车铣复合加工对机加车间交付能力的提升

现阶段,为了满足多品种、小批量和周期短等行业用户复杂化的需求,机加工车间普遍采用车铣复合加工,其在保证加工质量的基础上可提高加工效率。随着近几年智能工厂的兴起,要想实现自动化、无人化生产,采用先进的车铣复合机床与自动化加工技术相辅相成的生产方式,可进一步提升企业竞争力,为用户创造更大价值。

刀具自动补偿在泵配件机加生产线中的应用

刀具磨损是泵配件柔性智能机加生产线中引起泵配件加工尺寸偏差的主要原因,也是影响泵配件产品合格率的主要因素。本文在分析泵配件车削刀具磨损的基础上,提出了一种在线刀具自动补偿算法。通过泵配件机加生产线上的比对仪在线实时检测工件加工尺寸,采用间接检测法获取刀具的磨损值。设计了在线补偿算法,根据补偿算法输出值对刀具进行实时补偿,保证了泵配件尺寸在公差允许的范围内,从而实现整个加工过程的闭环控制,确保泵配件加工的可靠性,从而达到提高泵配件精度和尺寸一致性的目的。将本算法在某泵配件柔性智能机加生产线上进行了应用验证,结果表明,该自动补偿算法能够很好地补偿刀具磨损引起的泵配件尺寸偏差,保证了加工质量的一致性,机加CPK值达到1.67以上,能够很好地满足用户的使用需求。

数字化与可视化柔性机加单元管控系统

针对目前多数机加车间存在的信息交互能力不足、生产管理效率低下、可视化程度低等问题,基于OPC UA数据交互技术与虚拟监控技术,设计并实现以4台机床为加工核心的自动化和柔性化数控机加单元管控系统。使用Unity3D软件搭建单元实时监控模块,借助通信技术与柔性调度技术,以提升机加单元数字化与自动化能力。结果表明:该系统能提高机加单元管理与调度能力,解决信息展示与交互程度低的问题,促进车间加工效率的提升。

柔性智能化检测技术助力连杆机加质量提升

发动机连杆柔性智能化检测技术是通过将在线三坐标测量仪、粗糙度仪、激光轮廓测量仪等多种测量设备进行集成,实现了多种测量方式的无缝切换。同时,还包括了协作机器人、检测夹辅具、自动物料输送系统等辅助设备的柔性组合,使得测量单元具备了多样化的功能,能够适应不同工序的关键尺寸测量需求,实现测量柔性化自动化。检验数据自动采集、分析、保存,推动生产数据贯通化、管理智能化,实现数据资产增值。开拓柔性制造创新模式,实现工序检验作业与数字化深度融合,工序检验业务数字化孪生100%。

小口径管焊接坡口取消内壁机加可行性研究

常规电站锅炉的过热器、再热器、省煤器中由于单根半元件管子长度较长,因此存在大量管子对接焊口。而目前国内生产的管材存在壁厚不均的现象,工艺上多采用对管子内壁进行机加的方式,以避免管子由于来料壁厚不均导致的焊接错边等问题的产生。本文通过优化工艺流程,调整焊接参数的方法,研究取消热丝TIG焊前两端管子内壁机加的可行性。

面向典型梁类零件机加几何特征识别方法

为了解决机械制造领域中加工时间仍依靠传统的人工基于经验进行计算导致工作效率及准确率较低的问题,提出了面向典型梁类零件机加几何特征识别方法,该方法是基于去除率的典型梁类零件加工时间计算的关键。提出了一种基于布尔运算和对比分析的机加几何特征识别方法,分析了典型梁类零件特征定义及分类。采用基于MBD的三维模型,通过布尔运算及对比分析,利用CAA对CATIA进行二次开发,实现了对典型梁类零件机加几何特征的识别。以典型梁类零件进行实例测试,验证了所提算法的正确性,满足预期要求。

复杂零件三维机加工艺网络化发布方法研究

针对三维机加工艺在制造端轻量化的需求,文中研究了一种复杂零件三维机加工艺网络化发布方法。首先,以工序特征模型作为信息载体代替二维工序图纸。针对机加工艺模型的多工序的加工特性,给出了多工序模型的输出方式,并采用中间转换法对工序模型进行轻量化处理以满足Web端可视化需求,让工艺制造端显示更加直观可靠。其次,为了更好地体现复杂零件的加工面,分析了机加工艺工序模型加工特征轮廓的提取应用方法,包含边界曲线的格式定义以及网络显示方式。最后通过实例验证了文中所述机加工艺模型发布方法的可行性和有效性。

基于iMOM的离散制造机加工车间的设备维保管理功能的设计与实现

离散制造的机加工工艺属于设备密集型工艺类型,设备的稳定可用是保证产能的关键因素。但离散制造企业普遍具有多品种、小批量的特点,造成生产节奏不稳定,容易对设备维保任务执行的及时性、规范性产生影响,造成设备故障等突发因素,进而进一步影响后续生产任务的安排。为解决上述问题,本文提出基于智能制造运营管理系统iMOM实现面向离散制造机加工车间的设备维保管理解决方案,使得设备维保管理与车间生产管理紧密集成,既支持设备维保任务规范执行,又确保设备维修保养与生产任务安排产生有效互动,保证车间生产的顺畅性。

机加工艺及测试条件对TC4合金室温拉伸性能的影响

TC4合金自出现以后,其难加工问题就备受关注,因为TC4合金铸造强度较低、锻造延展性不佳等弱点,导致传统加工方式效率低、表面完整性不佳,而且降低了材料使用率,增加了生产成本,限制了TC4合金的有效运用。机加工艺是当前使用频率较高的一种技术,不过这种技术对材料拉伸性能有一定的影响,而对TC4合金拉伸性能带来影响的因素是各种各样的。本文针对机加工艺和测试条件对TC4合金拉伸性能的影响进行了研究与探讨,以供参考。

多品种小批量机加车间生产任务执行情况可视化动态监控系统

针对多品种小批量机加车间因使用二维图表和数据报表跟踪监控生产任务执行情况,导致车间监控可视性低、生产进度信息实时性差等问题,构建了一种能动态反映车间生产进度、物料消耗情况、零件加工信息的机加车间生产任务执行情况三维可视化动态监控系统的体系结构、功能结构和运行模式,并对基于flexsim的车间生产执行情况可视化动态监控实现技术进行了研究。该系统已成功应用于某汽车零部件制造企业,取得了良好的应用效果。

机加工艺设计的三维新模式研究

针对传统二维机加工艺设计中工艺表达不直观、工艺更改繁琐等问题,研究了三维环境下机加工艺设计的新模式。提出了以三维机加工序模型作为工艺信息载体的思路,提出了包括三维机加工艺设计、三维机加工艺管理和三维机加工艺现场应用反馈的闭环体系结构。分析了三维环境下机加工序模型的组成元素,提出了机加工艺本体向三维几何建模本体转换的方法和三维工艺标注的继承方法,以辅助工艺员直接面向机加工艺知识生成三维工步与工序模型。研究了三维机加工艺卡片的组成结构,建立了三维机加工序模型中工艺表达元素与工艺卡片元素之间的映射关系。最终实现了三维环境下的机加工艺设计。

集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计

目前在制造企业中,机加夹具方案设计多依赖于设计者的经验,对已有夹具实例的重用度不高,整个方案设计过程缺乏科学的理论框架作为指导。针对该问题,将公理设计(AD)理论和发明问题解决理论(TRIZ)相结合,提出了集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计方法。在构建机加夹具多级实例库的基础上,设计了机加夹具功能-结构分解与映射算法,将夹具方案生成过程转化为基于功能需求检索多级夹具实例的过程,从而可快速生成机加夹具初始方案,之后运用AD独立公理对初始方案进行耦合性分析,确定存在耦合的夹具功能;通过构建机加夹具方案设计属性与TRIZ冲突矩阵39个工程参数之间的关联表,将耦合夹具功能快速转化为TRIZ工程参数,并运用TRIZ冲突消解工具解决机加夹具方案中的功能耦合问题;提出了基于模糊信息公理的机加夹具方案评价方法,分别计算定性和定量的夹具评价指标的信息量,为夹具方案的优选提供科学的决策依据。最后以某航空发动机机匣铣削夹具的方案设计为例,验证了所提方法的有效性和可行性。

面向机加工艺智能生成的工艺知识建模与管理方法

为实现机加工艺智能生成要求下工艺知识的智能获取,提出面向机加工艺智能生成的工艺知识建模与管理方法。提出工步元、工序元和加工链的基本定义,并创建了机加工艺知识建模与管理的框架结构;利用工艺知识的结构模型及“概念—属性—规则”图表达工艺知识的关联关系;以产品对象相应的工艺知识列表和工艺知识表间的关联关系模型为理论基础构建了工艺知识库。以船用柴油机活塞为验证对象,验证了机加工工艺知识的建模与管理方法的有效性。

机加零件质量预测与工艺参数优化方法

为了有效利用机加零件工艺信息和检测信息,提出基于机器学习算法的质量预测与工艺参数优化方法.以集成工艺信息和检测信息的基于模型定义(MBD)模型为输入,通过对三维建模软件的二次开发实现参数提取,并建立结构化数据集.利用多种机器学习分类器构建基于工艺参数与质量分类标签的质量预测模型.结合信息增益算法对所有工艺参数进行优先级排序,筛选出对质量影响最大的工艺参数;开发质量预测与工艺参数优化工具集,利用梯度提升树模型优化对质量影响最大的工艺参数.以某航空企业提供的铣削实验数据验证所提出方法的有效性和可靠性.验证结果表明,该方法能够较好地实现机加零件的质量预测和工艺参数优化.

MBD模式下机加工艺研究

基于模型的定义(Model Based Definition,MBD)技术是数字化设计制造领域的新趋势。为了加强实现MBD技术在产品全生命周期的协同设计与制造的应用,提高机加工艺可靠性,减少工艺更改繁琐等问题,文中研究与探讨了MBD模式下机械加工工艺新方法。以MBD模型作为设计制造工作流传递的单一数据源,设计模型的更改可以单项连接传递到工艺模型中,从而简化设计流程,减少大量更改单的输入输出,缩短产品研发周期,节约研制成本。

机加工艺三维可视化表示与生成技术研究

为了将机加工艺以一种直观的、可视化的和可交互的方式展现出来,提出了三维可视化工艺的概念。通过分析三维可视化的机加工艺表示方法,建立了面向工艺过程的三维机加工艺信息模型。研究了在工艺信息模型支持下三维可视化工艺生成技术,提出以三维工序模型作为工艺信息载体来替换二维工序简图的思路。针对工艺模型分析了工艺信息的提取和组织方法。最后通过实例验证了方法的可行性和有效性。

铍材机加应力沿层深分布规律

采用X2 0 0 1应力分析仪测试了铍材经车加工和铣加工后的残余应力 ,研究了机加工参数对残余应力的影响及残余应力消除方法。结果表明 ,车加工和铣加工均使铍材表层产生压应力 ,随进刀量和吃刀深度的增加 ,压应力逐渐增大 ,其范围在 10 0～ 2 0 0MPa之间。化学蚀刻是消除铍材机加应力的有效方法。化学蚀刻后逐层测试所得应力沿深度分布与用多波长法测试结果趋势一致 。

消除铍机加工表层损伤方法的研究

研究机加工对铍的表层组织、表层应力分布和力学性能的影响 ,建立消除损伤的方法。机加工后 ,在铍表层产生了形变孪晶和残余压应力 ,使铍的力学性能下降 ;机加损伤深度随机加工吃刀深度和走刀量增加而增加。采用化学蚀刻和 75 0℃退火消除铍机加损伤层后 ,铍力学性能得到明显恢复。

呼吸机加温湿化器在气管切开中的湿化效果观察

目的观察呼吸机加温湿化器在气管切开中进行气道湿化的效果,探讨其临床应用的可行性。方法将40例颅脑手术后气管切开不需机械通气患者随机分为两组,观察组20例,应用呼吸机加温湿化器与空气稀释面罩连接,进行持续加温湿化方法;对照组20例,应用微量泵控制湿化液持续气道滴入。比较两组湿化效果。结果观察组痰液稀释度优于对照组(P<0.01);刺激性呛咳少于对照组(P<0.01);两组痰痂形成,气道出血、肺部感染发生率差异无统计学意义(P>0.05);平均日吸痰次数、吸痰时和吸痰后对血氧饱和度值的影响两组差异有统计学意义(P<0.05)。结论呼吸机加温湿化器在气管切开中气道湿化效果好,并发症少,值得在临床上应用。

基于公理设计理论的机加夹具概念设计

为提高机加夹具概念设计的规范化水平,降低机加夹具概念设计对设计者经验知识的依赖程度,提出了基于公理设计理论(AD)的机加夹具概念设计方法。以公理设计理论为指导,将企业现有的机加夹具设计实例进行多级分解,构建了机加夹具多级实例库,在此基础上,设计了基于AD和多级机加夹具实例库的机加夹具概念模型生成算法,将机加夹具概念设计过程转换为搜索符合机加夹具多级功能需求的机加夹具实例的过程,从而快速生成夹具概念模型。以铣削航空发动机机匣外型面机加夹具的概念设计为例,验证了文中所提方法的有效性和可行性。