全液压路面铣刨机铣刨系统动力学仿真

为提高全液压路面铣刨机铣刨鼓切削转速稳定性,建立了全液压路面铣刨机铣刨系统动力学模型和仿真模型,研究了影响铣刨鼓切削转速稳定性的因素,并对交变载荷作用下,铣刨液压系统设定溢流压力不同时的铣刨鼓切削转速特性进行了仿真。结果表明:发动机惯量对提高铣刨鼓在交变载荷作用下的切削转速稳定性具有重要作用;铣刨液压系统最大输出扭矩偏低时,在交变载荷作用下,铣刨液压系统频繁溢流,引起铣刨鼓切削转速剧烈波动。     

恒力周铣加工余量规划策略

针对周铣加工的载荷控制问题,提出了一种恒力余量规划策略.首先分析了周铣加工的切削力模型,确定了刀具的浸入包角为影响切削载荷最显著的因素.然后以加工过程中浸入包角恒定为原则规划加工的余量分布情况,并探讨了余量优化策略对传统加工方法可能产生的影响.加工实验结果表明恒力余量规划方法对铣削载荷有很好的稳定作用.     

刀具直径和磨料粒度对微铣磨表面粗糙度的影响

微尺度铣磨复合加工是一种兼具微铣削与微磨削特点的新型加工工艺.为给微铣磨复合刀具参数优化提供理论依据和数据参考,用立方氮化硼(CBN)微铣磨复合刀对不同材料进行微铣磨复合加工试验,并与微铣削加工进行对比,研究刀具直径和磨粒粒度对工件表面质量的影响规律.结果表明:选择合适的刀具参数能使微铣磨复合加工表面粗糙度达到亚微米级,且优于微铣削表面质量;在一定范围内减小磨粒粒径或增大刀具直径能够提高微铣磨复合加工的表面质量,且磨料粒度对表面粗糙度的影响更为显著.     

运用灵敏度分析的角接触球轴承多目标优化设计

为了提高角接触球轴承的性能,以双列角接触球轴承为研究对象,提出一种基于Isight多学科优化技术的双列角接触球轴承优化设计方法.然后,以双列角接触球轴承的额定动载荷和额定静载荷为性能指标,采用最优拉丁超立方设计方法,对双列对角接触轴承结构设计参数进行灵敏度分析.搭建Isight和MATLAB联合仿真平台,采用NSGA-Ⅱ 优化算法对3210角接触球轴承结构设计参数进行优化设计.结果表明,优化后的3210角接触球轴承的额定动载荷和额定静载荷相对于轴承手册标准值分别提高了63.93%和75.98%.同时,与基于免疫算法的3210角接触球轴承优化设计进行比较.研究结果表明:采用多学科优化设计方法优化后的3210角接触球轴承的额定动载荷和额定静载荷相对于免疫算法的优化结果,分别提高了4.997%和1.370%.     

干式滚齿刀具的参数化设计及优化

对干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计进行了分析研究.以干式滚齿的滚刀为研究对象,以最高生产率为目标函数,建立了考虑机床、刀具、加工工艺等多种因素的限制为约束条件的滚刀结构参数及切削用量优化的数学模型,通过该模型中切削用量的变化实现了干式滚刀刀具结构的优化设计.开发了干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计的应用软件系统,并实现了干式滚刀零件图的绘制.     

机床与机器人旋转超声铣边对比试验研究

针对弱刚度环境下碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced composite material,CFRP)铣边因颤振导致的刀具损伤严重和铣边质量低下问题,开展了机床与机器人有无超声铣边试验研究.分析了超声振动对不同加工方式下铣削力波动的影响规律,开展了机床与机器人刀具损伤的对比试验,分析两种铣...     

采煤机滚筒的计算机辅助设计

以截割理论为基础,建立了滚筒的不同排列模式及其最佳截线距的计算公式以及滚筒载荷波动的数学模型。在此基础上编制了计算机辅助设计的计算机程序。其中考虑了筒参数排列模式的选择,制造的可能性及降低载荷波动为目的截齿排列搭配参数的优选。     

基于新欧洲行驶循环的轮边驱动电动汽车平顺性仿真及优化

针对某型轮边驱动电动汽车,为提高车辆平顺性能,推导其动力学微分方程,在MATLAB/Simulink中建立1/4车辆平顺性仿真模型,在新欧洲行驶循环(new european driving cycle,NEDC)工况下,以车身加速度和车轮动载荷为指标,与吸振式轮边驱动电动汽车对比其平顺性能。针对吸振式轮边驱动电动汽车,以车轮最大振动位移的最小值为目标函数对其悬架与吸振器参数进行优化设计,并进行仿真对比。仿真结果表明,优化后的吸振式轮边驱动电动汽车车身加速度均方根值降低了8. 2%,车轮动载荷均方根值下降了0. 12%,明显改善了车辆平顺性能,对改进轮边驱动电动汽车的行驶平顺性能具有一定的指导意义。     

采煤机工作参数的优化设计

针对滚筒式采煤机工作参数对载荷波动和截割比能耗的影响规律,文章建立了采煤机工作参数优化设计的数学模型,根据数学模型的特点编制了计算机程序,并对实例进行了分析研究,所得结论对于改进采煤极设计、完善机器工作性能和评价采煤机质量具有重要意义.     

涂层刀具铣削粉末冶金镍基高温合金试验研究

采用涂层硬质合金刀具进行了粉末冶金镍基高温合金的铣削刀具磨损试验,并运用扫描电镜和能谱分析技术分析了刀具的磨、破损形态和磨损机理.采用多因素正交试验对粉末冶金镍基高温合金的铣削力、刀具寿命进行研究,使用最小二乘法等方法和回归分析建立了铣削力、刀具寿命的经验模型.利用等寿命-效率响应曲面法,对干铣粉末冶金镍基高温合金的切削参数进行了优化.结果表明:粘结磨损和磨粒磨损是主要的磨损机理;在不同的切削速度下刀具失效形式不同;建立的铣削力及刀具寿命经验模型高度显著,进给量对铣削力和刀具寿命的影响显著;干铣加工粉末冶金镍基高温合金理想的切削用量为切削速度40~60m/min、轴向切削深度0.15~0.20mm、径向切削深度10~20mm、每齿进给量0.08~0.10mm.     

铣削用量的遗传算法优化设计

针对数控铣削加工过程,建立了以最大生产率为目标函数,以机床、刀具、工艺等因素限制为约束条件的铣削用量优化数学模型.运用遗传算法,结合铣削实例,对铣削用量进行了优化.结果表明,铣削用量参数优化后的加工时间明显优于经验铣削参数下的加工时间.     

基于J-C本构模型的2A12铝合金高速铣削特性研究

针对高速切削过程中切削参数选取优化问题,基于ABAQUS软件建立硬质合金刀具高速切削2A12铝合金有限元模型,通过仿真方法分析切削参数和刀具参数对切削力的影响,并进行铣削实验对仿真结果进行对比.误差在17%以内,验证了仿真模型的可用性.为高速铣削铝合金工件过程中,选择合理刀具几何参数与切削参数提供了理论依据.     

一种用于氧化铝生料浆优化调配的改进遗传算法

为解决烧结法氧化铝生料浆调配过程中评判指标复杂、计算劳动强度大、难以获取最优调配组合，造成料浆成分波动大等问题，以物料平衡为基础，结合生产运行经验，建立综合考虑生料浆质量指标要求、当前满槽质量指标和调配后剩余各槽质量指标的生料浆调配过程优化模型；针对优化模型中存在的多目标、非线性和多约束特点，提出一种根据适应度函数自动调整交叉概率和变异概率的改进遗传算法，并结合惩罚策略求解最优调配方案。该方法与传统的枚举递归寻优算法相比，减小了时间复杂度，总能保证在1min内快速求得最优调配方案。工业应用结果表明，该算法满足现场调配工艺要求，可大幅度减轻计算劳动强度，减少生料浆质量指标的波动，使熟料指标碱比、铝硅比的平均合格率分别提高0．34％和5．95％，为后续生产的稳定发挥了重要作用。     

超密齿面铣刀的铣削力波动特性及其影响

提出了一种超密齿面铣刀概念,并推导了x和y方向的铣削力计算模型,分析了超密齿刀具铣削力及其波动规律.结果显示:随刀具的转动铣削力呈锯齿状变化,x向铣削力波动呈现两个山峰状,在三齿同时参与切削时波动最小.y向铣削力波动随初始切入角的增大先增大后减小,对比发现超密齿刀具铣削力波动远小于疏齿刀具.提出用单位体积材料所需切向铣削力大小来评价超密齿刀具和疏齿刀具性能.通过超密齿面铣刀的铣削实验验证了铣削力计算模型,并发现铣削力波动是影响工件表面粗糙度的因素之一,同时也反映出超密齿刀具的加工优越性.     

基于遗传算法的连续采煤机滚筒参数优化设计

为设计优质高效的截割滚筒,根据连续采煤机滚筒的结构特点和工作状况,建立了以煤炭生产综合经济效益为总目标函数,以截割比能耗、载荷波动系数、煤岩块度和生产效率为分目标函数的多目标、多变量、多约束的滚筒优化模型,采用生物进化思想,基于遗传算法对在不同截割阻抗下的滚筒结构参数和运动参数进行优化,得出不同截割条件下连续采煤机滚筒的最佳运动参数和结构参数.该优化结果可用于指导煤炭企业生产,使其获得良好的经济效益.     

考虑多因素的装载机转向系统压力波动优化分析

针对装载机在转向过程中因油缸铰点布置位置产生的压力冲击和压力波动问题， 以最小行程差、最小力臂差及最小转向系统功率为目标函数，通过遗传算法进行优化，结合 AMESim 仿真及实验验证了优化结果的可行性 . 优化后行程差平均值减少了 89.23%，力臂差 平均值减少了 88.40%，发动机怠速和全速时转向所消耗的平均功率分别减少了 32.56% 和 24.03%. 通过深入研究行程差和力臂差曲线，确立了力臂差是引起压力波动的主导因素，结合 遗传算法对油缸铰点坐标进行二次优化 . 优化结果表明，行程差和力臂差的最大值较第一次 优化分别减少了14.29%和19.44%，实车油缸铰点改造后进行满载全转速快转实验，其压力曲 线未见明显压力异常.     

路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析

通过对路面铣刨机铣削装置的工作方式、工作原理、刀具布置和铣削运动的理论分析，建立了刀具铣削受力计算的数学模型．利用该数学模型，计算出在铣削过程中刀具处于最大铣削深度时的铣削受力，分析刀具运动参数和几何参数与铣削受力之间的关系，并运用计算机仿真，得出给定条件下刀具参数对刀具铣削受力的影响规律．     

基于航迹误差预测模型的船舶自适应控制

为提高船舶控制精度,根据船舶航迹、航向、航速、舵角特性和历史数据,采用卡尔曼滤波进行误差预测估计,利用反传多层感知器自适应网络建立船舶航迹误差预测模型,并采用舵角、航向、航迹三层串级回路系统结构,完成自动舵控制功能.在风浪干扰、改变船舶模型的回转性指数、追随性指数、延迟因子和积分因子情况下,该系统以较少的舵角动作迅速收敛,减小了航迹的波动幅度和次数,使船舶航迹与预定航线更加拟合.仿真结果表明,在模型失配情况下,该系统仍可保持稳定的输出和光滑的控制作用,具有较好的鲁棒稳定性和良好的动态调节品质.     

基于VERICUT的离心式叶轮五轴粗加工刀路优化及仿真

为提高离心式叶轮叶片的加工质量和效率,在粗加工阶段,通过考虑叶轮粗加工路径规划策略、刀具轴向规划方式以及碰撞检测与修正方法,提出离心式叶轮五轴粗加工优化。最后以具体叶轮为例,采用UG NX4.0进行建模与数控编程,经过Vericut分析并进行刀轨优化及仿真,通过加工路径的比较,对加工效率进行量化分析,结果证实了数控加工程序在后能大大地提高效率,并且能有效地指导编程员采用最合理的加工参数,服务于实际生产。     

TC4钛合金铣削性能分析及多目标参数优化

如何更好对钛合金材料进行切削加工,以及在保证高切削加工效率,高精度与低切削力的基础上,如何对加工参数进行合理选取一直是钛合金切削加工领域中的一大研究热点。为了探究TC4钛合金的铣削性能与铣削参数优化问题,设计了正交铣削试验方案,分析了铣削参数即背吃刀量,侧吃刀量,主轴转速,进给速度对其铣削力与铣削后表面粗糙度的影响规律。将铣削力,表面粗糙度与材料去除率作为优化目标,建立了多目标优化模型,在Pareto算法的基础上,采用了一种简捷的方法对模型进行求解,并通过试验验证了该方法的可行性。结果显示,对铣削力的影响程度中,背吃刀量影响最大,随后是侧吃刀量与主轴转速,进给速度影响程度最小;对表面粗糙度的影响程度中,进给速度影响最大,其次是侧吃刀量与背吃刀量,主轴转速影响程度最小;Pareto算法所得的参数组通过试验验证,与正交试验组相比,各项指标数值均在较优位置。