北京
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黃晉, 盧文婷, 陳嘉榮, 薛珺天. 滾珠絲杠垂直升降系統的建模和振動特性分析[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 151-158.
滾珠絲杠垂直升降系統的建模和振動特性分
黃晉① 盧文婷② 陳嘉榮① 薛珺天①
（ ①中國電子科技集團公司第二研究所；
②太原師范學院物理系）
摘 要
以某上下料自動化設備中的升降機構為研究對象，采用集中參數法和分布參數法，利用拉格朗日方程和Ritz級數法，建立了滾珠絲杠垂直升降系統的動力學模型。利用模態疊加原理與降階法求解微分方程對動態響應進行了求解。編制相應的MATLAB仿真程序，對系統進行了模態分析，研究了不同參數對工作臺位移響應的影響。根據仿真結果分析系統的相對薄弱環節，選擇絲杠參數，選型設計后的機構運行更加平穩。結果表明：所提出的動力學建模方法和研究結果對滾珠絲杠垂直升降系統的振動特性分析和結構設計具有指導意義。
基 金
山西省教育廳2020年科技創新項目 2020L0517
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朱文華, 陶涵, 蔡寶, 顧鴻良, 王佳. 基于Process Simulate的工業機器人信息物理融合系統[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 9-13.
基于Process Simulate的工業機器人信息
物理融合系統
朱文華 陶涵 蔡寶 顧鴻良 王佳
（ 上海第二工業大學工程訓練中心）
摘 要
工業機器人在進行新工藝開發時一般存在周期長、調試復雜等常見問題。以ABB的IRB120型工業機器人作為研究對象, 基于Process Simulate工業仿真平臺, 采用了工業機器人信息物理融合的方法, 實現了工業機器人實體與虛擬模型深度融合的功能, 通過數據的通信、采集與傳輸實現了二者的同步運動功能, 進一步分析了虛擬模型相對于實體工業機器人的時間延遲誤差。分析結果表明, 二者的時間延遲誤差在工業允許范圍內, 說明該技術可為智能制造提供有效的解決方案, 可大幅縮短工藝開發周期、降低工藝開發成本, 同時該技術也是數字孿生概念下的具體工程應用, 技術本身具有較高的工程推廣價值。
基 金
教育部科技發展中心產學研創新基金項目 2018C01059
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魏秀業, 程海吉, 賀妍, 史大正, 范星宇. 基于MEEMD與相關分析的行星齒輪箱測點優化[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 121-125.
基于MEEMD與相關分析的行星齒輪箱
測點優化磁場發生裝置設計及分析
魏秀業①② 程海吉① 賀妍① 史大正③ 范星宇④
（ ①中北大學機械工程學院；②先進制造技術山西省重點實驗室；③國能榆次熱電有限公司；④黃河萬家寨水利樞紐有限公司）
摘 要
機械傳動設備行星齒輪箱極易發生故障，為了減少行星齒輪箱故障診斷中傳感器的布置數量，進而降低成本。提出了一種基于改進的集成經驗模態分解(MEEMD)信息熵與相關分析相結合的行星齒輪箱測點優化方法。首先，使用MEEMD算法分解5種工況的振動測試信號。其次，用分解出的各分量與原始數據之間的相關系數篩選出包含主要故障信息的IMF分量，并提取它們的信息熵特征，構造成樣本特征向量。最后，控制同一工況不同測點以及同一測點不同工況的信息熵特征向量進行相關性分析。分析出相對冗雜多余的測點進行篩選剔除，達到測點優化的目標。
基 金
山西省重點實驗室開放基金項目 XJZZ202002
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王世杰, 鄧建新, 孟瑩, 孫偉. 超聲滾壓加工表面微織構的研究[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 73-79.
超聲滾壓加工表面微織構的研究
王世杰 鄧建新 孟瑩 孫偉
（ 山東大學機械工程學院）
摘 要
為了研究超聲滾壓加工表面微織構工藝，選用45鋼試樣作為研究對象，分析了工藝參數包括滾壓球直徑、步距、靜壓力和進給速度對織構形貌及深度的影響，并對織構化后工件的表面性能進行了單因素實驗。結果表明，超聲滾壓工藝可以在表面制備穩定的織構，滾壓球直徑與步距對表面形貌影響較大，采用8 mm滾壓球與0.2 mm步距參數，能獲得較為明顯的織構形貌。靜壓力的提升可以有效提升表面硬度及晶粒細化程度, 而進給速度對表面性能的影響較為復雜。
基 金
山東重大科技創新工程項目 2020CXGC011003
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孫英強, 楊慶東, 許博, 王然. 高效高質量銑削參數多目標優化方法研究[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 116-120.
高效高質量銑削參數多目標優化方法研究
孫英強① 楊慶東① 許博① 王然②
（①北京信息科技大學機電工程學院；
②中國船舶工業集團公司船舶系統工程部）
摘 要
機床的切削參數決定著機床加工的質量及加工效率，傳統的切削參數選擇方法基于工人經驗，很難實現加工質量與效率的最優。針對以上問題，提出了一種面向高效、高質量加工的數控機床銑削參數多目標優化算法。算法以銑削四要素(切削速度、每齒進給量、切削深度和切削寬度)為優化變量，以最小切削力和最大材料去除率為優化目標；采用基于Tent映射的混沌初始化多目標粒子群優化模型進行參數優化，采用優化前后不同參數組合構建四因素四水平的正交實驗，以表面粗糙度值作為加工質量主要表征，比較優化前后參數組合的實驗結果。結果驗證了優化方法和優化模型的有效性。
基 金
北京市科技計劃 Z191100002019004
河北省重大成果轉化項目 19041827Z
北京市教委科技計劃一般項目KM202011232012
河北省青年拔尖人才項目 BJ2016001
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范依航, 霍志倩, 郝兆朋. SiCp/Al復合材料切削仿真與實驗研究[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 43-49.
SiCp/Al復合材料切削仿真與實驗研究
范依航 霍志倩 郝兆朋
（ 長春工業大學機電工程學院）
摘 要
由于SiCp/Al顆粒增強復合材料具有高比模量、高比強度、耐磨性好、耐高溫和導熱導電性能良好等優異性能, 使其在工程應用中成為了傳統金屬的精良替代品。針對體積分數為45%的SiCp/Al顆粒增強復合材料進行切削研究, 建立切削仿真模型, 從應力場的分布情況、顆粒的斷裂與破碎機理以及切屑表面的裂紋擴展等方面對切削機理進行仿真分析, 并通過銑削實驗進行了驗證。結果表明, 顆粒的斷裂與破碎主要發生在剪切區和工件與切屑的分離面, 同時由于顆粒的存在會使切屑表面產生微裂紋, 微裂紋的擴展是影響切屑表面形態的重要因素。
基 金
國家自然科學基金 51605043基金
吉林省自然科學基金 20120201064JC
吉林省教育廳科研項目 JJKKH20210725KJ
7
馮亞洲, 黃帥澎, 劉雁蜀, 丁云飛. TA15鈦合金深孔鉆削試驗研究[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 39-42.
TA15鈦合金深孔鉆削試驗研究
馮亞洲 黃帥澎 劉雁蜀 丁云飛
（ 西安石油大學機械工程學院）
摘 要
以難加工材料TA15鈦合金為研究對象, 采用正交試驗設計方法, 研究內排屑深孔鉆削鉆頭斷屑槽圓弧半徑、機床主軸轉速和進給量在鉆削過程中對切屑形態的影響規律。試驗表明: 鉆頭斷屑槽的圓弧半徑是影響切屑形態的主要因素, 機床主軸轉速和進給量為次要因素; 優化后的工藝參數選取斷屑槽圓弧半徑為0.8 mm, 主軸轉速為255 r/min, 進給量為0.45 mm/r時, 切削過程平穩, 排屑順暢。
基 金
8
王婷, 李歡. 基于MFC+ STM32的數控裁床噴墨筆繪切割控制系統設計[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 86-89.
基于MFC+ STM32的數控裁床噴墨筆繪切割控制系統設計
王婷① 李歡②
（ ①武昌工學院智能制造學院；②湖南中大創遠數控裝備有限公司）
摘 要
針對數控裁床在裁剪形狀類似以及面積較小制品時，生產者無法用肉眼快速區分制品的問題，研究了一套集噴墨、筆繪和切割于一體的控制系統。基于MFC開發了一套上位機控制系統應用程序，并結合基于STM32的下位機運動控制系統，最終實現將產品信息噴涂以及筆繪在制品上，方便生產者快速識別制品。并通過服裝樣片應用實例驗證了系統設計的可行性，滿足了生產的實際需要。
基 金
綠色風機制造湖北省協同創新中心項目 2019XTKY04
9
孫宏偉. 關于高速數控轉臺動平衡檢測及調整方法的研究[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 131-134.
關于高速數控轉臺動平衡檢測及調整方法的研究
孫宏偉
（ 科德數控股份有限公司）
摘 要
對高速數控轉臺動平衡檢測理論進行了剖析，闡述了動平衡評價標準，提出了高速數控轉臺動平衡檢測硬件的選用方案，并對高速轉臺動平衡的調整方法進行了詳細說明。結合實例，驗證了動平衡調整方案，結果表明此項研究能夠降低高速數控轉臺在使用中由于動不平衡引起的振動，進而提高機床加工的精度及機床的使用壽命。
基 金
10
馮克明, 杜曉旭, 王慶偉, 張亮波, 趙金墜, 呂申峰. 砂輪平衡及其在磨削工程中的應用[J]. 制造技術與機床, 2022, (2): 50-57.
砂輪平衡及其在磨削工程中的應用
馮克明 杜曉旭 王慶偉 張亮波
趙金墜 呂申峰
（ 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司）
摘 要
在機械制造領域，磨削加工以其不可替代的優勢，通常作為機械零件的最后加工工序。但是，磨削加工過程中卻時常出現振動，致使磨削振紋成為提高零件表面質量的主要障礙。為此，全面梳理了回轉體不平衡、砂輪不平衡、磨削振動和砂輪平衡精度等相關內容；分析了砂輪平衡主要表征參數、砂輪不平衡影響因素和砂輪平衡測試技術等；最后，基于磨削工程應用經驗，給出了不同磨削方式所對應的砂輪平衡的閾值范圍。旨在為相關技術人員更好地理解砂輪平衡提供一些技術支持，以期改善磨削工程中的振動問題。
基 金
國家自然科學基金項目 U1604254基金
國家科技支撐計劃 2015BAF31B00
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