面向多品种小批量机加工车间的工序质量控制方法研究

针对某电梯零部件制造企业对产品制造过程质量可控性的要求,结合电梯零部件生产企业多品种、小批量的生产特点,提出基于SPC(统计过程控制)和神经网络的电梯零部件工序质量控制方法。将加工件的质量相关数据采集到MES系统中,再根据质量数据绘制出加工件的x-R控制图(均差-极值),然后建立用于控制图模式识别的神经网络模型,并使用遗传算法对神经网络的参数进行优化,使网络误差达到最小。在正确的识别了控制图模式后,可实时的监控生产过程中存在的问题并予以处理。最后,通过实例验证了基于SPC和神经网络的多品种小批量机加工车间工序质量控制方法的可行性。     

Apriori算法及神经网络在数控机床中应用研究

数控机床加工精度受到机床零部件、外部环境等因素的影响，从而需要添加适当的补偿参数确保加工精度的稳定性，另外，不同车床不同时刻的补偿参数实时变化。为此，提出一种基于关联规则及神经网络方法的智能误差补偿模型。以实际生产中产生的数据集为基础，通过Apriori算法对数据集进行筛选；对各个特征值与补偿参数进行归一化处理，以提高数据的收敛速度；利用神经网络模型为不同情形下的车床搜寻最佳补偿参数模型，从而构建起最佳的智能误差补偿模型；经过智能误差补偿后,对生产的物件进行图像识别，分析其是否符合精度要求。仿真测试结果表明:针对训练集数据和测试集数据，车床稳定性分别提高了0.695和0.713。实测结果显示:利用上述方法，对30个产品进行雕刻，精度均符合要求。因此，智能误差补偿模型能够提高车床加工稳定性，提升产品合格率。     

数控机床主轴热误差的数据驱动模型研究

当实际工况与建模工况存在差异时,传统的热误差模型往往表现出较差的鲁棒性和预测精度,主要原因在于建模数据的局限性和模型的未建模动态。为了改善上述状况,提出了一种基于数据驱动的数控机床主轴补偿模型。此模型采用无模型自适应控制算法建模,结合机床运行中生成的数据(温度数据和误差数据)对热误差模型进行实时修正,使模型能快速适应新的加工工况,从而提高模型的鲁棒性。在一台数控车床主轴上进行了试验验证,结果表明:无模型自适应控制与多元回归模型比较,其标准差、最大残差和误差平方和分别提高了41%、62%和56%,此模型的鲁棒性和预测效果好。同时,此方法为大数据在机床主轴热误差补偿中的应用奠定了基础。     

基于激光三角法的辊弯成形回弹测量与评价

针对辊弯成形件目前存在的回弹量难以精确测量，以及无法全面统计成形实际误差等问题，提出一种辊弯成形件回弹量的视觉测量方法。运用逆向工程技术的方法，对成形后的零件进行逆向设计，并与原始点进行对比，从而得到板材的相关数据。该方法利用激光三角法测量装置，来获取辊弯成形件的点云数据，然后利用Geomagic Qualify软件对点云数据进行处理。将点云数据与产品设计标准CAD模型匹配对齐，计算点云相对于设计模型在最佳匹配位置的法向偏差值，从而获得回弹量数值。此方法能够准确地得出同一成形件不同截面的回弹量，为后续辊弯成形闭环矫正系统提供实时参考数据。     

基于数字孪生的带锯床状态实时监控方法

针对传统金属带锯床加工过程中运行状态不稳定以及对运行状态实时监控效果差的问题，结合数字孪生技术，提出一种基于数字孪生的金属带锯床运行状态实时监控方法，构建了虚拟实体与物理实体互联的数字孪生体。首先，构建基于数字孪生五维模型的带锯床运行状态实时监控系统框架；其次，在获取锯床实际运行数据后，使用TWINCAT模拟PLC运行，通过XML文件的TCP/IP通信协议进行数据通信，完成数据的实时传输，最终将数据上传至MySQL数据库中存储；再次，开发了支持实时三维监测锯床运行状态的场景漫游功能、支持通过查询历史运行数据以再现锯床历史运行状态的历史重现功能；最后，测试验证了系统的实时性与有效性。结果表明：此系统实时性、交互性较好。     

基于工程过程控制的夹具-工件系统综合误差调整技术研究

误差建模和调整技术是提高产品质量的有效方法.在加工系统中,由夹具、刀具、夹紧力等引入的随机误差或系统误差都会引起工件的位姿误差.如何减少工件的位姿误差来提高产品的加工质量已成为一个重要的技术难题.为了提高工件的加工精度,本文提出一种基于工程过程控制的夹具-工件系统综合误差调整模型.在获得加工特征综合误差模型的基础上,利用等效误差的概念,建立加工特征综合误差调整模型,并针对3-2-1定位方式给出了调整模型的参数识别方法,利用工程过程控制技术调整夹具定位销的长度来补偿加工过程中随机误差或系统误差导致的加工特征误差,提高产品加工精度.最后用实验验证了该调整模型的有效性.     

基于广义极值分布的带钢板形统计模型研究

针对冷轧带钢板形统计存在误差的问题,基于广义极值分布理论,采用拟合优度检验方法,建立了板形分档定级统计模型。对在线检测的板形数据进行拟合优度检验,然后选用合适的统计函数对带钢的板形进行统计,得到带钢的质量等级。对比传统的板形统计方法,该模型以某1050六辊可逆式冷轧机在线检测板形数据为研究对象,对其进行实时统计。结果表明,板形分档定级统计模型统计误差小,计算速度快,可在线实时显示板形统计结果,给带钢板形在线调控提供了准确的统计数据,从而提高了带钢的质量等级。     

基于CNN-RF的嵌入式数控系统故障诊断研究北大核心

采用Stacking集成策略,融合卷积神经网络(CNN)和随机森林(RF)法提出一种故障诊断方法CNN-RF。该方法不仅能准确提取数据集中的数据特征,而且针对数据集中故障数据数量不足的问题能提供平衡数据集误差的有效方法,以提高诊断的准确性。分别采用单独模型和集成后的模型对采集到的嵌入式数控系统实时运行数据进行分析处理。结果表明:利用CNN-RF模型进行嵌入式数控系统故障诊断的准确度较高,验证了该模型的正确性。     

基于神经的数控加工热误差补偿

本文提出了一种基于神经网络的数控加工热误差补偿系统，该系统根据测出的数控加工机床的相关结构的温度值，进行实时地热误差补偿，介绍了该方法的原理，阐述了该系统的建立过程及有关技术的处理。     

加工中心主轴热误差的分析与建模

在测量加工中心主轴系统的温度场和热误差数据的基础上,研究了温度变化与主轴热误差之间的关系,并用主成分分析法建立了两者的多元线性回归模型.经计算分析,该模型具有较高的精度,可以满足加工中心热误差实时补偿的应用要求,同时也可作为机床设计和制造的参考依据.     

高速滚珠丝杠副性能试验与分析方法研究

基于自主开发的性能试验台,对高速滚珠丝杠副的性能试验与分析方法进行了研究.介绍了高速滚珠丝杠副性能试验系统的构成,提出了性能试验的方法;在此基础上,进一步对试验数据的分析方法进行了研究;针对指定型号的高速滚珠丝杠副进行了性能试验,并对试验得到的数据进行了具体分析,试验与分析结果验证了所提出方法的有效性.     

超精密传动系统电机驱动器系统性能测试

文章介绍了基于扭轮摩擦传动机构的超精密传动系统的基本结构,设计并分析了电机驱动器测试系统及其工作原理,论述了电机-驱动器系统静态性能和动态性能的测试原理和评估方法.在静态条件下可以直接比较输入和输出数值,在动态条件下应排除时滞影响,分析输出和输入数值的随机偏差.分析了静态性能和动态性能的评估方法和评价条件公式,并在所设计的测试系统上对电机驱动器系统进行了测试,根据实验数据得出该系统静态和动态性能优良的结论并测量了电机-驱动器系统的滞后时间常数.     

焊接质量管理系统

通过对某造船厂焊接施工记录管理体系的分析，以关系模型为基础，并严格按照规范化理论建立了焊接质量管理数据库系统，其中包括板型材、焊材、焊接工艺参数、探伤、材质跟踪等五个关系模型，采用网络技术和模块化程序设计方法，实现了造船厂焊接工程数据的计算机数据库系统管理。     

GM(1,1)逐步优化建模方法及其在数控系统故障诊断中的应用

数控机床的数控系统的可靠性对数控机床质量起着非常重要的作用，但其故障信息是少信息的，如何对其故障做出合理的预测，具有重大的实践意义和理论价值。灰色系统理论是研究贫乏信息的科学理论，具有广泛的适应性。在GM（1，1）建模思想的基础上提出了一种逐步优化的建模方法。应用该模型对数控机床数控故障的预测进行了应用，效果令人满意，它为数控机床故障预测提供了科学而合理的新方法，值得推广使用。     

基于多重移位复用的轴承健康监测报警存储方法研究

旋转机械正朝着高速化、智能化、高性能方向发展,为及时发现早期故障,需要研发健康监测系统。报警存储用于分析故障原因,是系统核心。针对大多系统报警存储存在缓存时间长度随采样率变化、缓存数据丢失、单次报警等问题,提出一种基于多重移位复用的方法,将多个移位寄存器、队列和循环索引相结合并利用LabVIEW平台实现该方法。实验结果表明,该方法可以自动存储报警前后10 s内所有数据,解决了数据丢失、单次报警等问题。     

脉冲电流模拟恒电量法

通过对恒电位仪的改造,用脉冲电流模拟恒电量法测量模拟体系和实际体系的结果证明,此 法可行.     

基于PMAC的线切割数控系统中数据采集与实时显示

为了解决数控系统开发中数据采集与实时显示的问题,在介绍PMAC数据采集方法的基础上,重点说明Win32应用程序与PMAC之间通讯的原理,同时介绍了在VC++环境下利用PMAC进行数据采集与实时显示的方法.并在线切割数控系统的开发中利用该技术,获得了满意的效果.     

电火花线切割加工中实体数据格式的程序转换

针对电火花线切割编程系统绘制、编辑复杂曲线图形、文字功能差以及数据文件兼容功能不强的弱点，本文提出一种综合解决方案。利用AutoCAD强大的图形能力，基于对其图形实体数据表的分析，对AutoLISP程序提取实体数据，并自动转换成线切割自动编程系统所需的数据文件。该方法可使电火花线切割系统完成复杂图形、字体及具有尖角造型实体的加工，实践证明有较大的实用意义。     

基于激光三角法的零件表面粗糙度在线测量

介绍一种零件表面粗糙度的激光在线测量系统,该系统基于激光三角测量系统,用无衍射激光光束作光源,用高精度的CCD摄像机作位移传感器,通过计算机进行数据处理得到表面粗糙度值。以车削表面为例,用触针法测得的表面粗糙度值和用该系统测得的表面粗糙度值相近,说明实现表面粗糙度在线检测是可能的,该测量方法具有测量速度快和能够显示被测表面的具体形貌等优点。     

无缝管道漏磁信号去噪新方法

漏磁(MFL)检测信号常被多种噪声源污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。提出一种漏磁信号去噪新方法。该法首先利用自适应滤波方法去除漏磁信号中的无缝管道噪声(SPN),然后再利用小波系数去噪方法去除SPN自适应消除系统输出的漏磁信号中的噪声。实测的漏磁信号处理结果说明,该方法具有良好的去噪效果,可提高漏磁信号中缺陷信号的可检测性。