP框架中融入了具有5层邻域结构的禁忌搜索策略,避免算法过早陷入局部最优。通过仿真对比实验证明,改进MOGEP算法在兼顾解的分布性的同时增强了全局收敛能力,具有更高的探索效率;且其生成的调度规则能够有效优化完工时间和生产能耗,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 绿色柔性作业车间调度 多目标基因表达式编程 个体评价机制 自适应遗传算子 禁忌搜索策略
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基于改进SMO的PMSM无位置传感器控制 被引量:1
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作者 陈甦欣 蒋曜骏 +1 位作者 王淑旺 侯陈义 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期148-152,共5页
传统滑模观测器(SMO)在估算电机转速和转子位置时存在抖振较强以及转速误差波动较大等问题,为解决以上问题,引入了一种改进型指数趋近律,并且用光滑的双曲正切函数代替传统的符号函数,降低了系统的高频抖振;采用积分滑模面代替传统的滑... 传统滑模观测器(SMO)在估算电机转速和转子位置时存在抖振较强以及转速误差波动较大等问题,为解决以上问题,引入了一种改进型指数趋近律,并且用光滑的双曲正切函数代替传统的符号函数,降低了系统的高频抖振;采用积分滑模面代替传统的滑模面,消除了定子电阻的影响,并用Lyapunov第二方法证明了该方法的稳定性;最后,为了保证电机运行时有较高的观测精度,通过改进锁相环代替反正切函数和相位补偿。并基于Simulink搭建仿真模型来验证可行性,经仿真对比分析,本文设计的观测器在转速突变和加入负载后转速误差范围从-10 r/min~10 r/min降低至-0.1 r/min~0.4 r/min,转子位置误差降低了44.4%。表明了设计的观测器具有良好的动态响应性能,并且能有效地降低高频抖振,提高了观测精度,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 滑模观测器 指数趋近律方法 锁相环(PLL)
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