端面磨削工艺参数优化研究

本文包括杯形砂轮的磨粒切削模型、计算机模型，以及工艺参数的优化研究等内容。运用上述模型，通过输入某些具体的工艺参数，可以获得磨削表面磨粒的切痕长度值Ｑｕ、变异系数Ｚｖ和磨削表面的切痕分布情况值ＳＳ［ｉ］，（ｉ＝１，２，３，…，ｍ），以及用线图方式表示的各工艺参数对磨削效果的影响情况，它为在具体的生产条件下选择合理的工艺参数提供了实用手段。     

基于正交试验对机器人砂带磨削工艺参数优化

利用六关节轴机器人抓取砂带磨削工具,对船舶锚链进行磨削工艺参数的研究.采用正交试验分析砂带速度、机器人的进给速度、磨削深度各磨削参数对锚链磨削过程中的影响,通过直观分析法选取最优的生产条件.试验结果表明:采用正交试验对机器人砂带磨削参数进行分析研究,能够有效提高工件表面质量以及延长砂带寿命.大大降低了工人的劳动强度,提高了工厂的自动化程度,对今后机器人砂带磨削参数优选具有一定的指导意义.     

薄片零件的磨削方法

平直度要求较高的薄片零件，如垫圈、摩擦片、样板、薄板等日益增多。这类零件在磨削时极易产生翘曲现象，用普通的磨削方法很难保证。为了使薄片零件达到技术要求，我们摸索出用普通砂轮在一般卧轴矩台平面磨床上的简单操作方法。     

基于PMAC下实现椭圆形零件的精密磨削

介绍了开放式运动控制器PMAC的结构及原理，并将此控制器作为实验磨床的数控系统，阐述了椭圆形零件的磨削原理和PMAC的时基触发控制功能，建立了椭圆形零件的数字模型并编制了其磨削程序，实现了该类零件的精密磨削。     

多工序零件加工参数的优化方法

具有高的生产效率,低的生产成本是多工序金属加工过程中的关键问题,要想达到上述目标,对金属加工参数进行优化设计是实现上述目标的重要措施之一.从企业生产经营的多目标这个特点出发,建立了一个对每道工序都通用的非线性多目标规划数学模型,并进行了运算,获得了每道工序的最佳加工参数.     

基于神经网络的磨削参数智能选择

在用人工神经网络来确定磨削参数的过程中,在传统 BP算法的基础上,采用改进了的GCAQBP算法.同时考虑了砂轮材料和粒度对磨削过程的影响,把它们增加为神经网络系统的输入参数;并对输入参数的编码进行了细化,最终建立了磨削参数智能选择系统.用样本进行训练后有效率达到了80%以上,与传统方法相比提高了磨削加工的效率和精度.     

面齿轮磨削工艺参数优化的试验研究

基于蝶形砂轮磨削正交面齿轮的正交试验,分析了面齿轮各磨削工艺参数,包括磨削深度ap、砂轮转速vs、刀具进给速度vw等,对表面粗糙度Ra、磨削变质层深度h和磨除率Zw的影响规律,得到了磨削优化工艺参数。根据正交试验结果,利用回归分析方法分别建立了表面粗糙度Ra、磨削变质层深度h和磨除率Zw的回归数学模型。试验结果表明,所求得模型具有良好的精度,可以为面齿轮磨削质量和效率的提高提供一定的理论依据。     

高性能陶瓷零件的磨削加工

采用压痕损伤理论研究和分析高性能陶瓷材料的磨削加工过程及其对加工表面和零件性能的影响。提出了陶瓷零件的两种磨削加工机理：１类似于过域值压痕的脆性断裂机理，２类似于亚域值压痕的塑性变形机理，分析了高性能陶瓷无零件磨削加工过程中，工件材料，加工机床性能，金刚石砂轮等方面参数对零件加工质量的影响。     

五星椅座磨削工艺参数优化的试验研究

为获得五星椅座良好的砂带磨削效果,对六关节轴机器人抓取五星椅座在砂带磨削机上打磨时的磨削深度、砂带线速度以及工件速度等工艺参数进行研究。通过极差分析法和方差分析法得到各磨削工艺参数对表面粗糙度和磨除率的影响规律及磨削工艺参数优选方案。根据正交试验结果,建立表面粗糙度和磨除率的数学模型。与试验测量值相比,模型计算结果的最大相对误差不超过8.7%,表明所建立的数学模型精度良好。     

基于滑动摩擦的摩擦副表面织构优化分析

利用数值计算方法对织构化滑动摩擦副表面的动压润滑模型进行了求解,从理论上分析了表面织构不同截面类型和表面形状对摩擦副的润滑特性的影响,获得了特定工况下的最优织构参数和织构类型。结果表明：表面织构的不同截面类型和表面形状对摩擦副的摩擦系数和承载力有着非常大的影响;各类截面圆形凹坑都存在一个最优织构半径使得摩擦副摩擦系数最低;凹坑底面适当倾斜能够提高织构区域的承载能力和降低摩擦系数;各类典型表面形状中,底边靠近入口的倒三角形获得了最优的润滑性能;将凹坑底面合理倾斜与优化表面形状相结合可使得承载力得到大大提升。     

陶瓷摩擦盘的精密磨削

研制高精度的传动进给系统是精密磨削加工中的关系问题,借此可以精确控制磨削深度和实现蜗杆回转误差的补偿,通过对陶瓷摩擦盘的精密磨削实验,分析了磨削速度对工件表面质量的影响。     

基于灰狼算法的干式双离合器摩擦片优化设计

根据干式双离合器的工作条件及其结构特点确定约束条件和设计变量,建立了干式双离合器摩擦片优化模型.在离合器摩擦片工作状态下,以表面热流密度最小为目标函数,通过灰狼优化算法对模型进行优化设计.优化结果表明:优化后的离合器摩擦片的热流密度比优化前减少了14.03%,该结果可对摩擦片结构参数优化提供理论参考.     

基于概率约束的轴桥车削参数优化

针对轴桥车削时变形大的问题,分别提出相应的工艺改进及加工参数优化策略:通过增加平衡配重减小离心力对车削变形的影响;通过基于概率约束的优化算法选择最优的车削参数,实现车削过程的高效性以及车削精度的可靠性。构建以车削效率为目标的轴桥车削参数优化模型。为充分考虑车削参数的随机变化,以车削变形量小于给定值的概率作为约束。为降低概率约束模型的计算成本,采用基于平移传播的拉丁超立方采样方法确定车削速度、背吃刀量与进给量的参数组合,并通过有限元仿真得出各组参数对应的变形值,进而构建车削变形的克里金模型,在失效概率计算及优化求解过程中直接调用该近似模型。通过对概率约束模型最优点处的参数组合进行试验,验证了本文提出的方法可在轴桥允许变形范围内有效提升车削效率。     

干摩擦条件下45钢摩擦性能研究

以45钢为对磨材料,采用止推圈式摩擦试验机测试了材料的摩擦系数,研究了载荷、转速及表面粗糙度等3个因素对材料的滑动摩擦性能的影响以及这3种因素对材料摩擦系数影响的权重.研究结果表明:摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的减小而减小;载荷、转速和表面粗糙度对摩擦系数影响的权重分别为0.57、0.36和0.07.     

基于当地摩擦因数的绝热气动管道流量特性参数计算

在等截面直管绝热有壁面摩擦一维可压缩管道流动模型的基础上,推导以管道进口截面速度因数为自变量的气动管道流量特性参数函数S/A（管道有效截面积与横截面积之比）和临界压力比b的基本表达式。采用基于当地摩擦因数求解管道平均摩擦因数的新方法,直接计算出总压为0.6MPa、总温为300K、长度为1～50m、内径为2.5～9mm尼龙管的流量特性参数S和b,并与经验值进行了比较。S和b的理论计算值与经验曲线变化趋势相同,且计算值与经验值相吻合,表明新方法可以在相当程度上反映气动管道流量特性参数变化的物理本质。将新方法得到的有效截面积S的理论计算值下跌20%、临界压力比b的理论计算值上浮40%,即可作为同等条件下选用气动系统尼龙管的经验推荐值使用。     

基于深度强化学习的数控铣削加工参数优化方法

为了提高数控加工中的机床效能和加工效率,探究深度强化学习在加工参数优化问题中的适用性,提出一种基于深度强化学习的数控铣削加工参数优化方法.选取切削力合力和材料除去率作为效能和效率的优化目标,利用遗传算法优化反向传播神经网络（GA-BPNN）构建切削力合力和铣削参数的优化函数,并采用经验公式建立材料除去率的优化函数.应用竞争网络架构（Dueling DQN）算法获得切削力合力和材料除去率多目标优化的Pareto前沿,并结合优劣解距离法和熵值法从Pareto前沿中选择决策解.基于45钢的铣削试验,验证了Dueling DQN算法用于加工参数优化的有效性,相比经验选取加工参数,通过Dueling DQN优化得到的加工方案使切削力合力降低了8.29%,加工效率提高了4.95%,为加工参数的多目标优化方法和加工参数的选择提供了指导.     

基于正交试验法的中走丝线切割机床单次切割工艺参数优化研究

针对中走丝线切割加工机床工艺数据库的建库工作量巨大、影响因素众多等问题,采用正交试验法对中走丝线切割机床单次切割工艺参数进行了优化研究,分析了脉冲宽度、脉间/脉宽、峰值电流及走丝速度对加工表面粗糙度和加工速度的影响。根据不同的工艺指标要求,采用综合平衡法优化得出相应的工艺参数,利用效能计算分析法预测了这些工艺参数所能达到的表面粗糙度和加工速度理论值,验证性试验表明优化结果是可靠的。     

基于简约SQP和混合自动微分的反应参数优化

针对甲醇-烃动态过程反应参数优化问题,提出了一种基于混合自动微分技术和改进简约空间序列二次规划(rSQP)算法相结合的求解方法.该方法将动态优化问题离散化为以代数方程表示的非线性规划问题, 利用问题结构稀疏、自由度相对较低,并含有大量等式约束等特点,以改进的简约空间序列二次规划算法为求解器来求解优化问题,并在求解过程中,采用混合自动微分技术获取优化问题的一阶导数信息和稀疏结构.计算结果表明,该方法的求解效率比差分求导的标准序列二次规划(SQP)算法高100多倍,比混合自动微分求导的SQP算法高10倍左右,另外求解精度也有显著提高.     

基于逆向工程的机器人磨削叶片

提出了一种基于逆向工程的机器人磨削叶片加工方法。机器人逆向工程系统对叶片进行扫描,获得具有叶片型面几何信息的点云数据,利用逆向建模技术生成叶片的逆向CAD模型,并依此采用等距轨迹法进行机器人磨削加工的路径规划,生成机器人加工轨迹。最后,将生成的轨迹应用于机器人叶片磨削系统,试验验证了方法的有效性和可行性。