基于多模 态集成卷积神经网络的数控机床齿轮箱故障诊断

针对数控机床齿轮箱在实际工作环境中负载多变且噪声干扰大、传统神经网络难以充分提取信号中的故障特征等问题,提出一种多模态集成卷积神经网络(MECNN)用于数控机床齿轮箱故障诊断。该方法将多模态融合技术与多个卷积神经网络结合,利用快速傅里叶变换方法将时域信号转换成频域信号;利用时域信号和频域信号对2个卷积神经网络进行训练,使模型能够分别从时域和频域2个角度提取特征,再将浅层特征融合;最后,将融合后的特征输入到卷积神经网络中进行故障特征的深度挖掘,并进行故障诊断。使用东南大学的齿轮箱数据集进行验证,设计了2种特征融合的方法并进行了对比。实验结果表明:在噪声下,MECNN模型用于故障诊断的准确性和鲁棒性均优于单一的时域CNN和频域CNN。

基于时间卷积网络的机床齿轮箱轴承剩余寿命预测

基于深度神经网络的RUL预测模型结构比较复杂,不能很好地满足中长期预测任务的要求。为了更好地利用时间信息,设计一种基于时间卷积网络(TCN)的轴承RUL预测模型。以振动信号的频谱特征作为输入,利用因果膨胀卷积结构提取频域特征并捕获长期依赖,从而实现对轴承准确的RUL预测。为了进一步说明所提方法的优越性,将所提方法与卷积神经网络(CNN)、门控循环单元(GRU)进行了对比。结果表明:所提出的TCN模型的RUL预测精度优于其他现有方法,具有较高的精度。

机床齿轮副机械效率计算方程组

至今大部分技术人员依然根据机械设计手册提供的数值或数值范围来确定各种齿轮副的效率。这里对机床渐开线直齿圆柱齿轮机构正确安装条件下其齿轮副所传递的有效功与齿间滑动摩擦系数等有关参数之关系展开了系统的分析及研究 ,并推导出一组可直接确定齿轮副效率数值的计算方程组。由该方程组显示的严密数学关系可知 ,齿轮副效率不仅直接与齿间滑动摩擦系数有关 ,而且还受主动轮及从动轮的齿数、齿顶高系数及分度圆压力角等参数变化的影响。

锻压工艺对数控机床齿轮锻件硬度和磨损性能的影响

采用不同的模具预热温度、始锻温度、终锻温度和锻压速度对4140数控机床齿轮毛坯进行了锻压,并进行了试样的硬度和磨损性能测试与分析。结果表明:在试验条件下,随模具预热温度从220℃升高至300℃、始锻温度从1150℃升高至1230℃、终锻温度从790℃升高至870℃或锻压速度从35 mm/min增加到55 mm/min,齿轮的硬度和磨损性能均先提高后下降。数控机床齿轮锻件的最佳工艺参数为:模具预热温度280℃、始锻温度1210℃、终锻温度850℃、锻压速度45 mm/min。

机床齿轮齿面粗糙度检测方法的研究

研究了机床齿轮齿面粗糙度，渐开线仪器测量法的适用性及轮廓仪测量法的可行性，还提出了齿面粗糙度检测的有关问题。

基于VFP的计算机辅助机床齿轮变速组的齿数确定

对计算机辅助机床齿轮变速组的齿数确定方法做出了讨论;采用VISUAL FOXPRO编制计算机程序,解决了机床传动系统变速组齿轮齿数的计算机辅助确定问题;建立了计算机辅助机床传动系统设计中的一个重要模块;以实例说明计算机辅助齿轮齿数的确定过程,得到更为高效的设计过程。

低噪声机床齿轮加工方案探讨

对齿轮加工过程中滚齿加工、齿端加工和齿向倒角、花键加工、磨齿加工及噪声检测等诸方面进行了有益的探索和研究,为控制机床齿轮噪声提供了一些新的思路和方法。

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。

齿轮加工机床用永磁同步电机直接转矩控制方法

针对齿轮加工机床的高精度伺服控制需求,改进永磁同步电机并提出一种自动化的直接转矩控制方法。根据齿轮加工机床传动装置特点与通用型永磁同步电机结构,将呈圆周分布的定子改为直线分布形式,用初级部件、次级部件代替定子、转子。依据永磁同步直线电机结构与子系统的分析情况,通过转矩估计、磁链估计和模糊自适应控制等阶段,实现直接转矩控制的自动化控制。选取七轴五联动数控弧齿锥齿轮磨齿机作为实验对象,设置电机与所提方法的相关技术参数后,检验永磁同步直线电机性能与直接转矩控制性能。实验结果表明,经所提方法控制后的电机稳定性与散热性良好,证明所提方法对电机负载状态具有较好的自适应性,自动控制效果较为理想。

螺旋锥齿轮机床远程服务系统研发

针对螺旋锥齿轮加工参数较多,齿面结构复杂,加工难度较大等特性,结合企业的实际加工需求,开发了基于互联网技术的螺旋锥齿轮加工机床的远程监控及远程服务系统。该系统基于OPC UA通信协议采集数据,前端采用HTML5技术,后端采用SpringBoot框架,实现数据网页实时显示及控制,深化微服务、分布式、扁平化的设计理念。经测试,该系统实现了远程R值读写、程序文件上传下载、工作状态监控等功能,极大地提高了机床生产商的售后服务效率,实现了服务化转型升级。

齿轮加工机床的绿色设计与制造技术

在对传统齿轮加工机床技术特征及其资源环境影响状况进行分析的基础上,总结提出齿轮加工机床的绿色设计和制造技术框架,对干式切削技术、少无切屑加工技术、数控化技术、模块化及结构优化设计技术、再制造重用等技术及策略进行详细论述分析,指出齿轮高速干式切削技术及成套装备的开发是未来绿色齿轮加工机床发展的重点领域及主要趋势。

新型万能曲线齿锥齿轮加工机床的运动学

从有摇盘曲线齿锥齿轮铣齿机调整参数出发，提出了一种格里森无摇盘万能铣齿机的运动规律计算方法，并推导出了简明的计算公式。

数控齿轮加工机床的在机测量系统

基于齿轮渐开线轮廓面的构型机理和数控齿轮加工机床的运动功能,提出了一种齿轮在机测量方法,并开发了相应的在机测量系统。该方法在不增加额外的测量系统机械机构的情况下,充分利用数控机床自身的高速、高精密和高可靠性的伺服运动实现渐开线齿轮的齿形、齿向及齿距等误差项目的在机测量。在机测量实验表明了该系统的有效性和可行性,是齿轮在机测量中高效率、高精度、低成本的解决方案,构成了数控机床质量保证系统中的一个重要环节。

齿间摩擦对机床增速齿轮传动中惰轮齿根弯曲疲劳的影响

本文系统地研究了影响机床增速齿轮传动中惰轮齿根弯曲疲劳的诸因素 ,并推导出包括齿间滑动摩擦在内的实际外载荷作用下惰轮齿根弯曲疲劳应力计算公式。研究表明 。

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮机床静动态特性仿真分析

以变双曲圆弧齿线圆柱齿轮专用机床为研究对象,建立了简化的有限元模型,在ANSYS Workbench中对专用机床进行静动态特性分析。通过对机床在仅受重力以及重力与铣削力共同作用两种条件下的整机静态特性进行分析,找出机床结构系统静刚度的薄弱环节,并提出改进方法;通过整机模态分析获得了前六阶固有频率及振型,同时基于模态分析求解结果,对整机进行谐响应分析,得到在铣削力激励作用下整机的频率响应特性。研究结果可为后续机床结构的设计优化提供重要参考依据。

弧齿锥齿轮机床运动误差对齿面误差的影响

依据弧齿锥齿轮齿面数学模型,对齿面进行了离散化处理,结合旋转投影原理,确立了弧齿锥齿轮齿面离散点三维坐标的计算方法,进行了齿面离散点三维坐标实例计算;并采用NURBS方法建立了弧齿锥齿轮齿面三维模型,分析了弧齿锥齿轮机床运动误差对齿面误差的影响,并通过弧齿锥齿轮齿面离散点误差计算和分析对其影响规律进行了研究,可以为弧齿锥齿轮齿面误差补偿及弧齿锥齿轮加工机床精度设计提供理论参考。

零传动齿轮加工机床关键技术研究

突破传统的齿轮加工机床的结构设计原理,采用电主轴、DDR、DDL技术直接驱动齿轮加工机床的刀具、工作台的回转及直线进给系统,完全取消所有机械传动环节,实现动力源对机床工作部件的直接驱动,即零传动。文章就基于零传动原理对滚齿机的电主轴、DDR、DDL等关键技术作了详细分析和研究,对研究和开发我国高速、高精度零传动齿轮加工机床有重要的理论意义和实用价值。

采用关节机器人的齿轮机床自动上料对齿方法的研究

通过分析目前齿轮加工过程中的剃齿、珩齿等工序的上料对齿方法,提出了一种采用关节机器人实现齿轮机床自动上料对齿的方法。由上料手爪夹持着待加工齿轮,通过上料手爪相对加工刀具折线型来回摆动接近,使待加工齿轮与加工刀具触碰,在触碰中获得法向分力产生自转,从而将待加工齿轮和加工刀具逐步调整为可啮合状态。在加工过程中,系统将根据产品参数自动生成合适的动作路径,满足对齿要求。

数控螺旋锥齿轮机床空间精度与加工精度关系的研究

研究了数控螺旋锥齿轮机床的空间精度与工作精度的关系,使用激光多普勒位移检测仪和Sigma系统的MM齿轮检测仪进行了检测与分析,实验证明经空间误差补偿后,数控螺旋锥齿轮机床加工出来的螺旋锥齿轮齿形误差已明显减少,而齿距累积误差和齿距偏差也有一定程度的减少。