基于灰色理论的数控机床故障预测的研究

针对数控机床可靠性故障间隔预测模型过程中数据采样难度大、成本高、数据量小、常规数据拟合和预测方法误差较大、数据难以处理等问题,提出一种基于传统灰色预测模型,将灰色残差优化模型和BP神经网络模型相结合的预测方法。在预测过程中该模型首先根据灰色理论建立主轴可靠性故障模型,再用BP神经网络训练并优化灰色理论的残差,最后用文献的主轴故障数据验证预测精度。通过不同的算法对数控机床主轴故障的试验数据验证,证明了灰色神经网络模型在主轴可靠性故障间隔工作时间的预测上优于单一算法及GM(1,1,P)模型,验证了灰色神经网络模型的可行性及有效性。     

基于灰色理论的机床润滑泵泵芯磨损可靠性预测

为了掌握机床设备润滑泵泵芯磨损的变化规律,分析集中润滑系统的可靠性。基于灰色预测的方法对润滑泵泵芯磨损进行预测。建立了灰色预测G(1,1)模型;然后,结合润滑泵2000 h磨损试验数据进行预测;通过模型得到机床润滑泵泵芯2000 h后的5个磨损量。通过将试验数据与预测数据进行对比,验证了灰色预测模型的准确性和可行性。结果表明:利用灰色预测模型能获得后期润滑泵泵芯的磨损情况,且该方法的预测结果符合磨损相关规律,对后续机床设备润滑泵的稳定运行及泵芯的修理和更换具有参考意义。     

基于灰色系统理论的压裂泵阀箱用钢疲劳寿命预测

针对压裂泵阀箱疲劳寿命受较多不确定因素影响,应用灰色系统理论对压裂泵阀箱用钢进行疲劳寿命预测。在对阀箱用30CrNi2MoV钢进行疲劳试验和试验数据分析的基础上,运用GM(1,1)模型、灰色Verhulst模型对30CrNi2MoV钢进行了疲劳寿命预测。结果表明:基于GM(1,1)模型的疲劳寿命预测精度为99.578%,基于灰色Verhulst模型的疲劳寿命预测精度为99.866%,预测精度较高,这为压裂泵阀箱用钢疲劳寿命预测提供预测精度及可靠性的方法。     

低温裂纹张开位移预测方法的讨论

把低温影响下的COD试验数据用灰色理论中的累加方法进行累加，可以使一组没有规律的数据成为一条光滑的曲线．然后利用人工神经网络和自适应模糊推理系统两种方法进行预测，算例的结果表明用一次累加后的数列预测精度较高。     

灰色预测与规划在铝工业中的应用

介绍灰色系统理论的两个重要组成部分:灰色预测和灰色规划;并用灰色预测方法预测贵铝氧化铝产量,得到了未来5年内的铝土矿需求量。同时,建立了1991年至1993年供配矿灰色规划模型,对铝土矿的供应与需求作了最优化系统分析,为计划部门提供了较有价值的决策参考数据。     

基于灰色理论的加工中心可靠性分析

在分析已有故障模式的基础上,采用灰色理论相关方法来分析加工中心的整机可靠性。该方法综合考虑了加工中心各子系统在整机故障中的关联程度,可以快捷、准确地确定产品可靠性改进的重点方向以及可以对产品重要可靠性指标MTBF值进行预测。以某型号加工中心整机为例,对故障数据进行统计分析,指出其可靠性薄弱环节为换刀系统、电气系统和润滑系统,并给出预测分析该型号加工中心MTBF值的方法。结果证明,该方法合理、实用。     

利用灰色理论预测注水管道腐蚀速率的变化趋势

针对注水管道中腐蚀速率和腐蚀影响因素之间复杂的映射关系，提出了利用灰色理论对腐蚀速率进行有效预测，同时为提高预测精度，对标准的GM（1，1）模型进行了合理改进，提出了4种改进方法：改进背景值、考虑初始点影响、灰色理论和BP神经网络相结合（简称灰色神经网络）以及灰色理论和遗传算法（简称灰色遗传算法）相结合等。通过示例表明，经过改进后的4种方法预测精度都有所提高，特别是灰色理论和神经网络结合、灰色理论和遗传算法相结合预测得到的腐蚀速率和实测值能较好吻合，预测精度最高；因此可以运用这两种改进方法较准确地预测腐蚀速率随着时间的变化趋势。     

基于新陈代谢灰色马尔科夫 ARMA模型的航空公司能耗预测

航空公司能耗的预测直接影响能源需求的规划与节能的决策.针对航空公司能耗数据既有趋势性又有波动性的特点,提出了新陈代谢灰色马尔科夫-ARMA的能耗组合滑动预测模型.该模型利用灰色马尔科夫方法描述了能耗的变动趋势,通过ARMA模型捕捉残差序列的相关性来描述波动性,用新陈代谢的方法剔除模型中失去时效性的旧数据,解决了常规预测模型不足以完全描述航空公司能耗运动趋势的问题,提高了模型预测精度.仿真结果表明:提出模型精度优于传统ARMA模型和灰色马尔科夫模型,能够实现月度能耗的有效预测,为航空公司能耗监测和节能工作的优化开展提供了有力支持.     

试验数据处理的灰色混池方法及其应用

在判定试验数据具有混沌特性之后，利用灰色建模原理与混沌建模原理有机地结合，研究了试验数据处理的灰色混沌方法。并给出了两个实例。     

灰色理论与神经网络在形状记忆合金热变形行为中的应用

在传统BP神经网络预测模型基础上,分析了各个因素的灰色关联度权值,建立了基于灰色理论和BP神经网络的Ni-Ti形状记忆合金热变形行为的预测模型。结果表明,仿真数据的相对误差都位于-3%~3%,最小误差仅为0.94%。实验值和预测值的相关性高达0.9971,与传统BP神经网络的预测精度相比大为提高。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法

传统的小模数弧齿锥齿轮是在专用的小模数铣齿机上进行加工的,采用小尺寸整体普通双面刀盘,大小轮均采用双面法铣齿加工,齿面啮合质量难以控制,从根本上限制了其传动性能的提高。提出了"小轮采用双面法铣齿加工,大轮采用模具法成形加工"的小模数弧齿锥齿轮的加工新方法,并讨论了该加工方法的实施工艺及应用理论基础。结果表明:该方法的实施将有助于大幅度提高小模数弧齿锥齿轮的加工效率,降低能耗,并能取得良好的经济效益与社会效益。     

基于Omega理论的外啮合齿轮泵磨损寿命分析

从污染磨损引起泄漏的角度分析污染颗粒对外啮合齿轮泵的影响,介绍了液压元件的污染敏感度理论(Omega理论)并应用Omega理论对外啮合液压泵进行污染磨损寿命分析。介绍了泵的污染敏感度试验方法,根据外啮合齿轮泵的磨损泄漏模型对试验数据进行优化,求出泵污染敏感度的值并预测得到其污染磨损寿命。结果表明:该方法能准确评价液压泵的抗污染磨损性能并预测其污染磨损寿命,为液压泵的选择和可靠性分析提供理论参考。     

对数螺旋锥齿轮数控自动编程与加工研究

介绍一种基于Pro/E NC模块的对数螺旋锥齿轮数控加工自动编程方法。利用在Pro/E中创建的精确三维模型,在Pro/E NC的CAM模块中,通过设置制造参数、加工数据及程序,生成刀具路径,进行仿真加工。然后,利用Pro/E NC后置处理功能,生成数控加工程序,使用德吉玛五轴数控加工中心加工出成品。为实现复杂齿轮或曲面由设计到加工提供了参考。     

基于开放式数控的滚齿机零编程系统开发

结合齿轮与刀具啮合机制与运动关系,在分析滚齿加工工艺的基础上,建立滚齿加工参数模型和零编程的数学模型,研究数控滚齿加工NC程序自动生成技术;结合滚齿加工的功能需求,提出开放式数控滚齿机的零编程系统架构,完成了人机交互、编程算法及各功能模块设计,并进行了功能测试,基本达到预期设计要求。     

变速箱选换挡盖总成选换挡性能研究

对当前变速箱在线检测设备的需求和不足之处进行分析,并根据变速箱选换挡原理,设计一种以电、气为动力的自动选换挡检测机构及其电气控制系统。通过实验,可以研究选挡平稳性、换挡行程、二次冲击、换挡吸入感等选换挡性能。通过对试验数据的分析和计算,证明选换挡盖总成的选换挡性能都优于要求值,为选换挡盖总成的性能评价提供了实验方法和数据依据。     

基于计算机视觉的塑料齿轮齿形缺陷检测

提出了一种基于CCD图像的塑料齿轮齿形缺陷检测方法.采用A102FCCD数字摄像头采集塑料齿轮的图像,经过IEEE1394数字接口卡传输到计算机.对含有噪声的原始数字图像实施平滑处理、图像分割、轮廓提取及细化等处理,使图像转变成易于检测的单像素宽边缘信息.检测了齿轮中心孔的圆心,进而对齿轮齿形缺陷进行检测.理论分析及实验结果表明该方法检测速度快、精度高,满足产品在线检测的要求.     

基于平面砂轮的面齿轮数控切、磨齿技术

传统上面齿轮的加工都是基于小齿轮与其啮合的模拟,导致刀具没有通用性,加工过程复杂,针对这一问题,借助数控技术,提出了采用平面刀具加工面齿轮的方法。首先论述了平面刀具的设计、平面刀具展成加工面齿轮的原理,并结合格林森的技术,提出了平面刀具加工面齿轮所需运动配置。其次通过数学推导,建立了平面刀具加工面齿轮的数学模型,并进行了数控转换。最后对平面刀具加工面齿轮的理论方法及其数控方法进行了仿真模拟,模拟表明:采用平面刀具加工面齿轮可获得理论齿面,其数控加工方法的齿面误差可小达2.56μm。     

小模数直齿圆柱齿轮快速精锻成形模具设计

小模数直齿圆柱齿轮由传统加工改为快速精锻成形,具有生产效率高,产品质量好且稳定,细化晶粒等特点;对精锻成形模具进行了介绍,对类似产品提供理论与实际依据。     

基于视觉的齿轮齿形参数测量方法

齿轮检测技术是检验齿轮生产和质检能力的有效手段之一,随着近些年对齿轮精度要求的不断提高,非接触式的齿轮参数测量方法被越来越多地应用到实际生产和质检环节中。提出一种利用机器视觉实现齿轮齿形参数测量的方法,实现非接触式齿轮齿形参数测量。此测量系统使用轮廓拟合法来测量齿轮齿形基本参数,使用事件结构编写程序,完成了基于视觉的齿轮齿形参数测量系统。利用USB摄像头,使用背光光源对齿轮进行照明,通过USB接口连接到计算机上,利用Lab VIEW图形化编程平台的IMAQ模块对采集到的齿轮图像进行分析处理;还加入了系统测量误差分析模块,能够实时计算并显示测量误差。实验结果表明:此系统运行稳定,可重复性良好,测量精度高。