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智能刀具柜在汽轮机叶片加工中的应用
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作者 张玉胜 杨德存 +2 位作者 向志杨 邓亚弟 文小山 《工具技术》 北大核心 2025年第7期108-112,共5页
在企业数字转型的背景下,刀具管理优化是制造企业转型的重要部分,智能刀具柜是刀具管理优化的一种方式。根据汽轮机叶片加工车间刀具使用的具体情况,设计智能刀具柜软硬件,并开发其与SAP系统数据交互的接口,完成智能刀具柜系统与SAP工... 在企业数字转型的背景下,刀具管理优化是制造企业转型的重要部分,智能刀具柜是刀具管理优化的一种方式。根据汽轮机叶片加工车间刀具使用的具体情况,设计智能刀具柜软硬件,并开发其与SAP系统数据交互的接口,完成智能刀具柜系统与SAP工具管理模块的数据交互,实现智能刀具柜在汽轮机叶片加工车间的稳定应用,刀具借用归还过程无人值守,提升刀具借用归还的效率和准确性,降低刀具管理人员的劳动强度。 展开更多
关键词 智能刀具柜 汽轮机 叶片加工 刀具管理
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刀尖半径对GFRP切削性能影响的实验研究 被引量:1
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作者 于晓琳 张议囡 +1 位作者 黄树涛 崔众晗 《工具技术》 北大核心 2025年第4期51-57,共7页
玻璃纤维增强复合材料(GFRP)凭借其优异性能,在航天、军事等领域得到广泛应用,但刀尖半径的选择会对其切削性能产生显著影响。为优化切削条件,减少刀具磨损,提升表面质量,从实际角度出发对GFRP进行车削实验,研究刀尖半径对切削力、刀具... 玻璃纤维增强复合材料(GFRP)凭借其优异性能,在航天、军事等领域得到广泛应用,但刀尖半径的选择会对其切削性能产生显著影响。为优化切削条件,减少刀具磨损,提升表面质量,从实际角度出发对GFRP进行车削实验,研究刀尖半径对切削力、刀具磨损、工件表面质量的影响。结果表明:在切削速度v=181~343 m/min范围内,轴向力随着刀尖半径的增大而减小,径向力与之相反,当刀尖半径改变时,主切削力的变化不大;刀尖半径对刀尖的磨损程度影响较大,当刀尖半径增大时,刀尖的磨损程度减小;在进给量f=0.1~0.2 mm/r的范围内,刀尖半径对轴向力、径向力、主切削力及刀尖的损伤程度的影响规律同上;在切削深度a_(p)=0.4~1.2 mm的范围内,当刀尖半径增大时,径向力随之增大,刀尖半径对轴向力、主切削力的影响不大,刀尖损伤程度随着刀尖半径的增大而减小;当刀尖半径增大时,工件会呈现较好的表面质量。 展开更多
关键词 GFRP 刀尖半径 切削力 刀具磨损 表面质量
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梯度硬质刀具涂层的研究进展
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作者 刘炜 沈强 +2 位作者 吉柏锋 涂溶 章嵩 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期1-18,共18页
汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工,其切削过程会受到力与热的强烈耦合,而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展,切削刀... 汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工,其切削过程会受到力与热的强烈耦合,而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展,切削刀具会因硬质涂层的韧性不足导致其在关键部件的加工过程中过早损伤破坏,甚至灾难性断裂。通常通过梯度设计克服传统材料硬度-韧性等必要性能相互冲突的机械特性,并赋予其特殊功能。因此,总结了几种典型的梯度硬质刀具涂层。在涂层的梯度设计上,元素成分梯度结构能够增强涂层与基体及各涂层之间的匹配,从而降低涂层内应力并抑制裂纹的萌生和扩展。与元素成分梯度涂层相比,多层梯度结构能够综合多层结构和梯度结构的优势增强涂层的综合性能,且更容易实现。在梯度硬质刀具涂层的性能评价方面,目前主要依靠试验直观分析涂层的力学性能。通过试验结合模拟计算,或利用机器学习方法对涂层进行快速、高效的性能评价仍然是一个挑战。硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价的研究结论,可为硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价提供理论认识。 展开更多
关键词 硬质涂层 梯度涂层 结构设计 性能评价 研究进展
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参数优化最小噪声幅值反褶积在轴承故障诊断中的应用
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作者 张振军 程嘉瑞 +1 位作者 章娅菲 郑琰心 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期96-103,共8页
在轴承故障诊断中,检测振动信号中的循环脉冲分量是关键,对故障特征提取至关重要。然而,复杂的工况环境常使微弱的脉冲分量被背景噪声和振动干扰掩盖。为此,提出了一种基于参数自适应最小噪声幅值反褶积(parametric adaptive minimum no... 在轴承故障诊断中,检测振动信号中的循环脉冲分量是关键,对故障特征提取至关重要。然而,复杂的工况环境常使微弱的脉冲分量被背景噪声和振动干扰掩盖。为此,提出了一种基于参数自适应最小噪声幅值反褶积(parametric adaptive minimum noise amplitude deconvolution,PAMNAD)的轴承故障诊断方法。该方法利用改进的灰狼优化(improved grey wolf optimization,IGWO)算法对最小噪声幅值反褶积(minimum noise amplitude deconvolution,MNAD)进行优化,确定滤波器长度、迭代次数和噪声比这三个关键参数的最优值。优化后的最小噪声幅值反褶积在不同工况下展现出更高的自适应性和鲁棒性。试验结果表明,该方法在实际轴承故障信号处理中具有显著的有效性和优越性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 IGWO 参数自适应 MNAD
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卸压行程对硬质合金压坯裂纹和毛刺形成的影响
5
作者 黄丽容 沈仁涛 +4 位作者 陈瀚 钟志强 李小亮 朱秀浩 袁继君 《工具技术》 北大核心 2025年第10期22-27,共6页
针对WC-Co硬质合金压坯出现裂纹和贴边毛刺问题,采用实验和MSC.MARC有限元软件仿真的方法,研究不同卸压行程对裂纹和毛刺的影响,实验结果表明:卸压行程为0.25 mm时,压坯无裂纹及贴边毛刺,压坯轴向高度为5.818 mm;卸压行程为0.05 mm,0.10... 针对WC-Co硬质合金压坯出现裂纹和贴边毛刺问题,采用实验和MSC.MARC有限元软件仿真的方法,研究不同卸压行程对裂纹和毛刺的影响,实验结果表明:卸压行程为0.25 mm时,压坯无裂纹及贴边毛刺,压坯轴向高度为5.818 mm;卸压行程为0.05 mm,0.10 mm和0.15 mm时,压坯碎裂,有竖向裂纹;卸压行程为0.45 mm和0.55 mm时,产生横向裂纹及贴边毛刺。采用数值模拟仿真压制,卸压行程为0.25 mm时,模拟轴向高度为5.814 mm,误差为0.06%,验证模型准确性。采用弹性后效百分比5%~6.6%作为判断卸压行程是否合适的判据,模拟结果表明:卸压行程为0.05 mm,0.10 mm,0.15 mm时,弹性后效百分比分别为2.8%,3.5%和4.3%,小于判据区间;卸压行程为0.45 mm和0.55 mm时,弹性后效百分比为8.6%和9.7%,大于判据区间;卸压行程为0.25 mm时,弹性后效百分比为5.9%,在判据区间内,与实验结果相吻合。提出的通过数值模拟确定硬质合金压制工艺中卸压行程的方法,能够为生产实践提供指导。 展开更多
关键词 裂纹 毛刺形成 卸压行程 弹性后效 粉末冶金
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沟槽型织构刀具铣削蠕墨铸铁的参数优化及磨损机理研究
6
作者 林勇传 卫浩 +3 位作者 邓天豪 方枭 马济阳 赖德斌 《工具技术》 北大核心 2025年第10期35-40,共6页
蠕墨铸铁是一种难加工材料,刀—屑界面处会产生强烈的摩擦。刀具产生严重的黏结磨损,影响加工质量和效率,限制蠕墨铸铁更广泛地应用于潜在场景。合理织构参数的微纹理工具被认为可以改善干切削中的刀—屑之间的摩擦和黏附。本文制备不... 蠕墨铸铁是一种难加工材料,刀—屑界面处会产生强烈的摩擦。刀具产生严重的黏结磨损,影响加工质量和效率,限制蠕墨铸铁更广泛地应用于潜在场景。合理织构参数的微纹理工具被认为可以改善干切削中的刀—屑之间的摩擦和黏附。本文制备不同织构参数的沟槽型织构刀具并对蠕墨铸铁进行铣削试验,对比不同织构参数刀具与无织构刀具对切削合力和切削温度的影响,确定较优的织构参数,揭示织构刀具铣削蠕墨铸铁的磨损机理。试验结果表明,当槽宽度为80μm、与刃角度为30°、与刃距离为50μm、槽间距为150μm时,微织构刀具的切削性能最优。微织构可以显著降低刀具前刀面的黏附磨损程度,但对磨损机理无影响。 展开更多
关键词 蠕墨铸铁 沟槽型微织构 织构参数 刀具磨损
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高速刀柄—刀具系统动力学建模及其仿真方法研究
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作者 杨劲威 沈春根 +1 位作者 戴欣雨 潘云龙 《工具技术》 北大核心 2025年第8期99-104,共6页
提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法... 提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法不仅显著提高系统动力学特性的计算效率,还为系统设计与故障诊断提供有效的理论支持。通过对刀柄与刀杆接触面的详细分析,验证该方法的实用性与可靠性。模拟分析表明,该方法在处理复杂模型时能够显著提升计算效率和结果的可靠性。 展开更多
关键词 主轴—轴承—刀具系统 有限元法 转子动力学 三维循环对称建模 动态特性
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氧化锆陶瓷材料单颗磨粒磨削有限元仿真分析
8
作者 杨诚 雷小宝 《兰州工业学院学报》 2025年第3期21-27,共7页
为探索不同切削参数及不同形状金刚石颗粒磨粒条件下,对单颗磨粒磨削氧化锆陶瓷的磨削力影响规律,构建了陶瓷材料单颗粒磨削仿真有限元模型,通过设置多组切削参数对选定的陶瓷单颗粒磨削模型进行仿真分析。结果表明:磨削深度固定、改变... 为探索不同切削参数及不同形状金刚石颗粒磨粒条件下,对单颗磨粒磨削氧化锆陶瓷的磨削力影响规律,构建了陶瓷材料单颗粒磨削仿真有限元模型,通过设置多组切削参数对选定的陶瓷单颗粒磨削模型进行仿真分析。结果表明:磨削深度固定、改变磨削速度、低速磨削时,速度变化对于磨削力的影响并不显著;磨削速度一定条件下,磨削深度变化对于磨削力的影响较为显著;磨粒形状对磨削力影响较大,圆锥形磨粒磨削过程中切削力最小,截面八角体形磨粒磨削过程中切削力较大;磨削速度与磨削深度不大条件下,磨粒前角对于磨削力的大小影响不大。 展开更多
关键词 单颗磨粒 氧化锆陶瓷 有限元仿真 磨削力
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基于全局注意力卷积神经网络的刀具磨损预测
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作者 金坚 卢文壮 +1 位作者 吴超逸 徐洛 《工具技术》 北大核心 2025年第7期134-138,共5页
刀具磨损状态的精准预测对于提高加工质量和加工效率有着重要意义,基于传统CNN的刀具磨损预测模型未考虑特征信息之间的交互汇聚,预测精度存在局限。针对此问题,本文提出一种基于全局注意力卷积神经网络(GAM-CNN)的刀具磨损预测模型。... 刀具磨损状态的精准预测对于提高加工质量和加工效率有着重要意义,基于传统CNN的刀具磨损预测模型未考虑特征信息之间的交互汇聚,预测精度存在局限。针对此问题,本文提出一种基于全局注意力卷积神经网络(GAM-CNN)的刀具磨损预测模型。该刀具磨损预测模型在卷积神经网络基础上添加全局注意力机制,该机制通过通道和空间双注意力将卷积神经网络提取到的特征进行加权汇聚,更好地突出重要特征并与预测值进行关联。预测实验结果表明,该预测模型的MAE为13.83μm、RMSE为17.33μm、MAPE为12.58%,均优于对比的未含全局注意力机制的CNN、CAM-CNN以及PSO-SVR模型。 展开更多
关键词 刀具磨损 预测 全局注意力机制 卷积神经网络
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微创外科手术机器人力检测技术研究现状综述
10
作者 王梁金 隋建波 王成勇 《工具技术》 北大核心 2025年第4期1-14,共14页
微创外科手术机器人力检测技术本质上是通过直接力检测和间接力检测等不同手段检测手术机器人与人体组织的交互力,并且保证力检测的精准度和人体安全性的一种信息收集、加工、处理技术。在外科医生利用微创外科手术机器人进行手术时,机... 微创外科手术机器人力检测技术本质上是通过直接力检测和间接力检测等不同手段检测手术机器人与人体组织的交互力,并且保证力检测的精准度和人体安全性的一种信息收集、加工、处理技术。在外科医生利用微创外科手术机器人进行手术时,机器人阻断了医生和患者的直接物理接触,医生没有直接感知患者组织的力觉信息,这可能会导致人体组织不必要的损伤,影响手术效果。因此,力检测技术在微创外科手术领域有巨大的潜力。为了将机器人与组织的交互力觉信息传递给医生,研究人员对各种力检测技术进行深入研究,并取得一定进展。本文针对微创手术机器人力检测相关的背景、作用和关键问题进行总结探讨,并详细介绍基于传感器的直接力检测、基于驱动元件输入信号的间接力检测和基于视觉辅助的间接力检测等力检测技术的研究现状,针对以上力检测技术进行优缺点总结和未来展望。 展开更多
关键词 力检测 微创外科手术机器人 微创手术 力传感
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基于UG软件的机械基础课程教学研究与应用
11
作者 任颜华 《农业技术与装备》 2025年第3期76-78,81,共4页
针对机械基础课程知识抽象、复杂难理解的问题,提出了利用UG三维建模软件建设该课程的仿真模型教学资源库,辅助教学和学生实操。通过UG软件融入机械基础课程教学,提升了教学效率,提高学生的学习兴趣和积极性,为该课程的教学改革起到了... 针对机械基础课程知识抽象、复杂难理解的问题,提出了利用UG三维建模软件建设该课程的仿真模型教学资源库,辅助教学和学生实操。通过UG软件融入机械基础课程教学,提升了教学效率,提高学生的学习兴趣和积极性,为该课程的教学改革起到了推进和借鉴作用。 展开更多
关键词 机械基础课程 教学仿真模型库 UG软件
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废弃风电叶片FRP材料模压设备选型与模具设计
12
作者 于雪梅 张昌保 +3 位作者 田丰 谢宁 仲秋成 任飞融 《江苏海洋大学学报(自然科学版)》 2025年第1期97-102,共6页
废弃风电叶片材料具有难以降解和处理的环境问题,而将粉碎后的废弃风电叶片FRP材料进行模压处理,形成材料循环利用。在前期研究基础上将废弃风电叶片进行粉碎处理,得到二级粉碎料。为了进一步利用二级粉碎料,通过分析各种液压机优缺点,... 废弃风电叶片材料具有难以降解和处理的环境问题,而将粉碎后的废弃风电叶片FRP材料进行模压处理,形成材料循环利用。在前期研究基础上将废弃风电叶片进行粉碎处理,得到二级粉碎料。为了进一步利用二级粉碎料,通过分析各种液压机优缺点,选择适用于FRP粉碎材料模压的液压机,并设计产品模压模具,利用ANSYS软件进行分析,计算求解得到上模最大变形量为0.102 mm,模具整体变形量为0.894 mm,最大等效应力为216.38 MPa,模具变形量在海洋板误差范围内,符合国际海洋板误差要求,废弃风电叶片FRP材料实现了循环再利用。 展开更多
关键词 废弃风电叶片 模具 模压设备 有限元分析
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振动光饰工艺参数与表面形貌关联规律试验研究
13
作者 李桂花 赵泽民 +3 位作者 吴昊 唐进元 李鑫 侯义惠 《机械传动》 北大核心 2025年第2期125-130,176,共7页
【目的】振动光饰加工作为一种精密加工技术,已广泛应用于汽车变速器、工业减速器、精密仪器等领域的高精度齿轮制造。振动光饰可降低表面粗糙度,提高基础零部件的表面完整性。为了揭示振动光饰工艺参数与表面粗糙度之间的关联规律,对... 【目的】振动光饰加工作为一种精密加工技术,已广泛应用于汽车变速器、工业减速器、精密仪器等领域的高精度齿轮制造。振动光饰可降低表面粗糙度,提高基础零部件的表面完整性。为了揭示振动光饰工艺参数与表面粗糙度之间的关联规律,对齿轮钢材料圆柱滚子开展了振动光饰试验。【方法】设计并进行了多种工艺参数下的振动光饰试验,研究了喷丸表面振动光饰加工表面形貌演化规律,探讨了加工时间、磨粒形状、磨粒尺寸、振动频率对形貌演变的影响规律。【结果】结果表明,表面粗糙度随加工时间增加而下降的速度均遵循先快后慢的趋势,且粗糙度下降到某一“阈值”会趋于稳定;斜三角、斜圆柱、球形磨粒表面锋利程度依次递减,但表面更为平坦的球形磨粒加工后的表面质量更好;在不考虑几何约束的情况下,磨粒尺寸越大,粗糙度下降的速度就越快;表面质量随着振动频率的增加而呈现“山峰”形趋势,40 Hz和50 Hz振动频率下加工效果较好。 展开更多
关键词 振动光饰 表面形貌 加工时间 磨粒形状 磨粒尺寸 振动频率
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基于三种影响因子的改进QEM算法在自由曲面采样策略中的应用
14
作者 沈奕君 陈岳坪 +1 位作者 李杰 贾朝阳 《工具技术》 北大核心 2025年第7期118-125,共8页
针对三坐标测量机的自由曲面采样策略,引入自适应曲率、顶点尖锐度和采样密度三种影响因子,提出一种基于二次误差度量(quadric error metrics, QEM)改进的三角网格算法。对于不考虑曲面特征的均匀采样点和Sobol随机采样点进行三角网格简... 针对三坐标测量机的自由曲面采样策略,引入自适应曲率、顶点尖锐度和采样密度三种影响因子,提出一种基于二次误差度量(quadric error metrics, QEM)改进的三角网格算法。对于不考虑曲面特征的均匀采样点和Sobol随机采样点进行三角网格简化,利用UG二次开发程序将简化后所得到的点投影到原始曲面,得到全新的采样策略,对简化后的点进行三坐标测量,并观察其采样效果。实验结果表明:经过改进后的QEM算法简化后的点可检测曲面加工误差更大的位置,提高了采样效率,达到更好的采样效果。 展开更多
关键词 自由曲面 采样策略 QEM算法 影响因子
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Halbach阵列的磁流变化学抛光工艺研究
15
作者 徐泽超 尹韶辉 +1 位作者 王哲 马双琪 《表面技术》 北大核心 2025年第14期141-150,共10页
目的 提高磁流变化学抛光(MRFC)方法加工碳化硅的抛光效率与效果。方法 通过使用电磁场有限元分析软件Ansys Maxwell对Halbach阵列励磁装置进行仿真分析,磁感应强度B>400 mT的区域大致覆盖整个励磁装置上方,励磁面积达到18 000 mm^(... 目的 提高磁流变化学抛光(MRFC)方法加工碳化硅的抛光效率与效果。方法 通过使用电磁场有限元分析软件Ansys Maxwell对Halbach阵列励磁装置进行仿真分析,磁感应强度B>400 mT的区域大致覆盖整个励磁装置上方,励磁面积达到18 000 mm^(2),验证其能满足磁流变抛光的要求。采用正交实验方法对工艺参数进行优化,结合响应函数模型与极差分析获取最佳工艺参数;进行单因素实验,研究磨粒种类、磨粒粒径、混合磨粒对碳化硅磁流变化学抛光加工性能的影响,并测量加工面粗糙度以分析抛光效果。结果 最佳的工艺参数组合为工件转速200 r/min,抛光盘转速15 r/min,励磁间隙13 mm,工作间隙1 mm。金刚石磨粒抛光60 min后,表面粗糙度Ra达到1.6 nm,优于其他种类磨粒。金刚石磨粒粒径降低能够提升抛光效果,加工面粗糙度随磨粒粒径降低而降低,但磨粒粒径降低至0.5 um以下时,粗糙度变化不再符合此规律。复合磨粒抛光液在0.4比例下可获得更优异的抛光效果,可获得表面粗糙度Ra为0.45 nm的超光滑表面。结论 应用Halbach阵列励磁的磁流变抛光方法加工碳化硅材料,能够获得亚纳米级表面粗糙度。 展开更多
关键词 碳化硅 磁流变化学抛光 HALBACH阵列 表面粗糙度 金刚石磨粒
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基于随机森林的金属零件缺陷自动视觉检测
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作者 王兴员 王海 《信息记录材料》 2025年第8期214-216,共3页
为了提高机械金属零件缺陷检测的准确性和效率,本文研究了一种基于机器视觉的自动化检测方法。该方法首先通过工业相机采集金属零件的图像,并进行图像预处理操作;然后,基于颜色直方图对图像进行特征提取,描述缺陷的颜色分布信息,并构建... 为了提高机械金属零件缺陷检测的准确性和效率,本文研究了一种基于机器视觉的自动化检测方法。该方法首先通过工业相机采集金属零件的图像,并进行图像预处理操作;然后,基于颜色直方图对图像进行特征提取,描述缺陷的颜色分布信息,并构建特征向量作为随机森林模型的输入。实验采用东北大学NEU-CLS(northeastern university surface defect database)数据集进行验证,通过5折交叉验证对模型性能进行了评估。实验结果表明:所提方法在缺陷识别的准确性、精确率、召回率和F_1分数等方面均表现出优异的性能。 展开更多
关键词 机器视觉 缺陷检测 机械零件 随机森林 图像处理
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非常规热压工艺参数试验研究
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作者 叶宏煜 杨凯华 +1 位作者 谢涛 邹盛树 《超硬材料工程》 2025年第5期24-28,23,共6页
针对高研磨性岩层、硬、脆、碎岩层及致密化岩层等复杂地层钻进效率低、寿命短、打滑等难题,文章提出以超细预合金粉为胎体,通过非常规热压工艺精准调控胎体耐磨性与硬度,实现金刚石牢固包镶与适时出刃的协同优化,从而提升钻头对不同岩... 针对高研磨性岩层、硬、脆、碎岩层及致密化岩层等复杂地层钻进效率低、寿命短、打滑等难题,文章提出以超细预合金粉为胎体,通过非常规热压工艺精准调控胎体耐磨性与硬度,实现金刚石牢固包镶与适时出刃的协同优化,从而提升钻头对不同岩层的适应性与钻进性能。试验系统研究热压参数对胎体耐磨性及实际钻进效果的影响,旨在突破孕镶金刚石钻头高效、长寿命难以兼顾的瓶颈,为复杂地层钻探提供新型钻头设计依据与工艺路线。 展开更多
关键词 胎体耐磨性 坚硬致密岩层 硬、脆、碎岩层 非常规热压 高效长寿命
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基于离散元—有限元耦合数值方法的白云岩地层盾构滚刀破岩能力研究
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作者 齐明山 王祥 +1 位作者 王春凯 陈光友 《工具技术》 北大核心 2025年第3期85-93,共9页
盾构滚刀的破岩能力是影响盾构掘进的关键因素之一。以贵阳地铁三号线为工程依托,结合实际工程地质概况和相关施工参数,建立离散元—有限元耦合精细化滚刀破岩模型,利用Python接口并基于PSO粒子群优化算法得到最优细观参数,研究盾构掘... 盾构滚刀的破岩能力是影响盾构掘进的关键因素之一。以贵阳地铁三号线为工程依托,结合实际工程地质概况和相关施工参数,建立离散元—有限元耦合精细化滚刀破岩模型,利用Python接口并基于PSO粒子群优化算法得到最优细观参数,研究盾构掘进过程中不同贯入度下的单、双刃滚刀组合,以及不同安装半径下单刃滚刀和正面滚刀组合对盾构滚刀破岩能力的影响,并结合理论预测模型进行验证。结果表明:在贯入度较小时,滚刀所受的垂直力呈线性增加趋势;随着贯入度增大,滚刀对岩体的破碎效果变好,最后趋于稳定;单刃滚刀旋转破岩时,随着安装半径的增大,滚刀所受的垂直力在波动中缓慢增大;正面滚刀组合破岩的过程是逐步破碎岩体并均匀剥离碎裂岩体的过程,组合破岩能在一定程度上降低滚刀所受的垂直力。通过滚入度和安装半径对滚刀力学性能和破岩效果分析和验证,为盾构隧道工程中滚刀破岩参数的设计提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 离散元—有限元耦合 盾构滚刀 安装半径 贯入度 破岩效果
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基于单元切分法的可转位刀片周边刃磨削力预测
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作者 官文杰 孙浩 +2 位作者 董鹏 姚斌 唐炼 《工具技术》 北大核心 2025年第8期85-93,共9页
硬质合金可转位刀片的周边刃磨削质量很大程度决定了刀片的使用性能和寿命。为合理规划工艺参数,预测周边刃磨削过程的磨削力,根据砂轮磨粒尺寸及位置随机分布规律建立虚拟砂轮表面,并在研究单颗磨粒磨削硬质合金的磨削力的基础上,考虑... 硬质合金可转位刀片的周边刃磨削质量很大程度决定了刀片的使用性能和寿命。为合理规划工艺参数,预测周边刃磨削过程的磨削力,根据砂轮磨粒尺寸及位置随机分布规律建立虚拟砂轮表面,并在研究单颗磨粒磨削硬质合金的磨削力的基础上,考虑到轴向进给端面磨削的运动方式导致磨粒间磨削参数相互影响,采用单元切分法将磨削区域及砂轮磨粒进行切分,对每个计算时间步长的每个磨粒单元进行计算,从而建立砂轮磨削力计算模型。将硬质合金磨削实验获取的磨削力值与磨削力预测值进行对比,验证了磨削力模型的准确性,并对实验结果进行分析得到磨削深度、磨削速度、进给速度对磨削力影响的主次顺序。 展开更多
关键词 周边刃 切分 轴向进给 端面磨削 磨削力
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增材制造金刚石颗粒增强金属基复合材料研究进展
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作者 王辉 贺卫卫 +4 位作者 程康康 李会霞 赵培 王新锋 王宇 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期18-27,共10页
金刚石颗粒增强金属基复合材料同时具备金属和金刚石的优良特性,作为功能材料、耐磨材料等在众多领域有着重要应用。增材制造技术为金属/金刚石复合材料复杂构件的直接成形提供新途径,极大地增加构件设计的自由度。本文基于常用于制备金... 金刚石颗粒增强金属基复合材料同时具备金属和金刚石的优良特性,作为功能材料、耐磨材料等在众多领域有着重要应用。增材制造技术为金属/金刚石复合材料复杂构件的直接成形提供新途径,极大地增加构件设计的自由度。本文基于常用于制备金属/金刚石复合材料的激光选区熔化、激光熔覆、冷喷涂等几种典型增材制造技术,从粉末原料和成形过程的主要技术难点、应用场景等方面,介绍增材制造金属/金刚石复合材料的研究进展。着重讨论成形过程中金刚石飞溅及石墨化的产生原因、影响及主要解决方法,最后总结增材制造金属/金刚石复合材料面临的挑战和未来发展方向。面临的挑战主要表现在增材制造过程中,出现金刚石飞溅、金属与金刚石颗粒界面控制、金刚石石墨化、金刚石颗粒破损等问题。其中,需要解决的问题侧重于优化成形工艺,实现复合材料致密性、界面结合、金刚石防护等几方面协同控制。 展开更多
关键词 增材制造 金属/金刚石复合材料 飞溅 金刚石石墨化
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