废旧机床再设计质量参数决策方法

针对当前由于再制造机床顾客满意度普遍偏低而导致市场竞争力不强的情况,提出一种废旧机床再设计质量参数决策方法。在该方法中,根据现有废旧机床再制造实例及其相应的竞争性评价,构建基于模糊非线性回归法的QFD模型,并通过该模型得到废旧机床再制造质量特征参数与顾客需求之间,以及废旧机床不同再制造质量参数之间的模糊关系;其次构建废旧机床再制造产品配置模型,并通过该模型得到使顾客满意度最大化的废旧机床再制造质量参数。以某厂废旧CW6163机床的再制造设计实践为例,厂生产的再制造机床的顾客满意度显著提高,证明了该方法的有效性及可行性。     

基于库仑-莫尔准则的盘形滚刀破岩力预测研究*

盘形滚刀破岩力是全断面掘进机设计的关键参数,为准确预测盘形滚刀破岩力,以被压岩石为研究对象,以岩石断裂力学为理论基础,综合考虑岩石、滚刀及施工工艺等参数,采用微元积分法,针对圆刃滚刀建立一种综合的滚刀破岩力预测模型。同时根据滚刀实际破岩过程应用库仑-莫尔破坏准则,提出二次派生推力的概念,推导出二次派生推力计算模型,修正滚刀破岩力预测模型使其符合实际情况。在此基础上,应用科罗拉多矿业学院数据对修正后里理论模型进行分析验证,并与线性切割模型和CSM理论模型对比,结果表明本文模型预测精度比已有模型要高。通过模型理论分析和设计三因素三水平正交试验分析得到岩石、滚刀及施工工艺等参数对滚刀破岩力的影响规律,这为全断面掘进机刀盘整体设计和实际施工提供一定的理论参考。     

面向顾客满意度的废旧机床再制造设计参数规划方法

基于目前大多数再制造机床仅注重机床本身性能的恢复,从未无法达到预期市场竞争力的问题,结合顾客需求和废旧机床再制造设计,构建了再制造设计参数决策框架,并充分考虑顾客需求与再制造设计参数之间的不确定性,应用模糊非线性回归法分析顾客需求与再制造设计参数之间以及不同再制造设计参数之间的模糊相关关系。同时,针对基于传统模糊非线性回归法的规划方程不具备处理模糊关系的能力,导致规划结果与实际情况偏离的情况,将模糊度融入规划方程,构建基于改进模糊非线性回归法的废旧机床再制造设计参数规划方程。以某机床再制造企业的废旧CAK6163的再制造设计过程为例,应用改进的再制造设计规划方程对其再制造设计参数进行规划。结果表明,由改进的规划方程得到的再制造设计参数,相对于传统规划方程,能够获得更高的顾客满意度,进而有效提升了再制造机床的市场竞争力。     

实现同相补偿的三相变流器输出滤波器LCL参数设计

针对同相供电系统中存在高次谐波问题,提出以电网侧电流谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)最小为目标的输出滤波器LCL参数设计方法。首先从机车电流、网侧电感、同相补偿装置(Co-phase Compensation Device,CPD)输出电流整体角度出发,推导电网侧谐波畸变率THD和CPD谐波衰减比RAF (Ripple Attenuation Factor)与网侧电感、LCL电容、LCL总电感、LCL总电感分配比之间的关系。其次以CPD补偿电流满足快速跟踪性、开关纹波电流满足抑制要求、LCL基波无功损耗满足限制条件来确定参数取值范围。THD最小为目标函数,RAF为约束,应用分割矩形算法(Dividing Rectangle Algorithm,DIRECT)进行求解,得到THD值最小时LCL滤波器的参数值。最后利用MATLAB/simulink仿真验证参数设计的正确性。     

基于可达域的激光增材制造装备人机界面布局优化研究

由于激光增材制造装备具有多维度信息、多流程、多功能、多对象等人机交互特征,导致其人机交互效率低、舒适安全性差,直接影响制件成形质量的稳定性。基于此,提出一种基于可达域的激光增材制造装备人机界面布局优化方法。依据双手垂直可达域的舒适性划分人机交互界面可达域等级,构建基于可达域的激光增材制造装备人机界面布局优化模型。针对基于域模型构建的多决策变量界面布局模型求解问题,提出一种基于狼群-粒子群算法的混合智能求解算法,将狼群算法的奔走围攻行为机制引入粒子群算法,解决粒子群算法因种群多样性较低而导致计算结果容易陷入局部最优解问题。最后,以LDM4030激光增材制造装备为例,对其人机界面布局进行优化,并进行工效学仿真与眼动试验,结果表明：优化后的人机界面布局在舒适性、安全性以及界面的合理性上都优于原装备的设计,验证了该模型的有效性和可行性。     

基于顾客满意的个性化定制质量保证体系研究

针对个性化定制生产模式最关键的质量保证问题,提出了一种基于顾客满意的个性化定制质量保证模型,并给出了其功能体系结构.该模型综合运用了质量设计、统计过程控制、神经网络和综合评价等理论和技术,以建立个性化定制质量保证系统.详细研究了基于顾客满意的个性化定制产品的协同质量设计、面向多品种小批量的工序质量控制技术、面向产品全生命周期的质量综合评价技术、基于可扩展标记语言的系统集成等关键使能技术,并以某重型机械集团的双进双出磨煤机为例,初步开发了基于顾客满意的个性化定制质量保证原型系统,为企业发展个性化定制生产模式提供了一条有效的途径.     

基于三相桥式逆变电路的恒频调制技术对比分析

为了验证逆变电路中不同调制技术的输出特性,基于三相桥式逆变电路,对几种恒频调制技术进行对比分析。针对基本三相桥式逆变电路和三相桥式MMC(Modular Multilevel Converter)电路,采用PWM、SVPWM、载波移相、载波层叠及最近电平逼近调制(Nearest Level Modulation,NLM)等恒频调制技术对其进行控制,搭建Matlab/Simulink仿真,仿真分析不同调制方法下输出线电压波形,对直流电压利用率、总谐波畸变率(Total Harmonics Distortion,THD)和功率损耗进行分析比较。仿真结果表明,当拓扑为基本三相桥式逆变电路时,除NLM外,各调制方法均能满足电能质量国家标准THD规定,但直流电压利用率相差较大;当拓扑为三相桥式MMC电路时,分别采用载波移相、载波层叠及NLM实现了七电平MMC的调制。     

药品仓库堆垛机与AGV集成调度优化

针对药品仓库药品批次要求严苛、出入库频次较高等原因导致的堆垛机与自动导引小车(AGV)空载率高、效率低等问题,以出入库订单作业总时间最短为目标,建立了适合于药品仓库的堆垛机与AGV集成调度的混合命令序列作业时间模型.针对集成调度模型的组合优化问题,设计了改进的免疫克隆算法,构造改进记忆单元克服了原始免疫克隆算法只记忆单...     

废旧机床主轴剩余寿命评估模型

如何准确评估废旧主轴的剩余寿命是其可再制造性评估的关键.基于此,针对废旧主轴的疲劳断裂失效现状,综合考虑裂纹闭合效应,加入裂纹拓展有效因子,提出一种基于非线性连续疲劳损伤模型的主轴剩余寿命评估模型.为提高主轴S-N曲线的拟合精度,疲劳试件是通过原废旧主轴的轴身经线切割加工而成,将主轴谐响应分析获得的六级最大应力,作为拉压疲劳试验的循环应力,从而获得接近实际主轴的S-N曲线.对于主轴剩余寿命评估模型参数求解问题,把试验得到的数据和参数通过非线性拟合中的最小二乘法,构建关于应力和寿命的S-N曲线,采用Python的方法来求解该模型中的参数使主轴的剩余寿命评估模型更具有准确性,来保证预测评估主轴剩余寿命结果的准确性.以某机床集团的CAK5085型数控车床的主轴为例,对其进行剩余寿命评估.通过试验的数据和模型的计算结果进行对比,验证修正后模型的准确性、可行性.     

再制造机床装配过程误差传递模型与精度预测

再制造机床的装配零件具有更多的不确定性和随机性,为保证装配精度的一致性与可靠性,需要建立其装配过程误差传递数学模型,定量描述装配过程的误差传递与累积规律.提出再制造机床装配过程中的零件质量特征、实际测量结果与装配过程误差源的数学映射关系及其误差流模型,定量描述了再制造机床装配过程中零件质量特征变动、特征测量、调整的偏差传递.在此基础上提出误差流修正函数,实现了再制造机床装备精度预测、分析和质量误差修正.以再制造机床主轴箱装配过程为例,验证了该模型及修正函数能够正确有效地消减装配过程误差.