基于滑模观测器与径向基网络的电液位置伺服系统反步控制

针对传统电液伺服系统中存在的未知扰动、非线性动态以及参数不确定性等共性问题,提出了一种基于滑模观测器和径向基函数(RBF)神经网络的反步控制(BC)方法。首先,构建了阀控缸系统三阶严反馈状态空间模型,并采用具有有限时间收敛特性的滑模观测器,估计系统的未知速度状态和非匹配项集总扰动;然后,基于系统的严反馈模型和指令滤波技术,设计了反步控制器,利用径向基神经网络(RBFNN)补偿系统速度/扰动的估计误差、滤波偏差以及系统的匹配项扰动,并根据Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统跟踪误差的渐进有界收敛;最后,搭建了阀控缸电液控制系统实验平台,通过仿真和实验验证了该控制方法对多频率参考信号的跟踪性能。研究结果表明:该控制方法在传统PI控制器的基础上进一步改善了电液伺服系统的轨迹跟踪精度,实验跟踪误差最大值M e、跟踪误差平均值μ和跟踪误差均方值σ分别降低了66.7%、80%、83.3%;该滑模干扰观测器和RBF补偿器能够有效降低不确定性扰动的影响。

基于模糊神经网络的数控机床刀具磨损量预测研究

为实现机床高效运转,提出基于模糊神经网络的数控机床刀具磨损量预测方法。根据小波包分析方法划分频带为多个层次,将信号特征作为选取频谱与频段的参考依据,提取刀具磨损特征。融合模糊逻辑与神经网络,模糊处理数据样本,得到带有模糊规则的数据形式,通过隶属函数描述网络输入项与输出项间的映射关系,模糊处理输入变量,利用模糊神经网络的5个网络层完成数控机床刀具磨损量预测。经比对方均根误差及仿真实验结果证明:所建模型能够有效适应磨损量的变化情况,准确预测出任何工况阶段的刀具磨损量,具有较强的可靠性与准确性。

基于协同育人理念的机械制造专业群建设

本文阐述了协同育人理念的机械制造专业群的建设背景及内涵,并详细阐述共建“双化”型实践教学基地、构建“平台课程+岗位方向”的专业群课程体系、打造“蓝岛创客空间”、实施“四维”综合评价等方面的建设举措,加强校企“全程合作、深度融合”,践行“工学结合、校企共育”的人才培养模式。在全面提高人才培养质量方面,取得了显著成效。

自动切皂机的设计

针对酒店、旅馆以及浴室等场合一次性肥皂的浪费问题,基于SoildWorks软件设计了一款自动切皂机。该装置由盒体、盒体内的切割机构、滑盒、传动机构以及压紧机构等部分组成。用户可根据实际用皂量,用多少切多少。它的结构简单,操作方便,制作成本低,易于维护。文章将从技术方案、结构设计、工作过程以及实施效果等方面,介绍自动切皂机的设计。

铝合金紧固孔复合强化工艺研究

目的研究激光喷丸-冷挤压复合强化工艺对7050铝合金紧固孔疲劳源、疲劳寿命的影响。方法利用ABAQUS软件进行复合强化工艺的有限元仿真,并在强化后施加循环载荷获得残余应力数据,然后在应力水平为195 MPa、应力比为0.1的条件下进行疲劳实验,并把仿真和疲劳实验的结果与激光喷丸、冷挤压进行对比。结果复合强化工艺能同时对表面和孔壁进行强化,复合强化工艺比激光喷丸表面和孔壁的残余压应力大,循环载荷下两者残余应力的差异减小。冷挤压工艺表面全部是拉应力,循环载荷下挤出面孔角附近的残余应力由-928 MPa变为300 MPa。未处理紧固孔的疲劳源位于孔角处,激光冲击强化紧固孔的疲劳源位于中间孔壁处,冷挤压紧固孔的疲劳源位于挤出面孔角附近,复合强化紧固孔的疲劳源位于中间孔壁处,复合强化紧固孔的疲劳裂纹扩展区面积最大。未处理、激光喷丸、冷挤压、复合强化的紧固孔的疲劳寿命分别为65 918、165 117、114494、225 209。结论与未处理的紧固孔的疲劳寿命相比,激光喷丸、冷挤压、复合强化的紧固孔的疲劳寿命都有所增加,复合强化的紧固孔的疲劳寿命最大,复合强化能够进一步提高紧固孔的疲劳寿命。激光喷丸和复合强化诱导的残余压应力层能够抑制疲劳裂纹萌生于表面,而冷挤压工艺则不能。

中空激光加载下板料位移和厚度分析

采用数值仿真的方法,研究了中空激光加载下板料成形过程中位移和厚度参量的变化过程,通过试验对中空激光冲击成形后板料的位移和厚度进行了测量,并与实心激光下板料的位移和厚度进行了对比。结果表明,加载区域内板料首先获得速度产生位移并向外扩展,带动中心板料快速成形并产生最大位移;厚度减薄首先发生于加载区域边界并向外扩展,板料中心和加载区域内板料快速减薄。中空激光冲击成形后板料的截面轮廓呈高斯曲线分布,板料中心区域减薄最多,其次是加载区域,其变形均匀性优于实心激光冲击下的板料变形。研究工作对提高激光冲击成形性能具有重要意义。

轻型木结构建筑节能墙体稳态热工性能研究

以正交试验设计改造常规轻型木结构墙体,探索不同内外保温材料、墙骨柱尺寸、覆面板类型与厚度等因素对墙体稳态热工性能的影响。结果表明,使用自制秸秆砖保温材料,夹心填充截面为38 mm×140 mm、相距400 mm的墙骨柱间隙,内外覆面板分别为11 mm厚定向秸秆板和石膏板时,墙体冬季、夏季传热系数分别为0.41、0.45 W/(m^2·K),冬夏热惰性指标达到3.22,可实现保温、隔热性能的同步提升,节约建筑能耗的目的。

TiB2基切削刀具的制备和摩擦学性能研究

采用热压烧结法制备了3组不同成分配比的TiB 2基切削刀具,对比分析了B73H18N0、B49H18N24和B41H18C32刀具的显微组织、力学性能和摩擦学性能。结果表明:添加TiN和TiC的B49H18N24和B41H18C32刀具中未形成新的物相;3种TiB 2基切削刀具试样的硬度、抗弯强度和断裂韧性从高至低顺序依次为B73H18N0>B41H18C32>B49H18N24,B73H18N0>B41H18C32>B49H18N24和B41H18C32>B49H18N24>B73H18N0。在相同滑动速度或者载荷下,3种TiB 2基切削刀具与TA2钛合金的磨损率都随着载荷或者滑动速度增加而增大,但B41H18C32刀具的磨损率最低,即其与TA2钛合金对磨时耐磨性更好。3种TiB 2基切削刀具在干摩擦磨损过程中的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,且主要为黏着磨损。

3D打印在UG_CAD课程教学中的应用初探

3D打印技术是一种新型的快速成型技术,在许多领域具有广阔的应用空间。本文在介绍3D打印工作原理和特点的基础上,探讨将3D打印技术引入到UG课程教学中的意义和作用,并用一个完整的实例阐述了3D打印技术在UG_CAD课程教学中的应用。

磨齿加工冷却液过滤装置的设计

冷却液在机械加工,特别是磨削加工中,起非常重要的作用。设计了一种磨齿加工冷却液过滤装置,介绍了设计思路和设计方案,并分析了应用效果。这一装置能够确保磨齿加工冷却液循环使用时冷却液的纯净度和温度,达到减小热应力和热胀冷缩变形的目的。

组合机床的小直径深孔分级加工的工艺方法

大批量异型零件的小直径深孔加工一直是企业生产过程中的一道难题,传统的加工方法对加工过程产生的排屑难、钻头磨损、冷却不到位等不利因素很难从根本上解决。若小直径孔与大孔贯穿,当钻头进入大孔内腔边钻小孔时易产生偏移,会造成钻头折断。为解决这些难题,需要对传统的加工方法进行改进,选用合适的加工装备和工艺方法。组合机床的小直径深孔分级钻孔加工的工艺方法,不仅达到了加工过程中生产节拍及尺寸精度要求,又使不利因素对加工的影响大大降低,生产率显著提高。

角度快速调整装置在单轴数控车床上的应用

家用煤气灶点火阀芯属于一种小直径的外锥形零件,此类零件外型相似,但其锥度尺寸不同,而且表面粗糙度要求高、零件种类多批量大。如果用二轴联动数控车床加工,生产节拍长效率低,机床的采购成本高。在现有的单轴移动的数控车床上配备一种角度调整装置便可解决角度调整问题,完成不同锥度的阀芯零件的切削,使用快捷、方便,生产效率高。

锌基合金及其在模具中的应用

介绍了锌基合金模具的研究与发展及锌基合金材料的性能,分析了锌基合金模具优点和存在的问题。随着对锌基合金材料研究的不断深入,锌基合金及其在模具的应用前景也将更为广阔。

航空航天文创产品的设计与运用

随着我国科研能力和经济水平的不断提高,国力日益昌盛,航空航天事业发展迅速,硕果累累。伟大的事业孕育着伟大的精神,航天精神在新时代迸发出更加强大的力量。本文在分析航空航天精神内涵的基础上,选择合适的产品载体形式、提炼设计元素及其具体的运行方式,设计与制作出可以宣传航空航天精神的相关文创产品。以此来传承及宣传航空航天文化内涵,为我国航空航天文化的传播起到积极的推动作用,进而为全面推进航空航天文化实力及发展航空航天文化产业提供参考和借鉴。

拼焊板柱面扁壳成形焊缝移动与回弹研究

建立柱面(X向)和曲面方向(Y向)焊缝的柱面扁壳有限元模型,改变压边力、板厚比,研究拼焊板拉深切边成形时的焊缝移动、曲面方向回弹及其相互关系,并与光板对比。结果表明:压边力大小影响焊缝移动,曲面方向回弹随压边力增加而减小;Y向焊缝拼焊板回弹最大,光板及X向焊缝拼焊板厚侧次之,薄侧最小;板厚比不低于0.5时,板料成形性能平稳且焊缝偏移量、回弹随板厚比减小而增加,在实际应用中得到验证。

面向制造业转型发展的数控人才培养探索与实践

制造业产业转型和结构调整推动着企业转型升级,文章从制造业转型期数控人才培养现状出发,通过构建从技能型人才培养向创新型技术技能人才培养转变、探索能力本位课向创新教育的课程体系转变、推动“学中做、做中学”教学模式向项目导向、融入创新训练的教学做一体教学模式转变、深化“轮岗”实践育人模式等方面进行了探索,取得了显著成效。

旋风式挤压切断新工艺的应用

旋风式管料切断装置是一种新型的机械加工装置,它采用挤压式的加工原理,利用高速旋转的刀具对管料进行挤压切削,其结果是机器运转噪声小、无粉尘及铁屑产生、工作效率高、节省材料,是一种新的切断加工工艺方法。

包兰瑛诗词作品研究

包兰瑛是清末民初"名闻江左"的才女,善写诗,亦善填词。她的诗词题材丰富,包括纪游、咏怀、咏史、咏物等;诗作形式多样,具有多用古体、喜用连章体组诗、多首联句组诗等特点,词作形式亦多样;其诗词风格"温雅清逸、敦厚豪迈"。包兰瑛诗词既有对传统的继承,又拓展丰富了诗词题材和风格,在民国诗词发展史上具有重要的"史"的认识意义。

带顶针的挖槽刀架装置在组合机床上的应用

在外圆切削中割槽特别是宽槽的加工是一道难题,而直通或三通快插接头为多槽结构的零件,其外圆上有多个直槽或者斜槽,并且需一次装夹完成几个方向的成形加工。如果用传统的外圆切削割槽工艺容易产生振纹,且需要配备较多的设备。现设计了一种在组合机床上采用带顶针的挖槽刀架装置,不但解决了零件的夹持刚性,而且可一次装夹成型切削外圆上的多槽,经实际加工验证所加工的零件质量合格、稳定。

多功能变焦式圆规的设计

针对机械制图教学中圆规功能单一、操作不便等问题,采用组合创新法,基于Unigraphics软件设计了一种集画圆、画椭圆、测量等功能于一体的多功能变焦式圆规。介绍了所设计的多功能变焦式圆规的结构,对其进行了动作轨迹仿真,并通过实例演示验证了其绘图功能,确认多功能变焦式圆规达到预期效果。