齿轮加工机床几何误差补偿研究综述

齿轮的加工精度是制约高端装备发展的关键瓶颈,高性能齿轮加工机床是实现齿轮高精度加工的选择。齿轮加工机床结构和运动的复杂性增加了其几何误差补偿的难度。通过分析近年来国内外多轴通用机床的几何误差补偿技术并结合齿轮加工机床几何误差补偿发展现状,对齿轮加工机床几何误差补偿技术展开综述,总结几何误差的来源,介绍多体系统理论、旋量理论、微分运动矩阵及变流理论4种可应用于几何误差建模的理论,分析采用激光干涉仪和球杆仪对直线轴及旋转轴进行几何误差测量与辨识的方法,概述通过NC数据修改对几何误差进行补偿的方法,为齿轮加工机床几何误差补偿设计提供参考。

螺旋锥齿轮齿面加工偏差的敏感性分析

螺旋锥齿轮齿面复杂,为了研究机床几何误差对齿面偏差的敏感性,在建立螺旋锥齿轮齿面加工偏差模型的基础上,分别采用局部敏感性分析方法和Sobol全局敏感性分析方法,研究输入参数范围变化对输出结果的影响,确定了影响齿面偏差的关键几何误差。从输入参数和输出结果两个方面比较了两种分析方法的特点。明确了敏感性分析方法的选取原则:对于输入参数的分布范围不明确或者分布情况相似的线性或非线性不强的模型,可以考虑采用局部敏感性分析;对于输入参数的分布范围复杂、准确性要求高的非线性模型,适于采用全局敏感性分析方法。

基于PCA和希尔伯特谱的柔性薄壁轴承故障诊断研究

针对柔性薄壁轴承在发生故障时产生的非平稳、非线性信号,采用希尔伯特-黄变换方法对其进行分析,同时针对噪声信号会污染整个希尔伯特谱的问题,提出基于SVR谱的PCA降噪算法。通过仿真分析和柔性薄壁轴承故障实验,从轴承内、外圈故障仿真信号和实际信号的希尔伯特谱中,均能够得出外圈故障信号频率的变化率为轴承转频的两倍、而内圈故障信号频率的变化率与轴承转频一致的结论。该结论可为工程实际应用提供理论指导。

立式袋装机可重构模块化设计研究

文中基于现代可重构模块化设计,介绍了立式袋装机的可重构和模块化的设计思路,研究了四边封包装机的CAD技术和参数化系统设计。该研究在快速设计、降低成本和改善总体质量的原则上,将单个装置组合成四边封立式袋包装机,通过对设计产品进行系统评价分析,在保持总体机架、电机和切割辊参数不变的情况下,该包装机的可靠性和工作效率均能满足高质量产品的加工生产需求。

Savitzky Golay-WPT在滚刀主轴振动信号降噪中的应用

为消除滚齿机在加工过程中,滚刀主轴振动信号因环境影响而产生的噪声信号,提出一种基于Savitzky Golay-WPT的信号降噪方法。对原信号进行计算,得其最佳小波包分解树;根据最佳分解树,进行小波包变换(WPT),得小波包系数;利用阈值函数对小波包系数进行筛选;结合最小二乘拟合方法对小波包筛选后系数进行重构。结果表明:与传统小波包和CEEMDAN相比,所提方法降噪性能分别提高31.35%和22.71%;在实际加工数据中,与传统小波包方法对比,该方法可减少中心频率周边干扰,使中心频率特征更突出,降噪效果更明显。

高速高精数控磨床自修形装置模态分析与优化

数控磨床自修形装置是利用磨床数控系统对砂轮进行母线修整的装置,其动态性能直接影响加工精度和颤振稳定性。文中利用SolidWorks建模软件建立了高速高精数控磨床自修形装置的三维模型,输入ABAQUS有限元分析软件,建立其动力学有限元模型,研究修形装置结构对其模态频率的影响规律。结果表明通过修形装置的结构调整可以有效地控制其模态频率,降低颤振对磨床砂轮修形精度的影响。

基于双尺度调控的电主轴轴承预紧力优化方法

为研究复杂工况条件下运行激励引起高速电主轴轴承动力学变化对轴承预紧力的影响过程,建立了一种适用于全功能高变速域的高速电主轴角接触轴承预紧力、速度和疲劳寿命耦合优化模型。提出基于轴承疲劳寿命尺度和可靠性度尺度综合控制的轴承预紧力优化方法,构建考虑滚动体滑动、自旋转、陀螺运动的轴承动力学分析方法,研究轴承预紧力与轴承运行状态的动态定量映射关系,以高速电主轴运行过程中轴承疲劳寿命为优化目标,通过可靠性影响因子和疲劳寿命影响因子的双尺度调控,实现轴承预紧力动态优化分析。分析表明:速度激励条件下可通过预紧力动态优化来实现轴承动力学特性动态控制,采用疲劳寿命尺度和可靠度尺度综合调控,可实现轴承预紧力动态定量优化。

基于改进遗传算法的模具零件孔群加工路径优化

为提高孔群模具的加工效率,提出了一种最近邻、遗传算法和禁忌搜索相融合的改进遗传算法。采用最近邻算法选取一系列好的初始种群,同时将禁忌搜索中"禁忌"的思想引入到遗传算法中,并在进化过程中随机引入部分新个体,进行迭代搜索。根据孔群加工特点建立了类似旅行商问题的数学模型,并用改进算法求解最短加工路径,在分布复杂的孔类模具上进行数值实验。轮胎实例应用结果表明,改进算法优化后路径长度比CAM系统算法优化后路径长度缩短5.31%,比X向路径法缩短77.88%,比Y向路径法缩短77.63%,比最近邻算法缩短4.52%;当实验参数相同时,改进算法路径长度比遗传算法缩短14.65%,且运行时间平均缩短了63.60%。改进算法的路径长度明显缩短,有效提高了孔群的数控加工效率。其通用性较好,在提升数控系统孔群加工效率方面具有参考价值。

MLT高速高精外圆磨床及基于ARM的磨床数控系统研究

根据市场需求,设计了MLT高速高精外圆磨床以及数控外圆磨系统,包括基于ARM的外圆磨床三轴数控系统、砂轮修整装置和多传感器监测系统等,满足轴类、凸缘等零件的加工,精度较普通外圆磨床明显提高。配合不同形状的砂轮可实现蜗杆、螺纹等任意连续变化的复杂曲面的精磨加工,使MLT磨床适用范围更广。设计的多传感器监测模块可预判系统的故障,保证了MLT磨床运行稳定和可靠。目前,MLT高速高精外圆磨床以及MLT外圆磨床数控系统已推向市场,获得用户的一致好评。

基于嵌入式齿轮加工数控系统的探讨

伴随着社会经济的快速发展,齿轮的生产对于社会经济发展有着显著的影响。对此,为了更好的优化齿轮的加工效果,本文提出了一种关于嵌入式系统的齿轮加工数控系统,并简单分析系统的整体结构,同时对该系统进行任务的划分,设计多个工作的具体功能模块。希望能够借助本文所提供的嵌入式齿轮加工数控系统,改进今后齿轮加工效益。

采用概率混合模型的圆周曲线识别方法

曲线识别是图像识别和机器视觉的一个重要研究课题。建立圆周曲线的概率混合模型,并分别利用EM算法和贝叶斯阴阳和谐学习(BYY)算法,在曲线条数已知和未知的情况下实现模型选择和参数估计,从而完成对圆周曲线的识别以及数据点的聚类。试验结果表明:用这两种算法处理平面曲线的混合模型可以准确地估计出曲线条数并同时完成参数估计,较好地完成曲线识别。

YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机设计与分析

针对传统机械型铣齿机结构复杂、传动链长、精度差、速度低,无法满足高速、高精度齿轮加工要求的状况,设计了YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机及迈雷特H218i型数控系统,分析该机关键部件结构,采用有限元方法对数控弧齿锥齿轮铣齿机进行静/动态特性仿真分析,并对关键件立柱进行了拓扑结构优化。结果表明:优化后立柱的静刚度与前2阶固有频率比优化前均有所提高,质量减少7.32%。实践证明,该铣齿机采用常规速度切削加工齿轮时,性能稳定,工作可靠。但高速切削加工齿轮时,某些高速切削的工况仍有可能发生共振情况,需进一步提高整机刚度或采用其他方法进行抑振。为进一步提高整机刚度,实现机床在更高切削速度加工齿轮提供参考依据。

具有交通流量异质性的网络传染病模型研究

主要研究了异质集合种群网络上的移动和扩散行为对疾病传播的影响.针对现实社会中的网络所具有的异质性,分析了影响城市疾病传播的主要因素为网络拓扑结构以及城市交通流量异质性,建立了依赖于交通流量移出率的传染病动力学模型.通过分析模型的无病平衡点以及正平衡点的存在及其稳定性,发现人口流动会使交通较发达的城市拥有更多的染病者,更容易促使疾病的爆发.