数控成型磨齿机加工误差在线监测及补偿

研究数控机床加工过程在线监测及加工误差分析与补偿方法的问题,提出用于数控成型磨齿机齿向误差在线监测及补偿方法。数控机床加工过程中,加工工件和刀具间的相对位置关系对机床加工精度具有重要影响。通过获取数控机床内置信号(光栅、编码器)可以得到这一重要信息。基于内置信号同步采集方法,利用齐次坐标变换原理对数控机床进给轴的内置信号进行变换分析,获得机床空间加工轨迹,从而实现机床加工误差的在线监测与评估。同时,通过分析加工过程中各进给轴的动态位置信息,可以确定影响加工误差的主要因素。基于分析结果,通过软件实时补偿原理,结合数控机床控制系统特点,对主要误差源进行在线补偿,从而达到提高加工精度的目的。采用该方法对一数控成型磨齿机加工过程齿向误差进行评估与补偿,与三坐标测量机检测结果对比表明该方法可以有效地获取加工误差形貌。根据基于分析结果进行补偿后,使该机床齿向误差明显降低,提高了机床的加工精度等级。

干切削过程刀具磨损、破损监测与分析

干切削也叫绿色切削,在加工过程中不加切削液,这样使得刀具的磨损、崩刃等危险性显著增加,为了对其进行监测和分析,建立了一套基于虚拟仪器的信号采集系统,采集铝合金干铣削过程中的温度、声发射和振动信号。对温度信号进行小波变换后,发现刀具磨损后,温度显著增高;对磨损刀具和新刀具干切过程采集的声发射和振动信号进行小波变换+希尔伯特变换后,发现求出的包络谱发生明显变化,新刀具的包络谱比较集中,而磨损刀具的包络谱不仅振幅增大而且比较分散;当刀齿折断时,对采集的温度、振动和声发射信号进行提升小波变换后,发现这3种信号都有一个最大值,这就是折断点,而且在最大值之前都经过了一个明显的突然增大的过程,增加到最大值之后,又急剧减小到零。

精密磨削机床智能监测系统开发与应用

以大口径光学元件精密与超精密磨削为监控对象,搭建磨削机床智能监测系统,探索智能磨削监控共性技术。监测系统以NI-PXI为主要运行硬件平台,建立与数控系统的通信,以机床内部、内置和外置传感器相结合的方式,自动获取机床运行过程和磨削加工过程的重要动态过程信号以及其他相关数据,通过对磨削机床全生命过程延伸数据体系的管理与分析,实现机床热平衡监测与热误差补偿、磨削液循环监控以及砂轮磨削性能退化在线评估等目标,以智能监控方式确保磨削机床长期平稳运行和加工质量稳定。

多传感器信息融合的加工过程状态监测研究

加工过程状态监测是实现加工状态智能监控的前提和基础。多传感器信息融合是集成多个传感器系统,采集表征加工状态的传感器信号,通过融合分析以预测或识别或诊断不同加工状态,提升被加工工件的表面质量、加工精度和加工效率。综合分析了多传感器信息融合的状态监测的原理及流程、应用多传感器信息融合的关键技术,综述了国内外研究学者应用多传感器信息融合对加工过程刀具状态(刀具磨损)、零件状态(表面粗糙度)、机床运行状态(故障状态)等目标状态进行监测的研究成果。最后归纳总结了目前多传感器信息融合应用在加工过程状态监测存在的问题,为加工过程数字化、网络化、智能化的研究工作提供坚实基础。

事件驱动考虑加工任务和监测状态的大型构件装配界面切削参数在线优化

针对大型构件装配界面加工中刀具磨损和表面质量的监测状态与加工任务关联性弱、切削参数优化中未考虑刀具磨损的实际与理论值的差异性及对工人经验的强依赖性等问题,提出了一种事件驱动考虑加工任务和监测状态的切削参数在线优化方法。首先,建立了事件驱动的切削参数在线优化框架,利用事件处理技术监测装配界面加工过程,确保各阶段加工任务正确,进而通过事件驱动监测与优化方法。其次,在该框架下对异常监测事件(如刀具寿命报警、表面粗糙度报警等)处理,触发混合遗传粒子群优化算法实现切削参数在线优化。最后,通过某型飞机垂尾装配界面样件的加工试验数据和系统验证了所提方法的有效性。结果表明该方法能够有效保证大型构件装配界面的加工质量和效率,为加工过程的监测和切削参数在线自适应优化提供了理论基础和技术支持。

2013—2014年黑龙江省婴儿配方粉加工环节克罗诺杆菌污染状况及分子分型

目的了解婴儿配方粉加工环节克罗诺杆菌污染状况和分子分型特征。方法 2013—2014年采集黑龙江省婴儿配方粉生产企业加工环节的各类样品2405份,进行克罗诺杆菌检验,并通过脉冲场凝胶电泳(pulsed field gel electrophoresis, PFGE)和多位点序列分型(multi-locus sequence typing, MLST)对分离菌株进行分子分型和种群结构分析。检索国家致病菌识别网克罗诺杆菌分子分型数据库和国际MLST数据库(https://pubmlst.org/cronobacter/)进行比对。结果 2405份样品中16份检出克罗诺杆菌,其中10株为阪崎克罗诺杆菌,6株为丙二酸盐阳性克罗诺杆菌。PFGE分型将16株克罗诺杆菌分为10个型别,存在同一生产线不同环节分离菌株带型相同的现象,其中2个带型与其他省份菌株带型相同或极其相似。MLST将16株菌分为5个ST型,分别为ST7(6株)、ST37(4株)、ST1(3株)、ST4(2株)、ST117(1株)。其中ST1、ST4、ST7型菌株是国际流行株。结论婴儿配方粉加工环节是克罗诺杆菌污染的重要环节之一,黑龙江省克罗诺杆菌分离株中存在国际流行株。