基于支持向量机和遗传算法的柔性砂带磨削刀具状态研究

砂带磨削过程中,磨粒的磨损会影响材料去除率以及零件表面质量.针对砂带磨削过程中刀具状态预测问题,采用基于支持向量机和遗传算法的预测模型实现砂带磨损状态的有效预测,并对预测效果进行仿真验证.简化砂带磨削工艺,构造磨削工艺数学模型.引入K值最近邻算法作为遗传算法的适应度函数,构造了基于支持向量机和遗传算法的预测模型.采用MATLAB数学软件对砂带进行实时仿真计算,并与采集的实验数据进行对比和分析.结果 显示,基于支持向量机和遗传算法的预测模型,预测的不同加工参数下的砂带磨损量与实验数据基本吻合,误差不超过8％.采用基于支持向量机和遗传算法的预测模型可以准确预测砂带的状态,有助于提升砂带利用率及精加工质量.     

多颗粒金刚石小砂轮的耗损规律研究

多颗粒金刚石小砂轮轴向进给磨削能实现工程陶瓷等硬脆材料的高效加工,横向裂纹和中位裂纹的扩展均产生材料的去除.通过对多颗粒金刚石小砂轮结构和实验方案设计,能更好地研究端面边缘金刚石对陶瓷加工过程的影响及金刚石的磨损规律.还利用边缘检测和轮廓曲线拟合的方法来实时追踪检测金刚石顶尖曲率半径变化来研究金刚石颗粒的耗损规律,实验结果证明:磨粒顶锥角越大,金刚石磨粒磨削行程越长;材料磨削深度与进给速度两加工参数越大,磨削力和磨削温度越高,金刚石颗粒磨削行程越短.     

多颗粒金刚石小砂轮磨削仿真及实验

建立了多颗粒金刚石小砂轮轴向进给磨削工程陶瓷的磨粒运动轨迹模型,通过改变砂轮转速、陶瓷件转速、轴向进给速度,揭示加工参数变化和磨粒运动规律的关系。通过不同加工参数下实际的陶瓷加工实验,分析了进给速度对边缘碎裂、磨削力、金刚石磨粒耗损的影响规律,得到的实验分析结果和仿真结果一致。实验运用了合适的实验方案和测力系统,并利用边缘检测和轮廓曲线拟合的方法实时追踪检测金刚石顶尖曲率半径变化来定性分析金刚石磨粒的磨损情况。研究结果为如何利用合理的进给速度控制陶瓷材料的边缘碎裂,减少工件和砂轮磨具的损伤提供了借鉴。     

基于灰色预测的冲压机油液铁谱定量分析的研究

采用灰色模型GM(1,1)对冲压机液压油的铁谱定量分析的基本参数大磨粒读数DL和小磨粒读数DS进行了预测,并以此计算出其他定量参数(磨损烈度指数、累积总磨损Σ(DL DS)、累积磨损烈度Σ(DL-DS)和大磨粒百分数PLP),为冲压机油液监控提供了有力的分析依据,解决了一个换油周期内数据信息量少、预测不确定性的问题。经后验差法检验,该模型的预测精度高。     

用多晶体金刚石磨轮磨削光学玻璃的研究

采用冲击压缩法(SCM)合成的多晶体金刚石磨粒,设计了磨削光学玻璃的实验装置.实验结果表明,采用该方法磨削光学玻璃,与单晶体金刚石磨粒磨削光学玻璃相比,采用多晶金刚石磨粒加工光学玻璃能得到良好的加工表面.     

电镀金刚石微磨具磨损机理分析与试验研究

微磨削加工中磨粒的微观作用机理对研究微磨具的整体磨损和微磨具使用寿命的预测十分重要。分析电镀金刚石微磨具的磨损机理,针对微磨削区的复合作用过程与微磨具磨损形式的主要特征进行了几何与数学建模。通过考虑最小切屑厚度与尺寸效应等因素后提出并建立了微磨具磨粒微观磨损的数学模型,为了验证此模型的有效性,针对钠钙玻璃材料进行了不同磨削参数下的微磨削试验,分析微磨具磨损前后的磨头直径、磨损与破碎磨粒所占磨粒总数的比例和加工后试件表面粗糙度的变化规律。试验结果表明:加工后的试件表面质量越好磨损越缓慢;随着微磨削试验的进行,微磨具磨头直径经历了快速急剧减小和缓慢稳定减小两个阶段。磨损和破碎磨粒所占比例与磨损速度随主轴转速与进给率增大而增大,磨损和破碎磨粒的比例整体呈线性增长趋势。为提高微磨具的加工性能和延长微磨具的使用寿命提供了理论参考和试验依据。     

多晶体金刚石磨轮磨削光学玻璃的研究

采用冲击压缩法(Shock Compression Method,SCM)合成的多晶体金刚石磨粒,设计磨削光学玻璃的实验装置.实验结果表明,采用该方法磨削光学玻璃,与单晶体金刚石磨粒磨削光学玻璃相比,采用多晶体金刚石磨粒加工光学玻璃能得到良好的加工表面.     

树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石的磨损过程研究

为了研制用于蓝宝石减薄磨削的高性能树脂结合剂金刚石砂轮,对蓝宝石磨削过程中金刚石磨粒的动态变化及蓝宝石加工表面粗糙度进行研究。动态监测树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石基片的表面质量、砂轮磨损及其磨损形式、砂轮不同磨损阶段的磨损形式变化及蓝宝石表面粗糙度Ra的变化。结果表明,砂轮初期磨损阶段磨粒破碎较为明显,后期磨损阶段磨粒脱落、黏附磨损占比较大达到45%,砂轮稳定的损耗速率为0.027 3 mm~3/s,磨耗比为17.37,蓝宝石最低粗糙度可以达到Ra0.260μm。为树脂结合剂砂轮制备的优化及蓝宝石背面减薄的磨削工艺优化提供了依据。     

输送用模锻易拆链磨损预测及可视化辅助决策

针对输送用模锻易拆链存在的磨损状况难以准确检测、预测和检修用时长等难题,开展了基于灰色模型和可视化辅助决策的磨损寿命预测和主动检修技术研究。采用基于机器视觉的磨损检测装置获取磨损数据,通过定义和分析磨损关键参数对磨损数据进行清洗,基于灰色模型建立了磨损预测模型;基于预测数据、历史数据及运行工况等建立辅助决策模型,通过综合评估后输出最优检修方案,并基于可视化仿真技术立体、动态地呈现磨损状况,快速精确定位磨损链条。实验结果表明,磨损寿命预测模型的拟合精度较高,磨损预警误报率和漏报率较低,可满足磨损寿命预测要求。通过磨损预测及可视化辅助决策技术,可有效地提高检修效率,减少生产线受迫停运的风险。     

金刚石磨盘磨削的磨粒损伤特性研究

研究了钎焊金刚石磨盘和电镀金刚石磨盘磨削花岗岩的磨粒损伤形式及其与法向磨削力之间的相互关系。实验结果表明，钎焊金刚石磨盘的磨粒损伤形式为磨粒尖端因磨耗变成平台、切削刃破损；电镀金刚石磨盘的磨粒损伤不但具有上述两种形式，同时还有磨粒脱落，因而其使用寿命大为缩短；金刚石磨粒形态对磨削力有较大影响，磨削力的变化加速了磨粒形态的转化。阐述了三种磨粒损伤产生的机理和磨削力变化的成因。     

MGM(1,N)模型在结构载荷-应变关系中的应用

由于在役结构受到外部各种因素的影响,使其结构参数及材料性能都发生了变化,而这种变化对结构的力学性能的影响又是不确定的,因此结构在实际工作状态下的强度难于用一个确定的数学公式表达清楚。本文运用灰色系统理论的多变量动态灰色建模方法建立了在役结构在实际工作状态下的载荷-应变关系的预测模型,并对失效荷载进行了预测,计算得到了结构的失效载荷及在该载荷作用下的应变,与实测结果十分吻合。因此运用多因素灰色系统理论建立的预测模型MGM(1,N)具有较高的拟合精度和预测精度,在其它工程领域的数据处理中具有广阔的应用前景。     

基于灰关联分析的质量功能配置方法研究

传统质量功能配置中,通常存在顾客需求重要度的确定具有主观性强、准确性差的问题.为此,提出了基于灰关联分析的质量功能配置方法.该方法通过灰关联对顾客需求重要度进行排序,根据顾客需求间的序关系确定顾客需求重要度,用灰关联矩阵代替质量屋中的关系矩阵,具有简单、客观的特点,为产品质量功能配置过程中关键措施和瓶颈技术的确定提供了更加科学的依据.     

灰色关联分析方法在双目视觉测量系统误差分析中的应用

针对双目视觉测量系统存在误差因素繁多、分析困难等问题,提出了一种基于灰色关联技术的误差分析方法。考虑视觉系统的灰色属性,将灰色系统理论及其相关技术运用于视觉测量系统的误差分析。以镜头畸变、质心定位误差及双目视觉系统内、外参数等9项因素或参数为自变量,通过基于单项因素变化的实验,获取了误差分析的数据样本;采用灰色数据处理方法及灰色关联分析技术,从无明显规律的数据样本中明确了视觉系统各项误差因素对最终测量精度的影响。分析结果证明了灰色理论用于定量分析视觉系统误差的正确性和有效性;在灰色理论意义下,镜头径向畸变、切向畸变、摄像机夹角及特征点质心定位误差4项因素对测量精度的关联度均大于等于0.859,高于其余误差因素。     

基于灰色预测的动态Smith预估控制

本文对传统Ｓｍｉｔｈ预估器进行定性分析,给出了Ｓｍｉｔｈ预估器的实用模式,并应用灰色系统理论动态建立过程模型,与灰色预测反馈一起构成大时滞控制器。     

串联灰色神经网络模型的研究

针对传统灰模型适应性和自学习能力差、中长期预测精度不理想的情况,在3种精度较好的灰模型的基础上引入BP神经网络,构建了串联灰色神经网络模型。仿真表明,这种灰色神经网络模型未出现预测残差和相对误差逐步增加的情况,预测精度明显好于灰模型,适合应用。     

最优方案非统计原理在轴承优化设计中的应用

在轴承优化设计中常会碰到不同的实际要求,如何根据这些要求,对设计方案进行评价是轴承设计人员经常面对的问题。本文介绍了一种利用灰色理论进行轴承优化设计的方法。采用灰色关联度来对各设计方案的各项指标进行评价,从而可以根据实际要求,对各设计方案做出正确的排序和评价。     

灰色模型在不确定性疲劳寿命预测中的研究

考虑影响疲劳寿命因素的不确定性,应用灰色理论进行疲劳寿命预测。提出了基于线性GM(1,1)模型和非线性灰色Verhulst模型预测构件疲劳寿命的新方法。利用试验数据进行分析和计算,结果表明:基于传统Miner方法的疲劳寿命预测误差为61.4%;基于线性GM(1,1)模型的预测误差为24.1%;基于非线性灰色Verhulst模型的预测误差降低到17.5%。基于灰色模型预测的结果均偏向安全,说明灰色模型在不确定性疲劳寿命预测中具有较好的预测精度和潜在的工程实用价值。     

基于Vague集的灰色机械设计方案决策方法

针对传统模糊综合评判方法的缺陷,给出了利用Vague集及区间灰数对机械设计方案进行评价的方法;将灰色系统理论引入方案的多指标模糊决策,形成了基于Vague集的灰色机械设计方案决策模型.并给出算例验证了该方法的有效性.     

Optimal concurrent tolerance based on the grey optimal approach

A new method for optimal concurrent process tolerance is proposed. Information related to process planning is used during the structure design stage of a product. The functional tolerances of the assembly of a product are considered process tolerances. A nonlinear optimal concurrent process tolerance model has been established to minimize the total manufacturing cost with different weight factors for the operations of the product. The constraints include concurrent process tolerance chains, the standard coefficient of process tolerance, and the economical maximum tolerance of the machine tools. In order to obtain optimal process tolerances, a new approach based on grey difference degree is presented in this paper. This approach takes the sequence consisting of the optimal value of every objective as the standard sequence, and that consisting of the actual values as the objective sequence. Thus, grey difference degree is calculated and used as the objective of the function. Finally, a practical example is introduced to demonstrate the effectiveness of the proposed method.Nomenclature Y ₀ standard sequence - Y ₀(k) k-th component of the standard sequence - Y _i objective sequence - Y _i (k) k-th component of the objective sequences - (k) the grey correlation coefficient of Y _i relative toY ₀ at point k - y _i the i-th required tolerance specification of assembly structure - TX design tolerance vector of assembly structure - r _u the total number of relative process steps for u-th part - T _uv v-th relative process tolerance vector of u-th part - _uv selection coefficient of process sequence - w _uv the weight coefficient of the process tolerance T _uv - C _uv manufacturing cost of the process tolerance T _uv - C _uv ^* the ideal value of C _uv - z _uv the standard normal transform coefficient relative to process tolerance T _uv - _uv the standard deviation of T _uv      

层次灰色理论在老旧电梯综合评价中的应用

将灰色系统理论应用到老旧电梯的整体评价中,结合电梯多层次的结构特点,建立了层次灰色评价模型。该模型充分利用专家经验和各个零部件的基础数据,将评价结果按等级进行划分,提供了一个计算简单、可行的综合评价方法,并为老旧电梯的安全管理提供参考依据。