支持少样本的高速滚齿工艺参数优化

针对少量历史加工案例支撑下的工艺参数优化问题,提出一种融合支持向量回归和多目标蜻蜓算法的高速滚齿工艺参数优化方法。建立高速滚齿加工效果评价模型,设定ε-支持向量回归参数:核函数类型、惩罚因子和松弛变量,利用多目标蜻蜓算法生成支持向量回归参数组,利用支持向量回归生成包括主轴转速、进给量在内的工艺参数组,计算包括加工质量、加工时间、加工成本、环境影响在内的目标值,运用多目标蜻蜓算法中的Pareto最优方法寻找非支配解,循环上述过程,满足终止条件得到支持向量回归参数和工艺参数非支配解集,即优化支持向量回归参数组和工艺参数组。通过与实际滚齿加工比较验证了所提方法的可行性,并通过与单独支持向量回归等算法的对比说明了该方法在少样本的情况下具备一定优势。

高速滚齿的动态分析

研究了高速滚齿滚削力与振动的关系，切削用量及切削方式对滚削力的影响．得出结论为：滚削力的交变作用引起滚切过程的受迫振动；滚切过程的特性形成自激振动条件，可通过刀具、切削用量及切削方式的合理选用防止自激振动的出现，避免共振与迫振，使滚削力的变化趋于平缓．

不用切削油的干态高速滚齿

干态高速滚齿已在大批生产的汽车齿轮生产中得到成功的应用，并在１９９７年ＩＭＯ机床博览会上成为众所关注的热点，预期汽车齿轮将出现新的生产面貌。

高速滚齿与滚刀的合理使用方法

随着数控技术的快速发展，滚齿机床的数控化率在不断提高。由于数控加工机床具有机械结构简单、刚性强、功率大等特点，从而大大提高了机床的切削速度和走刀量。但是，如何发挥这些机床的高速高效功能，正确地设计滚刀和合理地使用滚刀将是充分发挥机床功能的关键。

高速干切滚齿工艺滚刀切削刃载荷分布特性研究

高速干切滚齿工艺是一种发展迅速的齿轮绿色制造工艺,但干切条件下刀具容易磨损,特别是滚切工艺材料去除过程的复杂性,导致切削刃的载荷分布不均,刀具局部磨损严重,影响该工艺的经济性。面向齿轮滚切工艺的材料去除过程,提出了基于三维切屑的切削刃载荷计算方法,根据不同切屑几何获得相应单刃切削载荷分布状态及批量加工中切削刃的平均载荷分布状态。通过仿真计算和滚切试验案例,对比分析了切削刃载荷分布与切削刃实际磨损的关系,发现侧刃和顶刃过度圆弧处切削载荷最大,切削刃磨损也最严重,验证了该方法的有效性。最后,基于该方法分析了滚切进给方向和进给量对切削刃载荷分布的影响,其结论对于生产实践中控制刀具磨损具有指导意义。

热变形对高速干式滚齿机加工精度的影响

根据高速干式滚齿机机床的设计结构,分析了其热变形机制。在此基础上,分析了机床床身热变形以及立柱热变形对滚齿加工精度的影响,同时建立了相应的误差模型并进行了初步验证,为滚齿机热变形误差的控制及补偿提供了有益参考。

高速干切滚齿机床热变形误差模型及试验研究

切削油在齿轮滚切工艺中的大量使用,是造成齿轮加工车间环境污染和工人职业健康危害的主要源头。绿色高效的高速干式滚切工艺消除了切削油的使用,是齿轮绿色成形加工发展的重要方向。但由于缺少切削油的冷却,干式滚切工艺将导致更为严重的机床热变形,影响齿轮加工精度。以某新型结构的高速干切滚齿机床为研究对象,基于齐次坐标变换原理研究高速干切滚齿机床的热变形误差建模方法,根据机床结构特点及部件运动关系建立热变形误差模型,推导出热变形误差计算公式,建立机床部件热变形误差对整机热变形误差的影响关系。设计并进行高速干切滚齿机热变形试验,根据试验数据对模型进行了应用验证。

高速干式滚齿切削热力耦合与工艺参数分析

为了方便优化高速干式切削工艺,对高速干式滚齿机切削进行热力耦合和工艺参数影响分析。首先结合高速干式滚齿加工的技术特点,对干式滚齿中切削力和切削温度场进行了理论建模。在此基础上,对滚刀单个刀齿的切削温度场进行有限元仿真分析,以获得滚刀前刀面的切削温度分布情况,实现仿真研究滚齿切削的可能性。然后以最高切削温度为研究目标,分析进给量、滚刀转速等工艺参数对滚齿加工过程的影响。最后在滚齿机上展开了干式滚齿切削实验。结果表明:随着滚刀转速的提升机床切削温度快速升高后慢慢降低并趋于稳定,且高转速有利于节约能耗;研究结果可对切削工艺的优化策略提供指导,为滚齿机的设计制造提供理论基础。

高速干切齿轮滚刀几何设计准则及参数化建模方法

根据高速干式滚齿相对于传统滚齿加工方式的特点,以及高速干式滚齿应实现的目标,进行了高速干切齿轮滚刀应具备的特点分析,提出了高速干切齿轮滚刀几何设计准则。对高速干切齿轮滚刀的参数化建模进行了研究,设计了一种新的高速干切齿轮滚刀计算机辅助设计方案。提出新的滚刀三维建模方法,通过生成二维设计图对高速干切齿轮滚刀的设计进行仿真验证。

基于BP神经网络和FPA的高速干切滚齿工艺参数低碳优化决策

为解决高速干切滚齿工艺参数决策中存在的主观依赖性强和用时较长的问题,并实现滚齿加工低碳化,提出一种基于实例推理和优化算法的高速干切滚齿工艺参数低碳优化决策方法。利用反向传播(back propagation,BP)神经网络构建加工效果评价值的预测模型,通过改进K-means聚类算法获取待决策工艺问题的相似实例抽取集,以此构建待优化工艺参数约束,再运用花朵授粉算法(flower pollination algorithm,FPA),以碳耗最小为优化目标,获取待决策工艺问题的最优工艺参数。以某企业高速干切滚齿机为例,验证了该方法的可行性和有效性。使用该方法生成的工艺参数,加工效果更好,碳耗更低,可避免对工艺手册或个人经验的依赖,提高决策效率。研究结果有利于高速干切滚齿机的低碳运行,对机械制造企业实现低碳制造具有一定的参考意义。

高速干切滚齿工艺参数的多目标优化与决策方法

为降低高速干切滚齿加工能耗、提高滚齿加工质量,提出一种基于改进多目标灰狼优化(MOGWO)算法和逼近理想解排序法(TOPSIS)的高速干切滚齿工艺参数多目标优化与决策方法。分析了滚齿工艺参数,将切削参数和滚刀参数作为优化变量,构建了面向最小加工能耗和最优加工质量的多目标优化模型,采用改进MOGWO算法对所建的模型进行迭代寻优,利用TOPSIS对优化的工艺参数解进行多属性决策。实验结果验证了所提方法的有效性。

高速干切滚齿工艺切屑形变规律及其对刀具的损伤行为

针对高速干切滚齿过程中切屑的形变规律及切屑挤压行为,基于DEFORM-3D建立了高速干切滚齿工艺仿真实验模型,通过对不同工艺参数下高速干切滚齿工艺实验仿真,实现了高速干切滚齿过程中齿轮材料去除过程的可视化,获得了高速干切滚齿过程中切屑的形变规律以及干切滚刀的磨损状态。结合实际高速干切滚齿加工实验,对比切屑形貌及干切滚刀损伤情况,进一步验证了切屑在生成及流动过程中的形变规律以及切屑对干切滚刀的挤压损伤行为。研究结果可为高速干切滚齿工艺参数优化以及高速干切滚刀的寿命延长和性能控制提供参考。

高速干切滚齿机床能耗分布特性及其预测模型

针对高速干切滚齿机床的能耗优化问题,对变工艺参数下的机床能耗分布特性及其预测模型进行了研究。首先,以机床能耗元件为研究对象,建立了高速干切滚齿机床功率模型;然后,基于机床电路分布原理,通过滚齿实验对所建模型进行了分析验证,揭示了变工艺参数与机床不同部位的功率和能耗之间的关系;最后,构建了高速干切滚齿机床能耗预测模型。

高速干式滚齿切削温度理论及实验研究

高速干式滚齿加工是近年来发展的一种高效率的绿色齿轮制造技术,它克服了传统齿轮加工生产效率低下、生产成本高、污染环境及危害工人身体健康等缺点。基于金属切削原理、传热学理论及滚齿加工原理,建立了高速干式滚齿的切削温度模型,应用有限元法仿真分析了滚刀的切削温度场;通过高速干式飞刀铣齿来模拟滚齿实验,结合理论仿真和实验测量结果,综合分析高速干式滚齿的切削温度与切削参数之间的变化规律。

高速干切齿轮滚刀的设计与应用

论述了高速干切齿轮滚刀的性能优点，对选择的材料、涂层及结构设计特点进行了阐述，并对实际切削试验应用和优势列举了实例。

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捷达超低速电机获奖 近日,在北京刚刚落幕的中国第八届专利技术博览会上,淮阴捷达低速电机有限公司送展的“超低速电机”被大会组委会评为金奖。 淮阴捷达低速电机有限公司,作为目前国内运用谐波减速原理生产制造民用超低速电机及其延伸产品的惟一生产厂家,其采用专利技术制造的超低速电机系高科技机电一体化产品。该产品具有转速低、扭矩大、体积小、运转平衡。

科技攻关课题

日前，重庆机床厂申报并承担的国家科技攻关计划“数控高速高精度滚齿／插齿／磨齿机床成套技术的开发”项目，已被国家科技部列为2004年“西部开发科技行动”重大项目课题。该项目于日前通过了重庆市科委和国家科技部组织的可行性论证。该课题是该厂完成国家“八五”科技攻关项目后，再次获得的国家科技攻关计划重大项目，表明企业的技术创新能力又向前迈进了一大步。