滚珠丝杠副刚性试验台加载及测量系统工装设计

介绍了滚珠丝杠轴向静刚度试验台测试原理和方案,针对力加载系统工装和位移测量系统工装的设计做了详细讨论。讨论了位移传感器个数以及布置方式对测量位移值的影响,设计出定位精度高使用方便的位移传感器工装,提出偏离度概念来评价位移测量系统和加载系统的合理性。提出了点到面、点到点、点到线再到面的三种力加载方案,通过对丝杠变形的测量结果表明点到线再到面的设计有很好的调心功能和较低偏离度。     

基于LMD-PE与神经网络的刀具故障诊断方法

针对刀具故障诊断信号信噪比低、诊断结果不准确等问题,采用局域均值分解(LMD)结合排列熵(PE)来处理采集到的刀具加工时的振动信号,然后将提取到的特征向量输入到训练好的长短期记忆神经网络(LSTM)中得到诊断结果,为了提高LSTM的诊断效率,结合卷积神经网络(CNN)对LSTM进行了改造;试验表明,文章提出的方法诊断准确率比BP神经网络提高了将近12%,改进LSTM网络比传统LSTM的诊断时间缩短了50%。     

大型数控螺纹磨床床身的模态分析与优化

采用三维设计软件SolidWorks建立某大型螺纹磨床床身的三维模型,并借助有限元软件ANSYS对其结构进行了模态分析,给出床身前三阶固有频率和相应振型,识别了该床身结构的薄弱环节,在此基础上,以床身结构固有频率和设计重量为优化目标,提出该床身结构五种改进方案,并通过对各种方案分析比较确定结构最优方案。优化后的床身与原型相比,重量降低7.84%,前三阶固有频率均有大幅提高,其中第一阶固有频率提高35.46%,实现了床身的动态优化,对大型机床床身的结构优化设计有着较大的借鉴意义。     

大型螺纹磨床拖板动静态特性分析及结构优化

采用SolidWorks建立某大型螺纹磨床拖板的三维模型,并借助ANSYS对其结构进行了模态分析,给出了拖板前三阶固有频率和相应振型,识别了该拖板结构的薄弱环节。在此基础上,以拖板结构固有频率及最大相对位移量为优化目标,同时考虑设计重量,提出该拖板结构四种改进方案,通过对各种方案分析比较确定结构综合优化方案并对其进行相应的静刚度校核确定最终优化方案。优化后的拖板与原型相比,重量基本保持不变的情况下,前三阶固有频率均有大幅提高,其中第一阶固有频率提高13.71%,对应的一阶振型的最大相对位移量减小18.54%;位移变形最大值减小65.3%,最大等效应力值减小了11.4%,从而实现了拖板的动静态特性分析与优化。对大型机床拖板的结构优化设计有着较大的借鉴意义。     

移动式刀具失效巡检系统

为了实现面向产线的柔性化智能刀具失效检测，设计了一种移动式刀具失效巡检系统。通过系统需求分析，针对性地进行了图像采集模块和换刀模块结构设计；通过耦合去噪模块和分类模块，训练了刀具故障诊断模型；通过对机床电流等信号进行分析，实现了失效在线诊断，并与在位检测相结合，解决了检测实时性不足的问题。经过实验验证，移动式刀具失效巡检在实际数控加工过程中进行原位巡检时无错误诊断发生。