基于优化卷积自编码器的机床进给轴健康状态监测

1

作者 吴楚杰 崔益铭 +3 位作者 马骋 王强 赵雷鸣 刘阔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期1-6,共6页

在实际工程应用中,进给轴从健康到故障时间跨度长、运行工况复杂、故障数据获取成本高,导致故障数据与健康数据存在严重的不平衡。而传统数据驱动健康监测方法往往需要大量标签数据,且监测结果依赖于标签的数量和准确性。如何在有限数据... 在实际工程应用中,进给轴从健康到故障时间跨度长、运行工况复杂、故障数据获取成本高,导致故障数据与健康数据存在严重的不平衡。而传统数据驱动健康监测方法往往需要大量标签数据,且监测结果依赖于标签的数量和准确性。如何在有限数据下,进行健康监测是目前面临的一大挑战。针对这一问题提出了一种基于优化卷积自编码器的机床进给轴健康状态监测方法,首先采用小波包对进给轴振动信号与功率信号进行去噪重构,随后对降噪后的振动信号与功率信号进行时域、频域特征提取形成振动功率多源数据集,之后搭建一种基于卷积自编码器(CAE)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)相结合的进给轴健康监测网络,同时在网络中融合残差网络(Res)和注意力模块(SENet)提高模型收敛能力与监测准确性。试验表明所提模型可以仅采用健康数据进行训练,实现进给轴健康状态监测,健康状态监测准确率可达97.7%,优于传统CAE模型。 展开更多

关键词 残差网络 注意力机制 双向长短期记忆网络 卷积自编码器 进给轴 健康状态监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

参数变化下磁悬浮双转子系统全周碰摩振动分析

2

作者 孔腾飞 王念先 刘明政 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第11期69-74,共6页

磁悬浮双转子系统在航空发动机等高速旋转机械中具有广泛的应用前景,全周碰摩是其常见故障之一,因此探讨了磁悬浮双转子系统在不同参数条件下全周碰摩动态响应特性。采用Lankarani-Nikravesh滞回力模型描述刚性转盘与机匣之间的全周碰摩... 磁悬浮双转子系统在航空发动机等高速旋转机械中具有广泛的应用前景,全周碰摩是其常见故障之一,因此探讨了磁悬浮双转子系统在不同参数条件下全周碰摩动态响应特性。采用Lankarani-Nikravesh滞回力模型描述刚性转盘与机匣之间的全周碰摩力,通过Newmark-Beta法计算法向冲击力,分析了双转子系统的全周碰摩动态特性,研究了转子系统的频谱特性和碰摩力特性。结果表明:在突加激励条件下,PID控制参数的差异显著影响激励消失后的转子运行稳定性,当比例系数K_(p)较大或者积分系数K_(d)较小时,系统可能出现反向涡动现象;全周碰摩的剧烈程度受转子-定子摩擦系数和碰摩刚度的共同作用影响,在给定碰摩刚度的情况下,存在最佳摩擦系数范围可显著降低碰摩强度;同样,在摩擦系数一定时,碰摩刚度亦存在最优范围,摩擦系数或碰摩刚度过大或过小均会加剧碰摩现象。 展开更多

关键词 磁悬浮双转子系统 反向涡动 全周碰摩 碰摩刚度 摩擦系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向堆叠零件识别的改进YOLOv8实例分割算法

3

作者 程耀 邹光明 +1 位作者 章居方 樊志 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期165-171,共7页

堆叠零件的快速识别和分割是机器人对零件实现精准拣选的重要前提,针对现有网络模型对堆叠零件图像分割精度低、识别不准确的问题,提出一种改进YOLOv8s堆叠零件实例分割算法。首先,使用SPD-Conv代替Conv进行下采样,在进行特征提取的同... 堆叠零件的快速识别和分割是机器人对零件实现精准拣选的重要前提,针对现有网络模型对堆叠零件图像分割精度低、识别不准确的问题,提出一种改进YOLOv8s堆叠零件实例分割算法。首先,使用SPD-Conv代替Conv进行下采样,在进行特征提取的同时减少信息的丢失;然后,在骨干网络之后采用了精度更高的焦点调制模块Focal Modulation代替SPPF以增强模型的特征融合能力;此外,在原有模型基础上增加一个分割层,以强化深层与浅层语义特征的融合。实验结果表明,改进算法的mAP50-95为95.5%,较YOLOv8s提升了1.8%,在测试集样本上的识别准确率由94.96%提升到了98.25%,算法检测速度达到76.6 FPS,能够实时准确对堆叠零件进行识别和分割。通过与其他主流实例分割算法比较,证明了改进算法的有效性和先进性。 展开更多

关键词 YOLOv8 实例分割 堆叠零件 下采样 焦点调制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于雅可比旋量的复杂串并联结构公差分析

4

作者 李景森 刘竹丽 陈小锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期134-139,146,共7页

针对当前的雅可比旋量模型无法完全考虑并联尺寸,并联结构累积公差计算困难的问题,提出一种基于雅可比旋量模型的复杂串并联结构解决方案。根据产品的装配先后顺序,分析了零部件在装配定位优先级意义下的误差形成机理,考虑并联结构之间... 针对当前的雅可比旋量模型无法完全考虑并联尺寸,并联结构累积公差计算困难的问题,提出一种基于雅可比旋量模型的复杂串并联结构解决方案。根据产品的装配先后顺序,分析了零部件在装配定位优先级意义下的误差形成机理,考虑并联结构之间耦合作用对于误差计算的影响,确定了并联结构旋量参数的计算方法。引入装配体所有的公差信息,将复杂串并联结构转换为串联结构求解,并通过特殊点法检测配合面是否正确接触。以某型号UVW平台旋转单元为例,与3种传统方法相比,累积误差预测范围缩小了34.1%,验证了该方法的可行性,并能够有效提高装配偏差预测的精度。 展开更多

关键词 雅可比旋量模型 并联结构 误差传递路径 装配精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于输入整形的丝杠传动的振动误差补偿 被引量：1

5

作者 郑飂默 栾昊轩 李备备 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期167-170,共4页

针对丝杠传动系统中存在的由机械结构弹性形变产生的振动误差,首先,通过改进集中参数法与分布式参数法相结合的方法建立系统拉格朗日方程,从而求得动力学模型,得到X、Y方向上的传递函数,并将闭环传递函数进行降阶处理;然后,在Simulink... 针对丝杠传动系统中存在的由机械结构弹性形变产生的振动误差,首先,通过改进集中参数法与分布式参数法相结合的方法建立系统拉格朗日方程,从而求得动力学模型,得到X、Y方向上的传递函数,并将闭环传递函数进行降阶处理;然后,在Simulink中仿真实验,根据降阶函数计算输入整形器参数,分别比较ZV输入整形和ZVD输入整形的误差补偿效果;最后,在自主研发的实验平台进行应用验证:在负载较轻的X轴运动时,两种补偿方法稳定性相差不多,ZV输入整形器调整时间更短;而在负载较重的Y轴运动时,ZVD输入整形器更稳定。 展开更多

关键词 振动误差 输入整形 误差补偿 滚珠丝杠系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴承套圈电磁无心磨削成圆误差解析和仿真 被引量：2

6

作者 韩其华 赵华东 张瑞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期28-31,共4页

针对电磁无心磨削成圆过程和磨床加工性能的高精度预测和分析,研究了轴承套圈电磁无心磨削成圆误差的生成机制。建立以几何条件、加工参数和机床刚度为参数的,包含几何误差、静态误差和动态误差的解析方程,通过利用成圆误差方程对轴承... 针对电磁无心磨削成圆过程和磨床加工性能的高精度预测和分析,研究了轴承套圈电磁无心磨削成圆误差的生成机制。建立以几何条件、加工参数和机床刚度为参数的,包含几何误差、静态误差和动态误差的解析方程,通过利用成圆误差方程对轴承套圈表面圆度误差进行迭代,可以在时域范围内对轴承套圈表面圆度误差的再生过程进行数值仿真,提供了一种预测轴承套圈表面圆度误差变化的仿真模型,为有效预测磨削性能和轴承套圈成圆过程提供了可靠的分析手段。通过同步仿真与实验条件参数,得到的仿真结果与实验结果的相对误差为8.04%。结果显示,所建立的综合模型可以完成成圆过程的分析并预测工件最终轮廓。 展开更多

关键词 电磁无心磨削 圆度误差 成圆机制 数值仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进响应面法的齿轮可靠性优化分析 被引量：2

7

作者 邓佳乐 冉琰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第5期6-10,共5页

为解决传统齿轮可靠性优化流程中引入的安全系数无法准确的反映齿轮可靠性水平以及在分析过程中无法找到各参数影响程度的问题,提出一种基于改进响应面与有限元相结合的可靠性优化分析方法。首先,采用改进响应面方法获取实验设计点,通... 为解决传统齿轮可靠性优化流程中引入的安全系数无法准确的反映齿轮可靠性水平以及在分析过程中无法找到各参数影响程度的问题,提出一种基于改进响应面与有限元相结合的可靠性优化分析方法。首先,采用改进响应面方法获取实验设计点,通过有限元软件获取实验数据建立设计矩阵;其次,通过MATLAB建立改进响应面方程,分析方程拟合优度;最后,将实验数据导入可靠性仿真模块进行可靠性优化仿真,通过拉丁超立方抽样得到齿轮可靠度。实验结果表明,改进响应面方程与传统响应面方程误差相当。优化后的齿轮结构可靠度相比优化前提高了6.35%,优化后最大等效应力降低了6.81%,质量降低了2.12%。改进响应面与有限元结合的方法可靠性优化效果最佳。 展开更多

关键词 齿轮 可靠性优化 改进响应面 有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

多维曲面成形运动规划中三维模型数据处理研究

8

作者 胡天雄 王绍宗 +2 位作者 郭智 冉跃龙 赵海波 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期42-47,51,共7页

多维曲面成形过程中三维模型读取和空间目标点的求解效率对提高成形速度具有重要影响作用。随着STL模型复杂度提升,三角面片数量相应增加,计算复杂度大幅增长,求解效率降低,运动规划和图案映射过程计算难度也随之增加。针对上述问题基... 多维曲面成形过程中三维模型读取和空间目标点的求解效率对提高成形速度具有重要影响作用。随着STL模型复杂度提升,三角面片数量相应增加,计算复杂度大幅增长,求解效率降低,运动规划和图案映射过程计算难度也随之增加。针对上述问题基于深度学习方法提出一种三维模型数据处理及运动规划方法,并与传统的计算规划方法进行对比。实验结果表明,所提方法能有效提升曲面打印中模型数据点定位速度2倍以上,定位速度随求解点数据量增加而提升,且对模型顶点数增加具有鲁棒性,大大提升运动规划速度,为多维曲面成形运动规划求解提供新思路,适用于大规模数据计算且可被用于直接交互现实的生产制造任务。 展开更多

关键词 多维曲面成形 深度学习 三维模型数据处理 运动规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑啮合误差的复式行星传动系统均载特性研究

9

作者 苏永政 周建星 +3 位作者 曹莉 费翔 李元正 王铭铭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期70-75,共6页

为研究复式行星传动系统的均载特性及影响均载特性的因素,通过势能法建立齿轮刚度求解模型,求解了传动系统的时变啮合刚度;计入阻尼、时变啮合刚度、啮合误差等因素影响,采用集中质量法建立了系统的平移-扭转耦合动力学模型,利用Newmark... 为研究复式行星传动系统的均载特性及影响均载特性的因素,通过势能法建立齿轮刚度求解模型,求解了传动系统的时变啮合刚度;计入阻尼、时变啮合刚度、啮合误差等因素影响,采用集中质量法建立了系统的平移-扭转耦合动力学模型,利用Newmark-β积分法求解了系统的动态响应,以均载系数量化均载性能,分析了转速、负载及单构件和多构件偏心误差对系统均载性能的影响。分析结果表明,提高转速会降低系统的均载性能,增加负载会提高系统的均载性能;偏心误差的增大会使系统的均载性能降低,当偏心误差同时作用在内啮合的构件上时会使均载系数下降3.1%;当同类行星轮的偏心误差以旋转中心作用时,会有效降低偏心误差对系统均载性能的影响。 展开更多

关键词 复式行星齿轮传动系统 集中质量法 偏心误差 均载特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向传动性能的分体式RV减速器结构优化

10

作者 杨晨昊 王金栋 +1 位作者 李澳 唐雷雨 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期72-77,82,共7页

针对当前国产RV减速器加工成本高,传动效率低等问题,提出分体式摆线轮结构对原齿廓进行优化以减少加工难度,提升加工效率。分析RV减速器传动原理,提出了分体式摆线轮的设计方法,确定各零部件的参数尺寸,以负载性能,传动精度,传动效率为... 针对当前国产RV减速器加工成本高,传动效率低等问题,提出分体式摆线轮结构对原齿廓进行优化以减少加工难度,提升加工效率。分析RV减速器传动原理,提出了分体式摆线轮的设计方法,确定各零部件的参数尺寸,以负载性能,传动精度,传动效率为评价指标,构建多目标评价函数,采用NSGA算法实现面向性能的RV减速器结构参数优化。构建RV减速器三维模型,采用Adams动力学分析对其各项指标进行评定,验证设计方法的有效性。同时,采用有限元分析对设计出RV减速器结构的合理性进行验证分析。 展开更多

关键词 RV减速器 遗传算法 结构分析 运动仿真 模态分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

自由曲面粗加工分层行切刀轨规划方法

11

作者 王天力 刘威 +2 位作者 范吕阳 张嘉萍 赵宇航 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第5期122-125,共4页

粗加工分层行切刀轨加工效率高、适用范围广,但在加工自由曲面时相邻行刀轨连接处容易产生过切或切削余量过大。针对三轴数控粗加工的不足,提出了一种分层行切刀轨规划方法:获取加工平面上的曲面轮廓,以初始刀轨与轮廓交点定义加工区域... 粗加工分层行切刀轨加工效率高、适用范围广,但在加工自由曲面时相邻行刀轨连接处容易产生过切或切削余量过大。针对三轴数控粗加工的不足,提出了一种分层行切刀轨规划方法:获取加工平面上的曲面轮廓,以初始刀轨与轮廓交点定义加工区域,并以交点邻域的局部轮廓计算出无干涉刀位点;向相邻行刀轨搜索不与轮廓线发生干涉的刀位点进行连接,对连接刀轨提出以精度为约束的离散特征点计算逼近误差的方法,通过新增过渡刀位点使最终的连接刀轨逼近误差低于最大允许值。所提出的方法对包含自由曲面的零件生成了刀轨,并进行仿真加工,结果验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 自由曲面 粗加工 行切刀轨 刀轨规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压模块的有机硅凝胶灌封工艺设计与改进 被引量：12

12

作者 冯传均 王传伟 +3 位作者 戴文峰 张南川 曹龙博 王敏华 《电子工艺技术》 2015年第1期51-54,共4页

介绍了某高压模块产品灌封工艺技术。该高压模块主要由多级倍压整流电路组成,要求具有良好的绝缘、抗振及三防特性,因此采用一体化(即模具作为结构支撑件)的灌封结构设计,以实现小型化、模块化。针对高压模块的灌封要求,选用合适的灌封... 介绍了某高压模块产品灌封工艺技术。该高压模块主要由多级倍压整流电路组成,要求具有良好的绝缘、抗振及三防特性,因此采用一体化(即模具作为结构支撑件)的灌封结构设计,以实现小型化、模块化。针对高压模块的灌封要求,选用合适的灌封材料;并针对灌封中出现的问题,通过原因分析找相应问题的解决办法,然后对高压模块灌封工艺进行改进。根据几批次高压模块的试验结果,该灌封工艺技术满足模块的设计要求。 展开更多

关键词 模块化 灌封材料 真空脱泡 高温固化

在线阅读 下载PDF 职称材料

电子产品大面积钎焊用钎剂的研究 被引量：13

13

作者 王禾 闵志先 +2 位作者 潘旷 温丽 薛松柏 《电子工艺技术》 2018年第6期311-316,共6页

无论对于地面还是航空航天环境下服役的电子产品,其电路基板的大面积钎焊均一直被钎透率不足、钎剂残留物多且难以清洗的问题所困扰。在跟踪了大量产品的大面积钎焊生产工艺后,在该领域首次提出配套Sn-Pb焊片的钎剂不匹配是造成上述困... 无论对于地面还是航空航天环境下服役的电子产品,其电路基板的大面积钎焊均一直被钎透率不足、钎剂残留物多且难以清洗的问题所困扰。在跟踪了大量产品的大面积钎焊生产工艺后,在该领域首次提出配套Sn-Pb焊片的钎剂不匹配是造成上述困境的根本原因。随后选取了四种不同钎剂分别用于地面件和航天件等产品中,以进行钎透率、钎剂残留物漫流等验证试验,进一步归纳分析了钎剂残留物对钎焊质量的影响,最后针对RoHS、WEEE等禁铅指令全面贯彻实施后,产品大面积钎焊钎剂应用过程中存在的问题,提出了相应的解决措施,对于进一步提高电子产品的性能及其可靠性具有理论和实践上的指导意义。 展开更多

关键词 电子产品 大面积钎焊 钎剂 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卷积降噪自编码器和CNN的滚动轴承故障诊断 被引量：19

14

作者 张立智 井陆阳 +1 位作者 徐卫晓 谭继文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第6期58-62,共5页

针对滚动轴承故障诊断中,振动信号往往具有非线性与非平稳性、且振动信号一般含有噪声的问题,提出一种卷积降噪自编码器和深度卷积网络(CNN)相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先将滚动轴承时域信号输入到卷积降噪自编码器中,用无监督方... 针对滚动轴承故障诊断中,振动信号往往具有非线性与非平稳性、且振动信号一般含有噪声的问题,提出一种卷积降噪自编码器和深度卷积网络(CNN)相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先将滚动轴承时域信号输入到卷积降噪自编码器中,用无监督方式训练并在原始数据中加入噪声,提取自编码器隐含层数据作为特征实现降噪与降维,接着将提取的特征输入到CNN中进行模式识别。使用时域信号直接输入到CNN、人工特征输入到CNN两种方法作为对比,并对三种方法提取的特征进行主成分分析(PCA)。实验结果表明,基于卷积降噪自编码器和CNN的诊断方法在滚动轴承故障诊断中正确率较高、时间复杂度较低,验证了该方法的优越性。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 卷积降噪编码器 深度卷积网络 特征提取

在线阅读 下载PDF 职称材料

微带板高钎透率大面积钎焊技术研究 被引量：12

15

作者 皋利利 包晓云 +1 位作者 王丽虹 唐怀明 《电子工艺技术》 2015年第1期15-17,41,共4页

研究了不同焊接工艺方法、焊膏量以及焊接材料(Sn37Pb、Sn3.5Ag)对微带板与垫板之间大面积钎焊质量的影响。X光检测结果表明,采用优化后的焊接工艺方法及焊膏量,微带板与垫板之间大面积钎焊钎透率可达95%以上;焊点微观组织分析结果表明,... 研究了不同焊接工艺方法、焊膏量以及焊接材料(Sn37Pb、Sn3.5Ag)对微带板与垫板之间大面积钎焊质量的影响。X光检测结果表明,采用优化后的焊接工艺方法及焊膏量,微带板与垫板之间大面积钎焊钎透率可达95%以上;焊点微观组织分析结果表明,Sn3.5Ag焊点内部存在较大尺寸的脆性金属间化合物相,对焊点的力学性能有不利影响,建议使用Sn37Pb焊料进行微带板的焊接。 展开更多

关键词 大面积钎焊 高钎透率 焊接工艺方法 焊点微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料