机床主轴的模糊可靠性优化设计

针对机床主轴常规优化设计不考虑设计参数的随机性和模糊性 ,提出将模糊可靠性引入到主轴的优化设计中 ,在常规优化设计的基础上建立了机床主轴模糊可靠性优化设计的数学模型。     

机床主轴的模糊可靠性设计

针对机床主轴常规设计不考虑设计参数的随机性和模糊性 ,本文将模糊可靠性引入到机床主轴设计中 ,提出将传统刚度校核中的许用变形量用模糊量代替 ,推导了机床主轴模糊可靠度的计算公式 ,且计算实例的结果表明对机床主轴进行模糊可靠性设计更能体现实际情况 ,可靠度的计算更趋合理。     

机床主轴系统油膜阻尼器的工作可靠性分析

机床主轴系统采用油膜阻尼器时,若参数设计合理,主轴轴端振幅降低程度可接近最佳阻尼效果,同时不致因油膜阻尼器存在制造误差而减小主轴共振频率的提高幅度,从而保证了机床主轴系统中油膜阻尼器的工作可靠性。     

机床主轴系统静刚度的可靠性计算

本文利用可靠性理论对机床主轴系统静刚度进行了可靠性计算。结果表明:可靠性因子β直接与机床性能相联系。进行可靠性计算使得设计人员能以要求的可靠度保证机床达到要求的性能.可靠性分析从理论上彻底弄清楚了机床主轴系统静刚度的随机性.     

基于混合蛙跳算法的机床主轴优化设计

对机床主轴的多参数优化设计的群智能算法进行研究.通过分析主轴的受力情况以及边界条件,建立了机床主轴的非线性约束优化的数学模型;同时介绍了混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)的基本原理,并将SFLA应用到实例计算中,得到了机床主轴结构参数的优化组合.试验结果表明,SFLA比其他常规优化算法的求解结果更可靠,充分显示了SFLA在机床主轴部件优化设计中的效益和应用价值.     

线切割机床工具电极的可靠性建模与评估

电火花线切割机床将金属丝作为切割工具,亦称工具电极,而断丝是线切割机床最频繁的故障模式.为提高加工过程的可靠性,进而提高生产效率,需要对工具进行可靠性建模与评估.将两次断丝故障之间的工作时长(即断丝间隔时间TBB,Time between Breakings)作为可靠性数据,并假设数据服从两参数Weibull分布;基于数据和最小二乘法,得到了Weibull分布参数估计值;进行假设检验.结果表明:两参数Weibull分布可用于工具电极的可靠性模型.结合实例,求出某电火花线切割机床的平均断丝间隔时间MTBB(Mean time between Breakings),并将其作为可靠性指标,基于该指标提出建议,以提高加工过程的可靠性.     

汽车悬置系统固有特性的混合不确定性传播与可靠性分析

工程实际中,汽车动力总成悬置系统(Powertrain mounting systems,PMS)可能存在如下的混合不确定性情形:一部分参数因样本信息充足可视为随机变量,另一部分参数因存在模糊特性而视为模糊变量.引入随机与模糊混合不确定性模型描述PMS同时具有随机和模糊变量的不确定情形,提出了一种PMS混合不确定性传播...     

高速机床主轴部件有限元分析

在对主轴部件分析模型进行研究的基础上,采用弹簧阻尼单元模拟轴承支承的方法,建立了主轴部件动力学分析有限元模型.分别建立了采用两组和三组弹簧阻尼单元,且弹簧阻尼单元沿圆周方向以不同角度布置的机床主轴有限元模型,分析了不同支承情况及弹簧阻尼不同布置角度对主轴模态分析的影响.在对比分析的基础上,确定了合理的分析模型.以沈阳第一机床厂研制和开发的CHH6125高速数控机床主轴为对象,对主轴部件进行有限元模态分析和谐响应分析,并将其和机床试验的结果进行对比,验证了有限元分析模型的正确性.     

机床主轴部件的刚度分析

本文对影响机床主轴部件静刚度的一些因素进行了分析,并提出为提高主轴部件刚度所应注意的事项。如主轴受力的部位和方向的影响,考虑轴承也具有弹性变形时的合理的支座距离和悬臂比,主轴断面形状对刚度的影响,滾动轴承的刚度、配合间隙、接触变形和弹性变形等对主轴部件效果刚度的影响等。最后并推荐考虑轴承具有弹性位移而影响支座位置时,主轴部件刚度的计算方法。     

基于主成分分析与BP神经网络相结合的机床主轴热漂移误差建模

为提高数控机床热误差模型的预测精度,提出了将主成分分析与BP神经网络相结合的主轴热漂移误差的建模和预测方法.使用主成分分析法对多个温度变量进行降维处理或重新组合,将处理后所得较少的主成分变量作为样本输入BP神经网络进行训练而得到主轴热漂移误差模型,并与经过测点优化后以关键点温度作为输入的BP神经网络模型进行对比分析.结果表明：基于主成分分析与BP神经网络相结合的主轴热漂移误差模型的拟合精度较高,残差较小;由于BP神经网络的输入变量较少而使所提出的模型训练速度快、迭代次数少.     

飞控计算机系统分层混合可靠性建模方法

对于复杂的非相似、多余度飞控计算机系统,根据其结构特点,综合静态和动态可靠性建模方法的优势,提出了采用可靠性框图（RBD）和广义随机Petri网（GSPN）相结合的分层混合建模方法,并对建模过程中低层各子系统存在共因失效部件情况下的可靠性建模和求解作了分析.分别采用分层混合建模方法和动态可靠性建模GSPN方法对Boeing777电传主飞控计算机系统进行可靠性建模和分析.同动态GSPN方法相比,该方法综合采用了静态和动态可靠性建模方法,具有状态空间模型的灵活性和组合模型求解的高效性,同时层次结构避免了GSPN方法带来的状态空间爆炸问题.由结果比较可得,该方法可行、高效、精确.     

面向混合不确定性的可靠性设计优化方法研究

针对可靠性设计优化过程中,模型受到不确定性参数的影响而使计算可靠度困难的问题,提出一种面向设计变量和参数同时存在不确定性情况下的可靠性指标计算方法.基于克里金响应面进行估值,计算数据分布特征,拟合数据分布的概率密度函数,形成混合不确定性的统一量化表达形式,根据可靠性理论的应力强度干涉模型,使用联合概率积分法计算得到设计点的可靠度.在此基础上构建基于克里金响应面的可靠性设计优化流程,实现设计变量和参数同时存在不确定性时的可靠性设计优化.通过典型算例进行分析,计算结果表明:与只含有设计变量不确定性的情况相比,该方法可有效应对参数不确定性造成的影响.     

建模支持中的不确定性分析

将决策建模过程中的不确定性的产生原因归结为信息的真实性和算法的可用性，在提出了用模糊Ｐｅｔｒｉ网表示不确定性的基础上，分析了两种信度的不同合成方式，并提出了相应的算法，为不确定性环境下的建模支持提供了一个实用而可行的方法．     

基于粒子群算法与BP网络的机床主轴热误差建模

为了避免基于反向传播(BP)神经网络的主轴热误差模型精度低、通用性不强和收敛性较差等缺点,利用模糊聚类理论与相关分析法对温度变量进行优化,并且选取热敏感点以挖掘温度变量与热误差间的相关性,降低温度变量间的耦合性.利用粒子群优化算法(PSO)将预测输出与期望输出间误差平方和的倒数作为个体适应度函数,将个体头部分与身体部分的表现码分别映射为网络的隐含层节点数、权值和阈值,实现了对BP网络的拓扑结构的有效优化,通过跟踪个体极值和全局极值实现了粒子群个体速度与位置的更新.分别建立了基于BP和PSO-BP网络的热误差模型,以精密坐标镗床主轴为研究对象,采用五点法对高速主轴热误差进行测量.结果表明,PSO-BP模型可实现不同工况下主轴空间位姿状态的高精度预测,验证了测量及建模方法的有效性.     

机床主轴组件CAD

重点研究了机床主轴组件装配图的绘制过程，开发了用户屏幕菜单和图标菜单，针对非系列化产品装配图的特点，开发了零件动态菜单，研究了其生成方法及与一般用户菜单之间的相互调用关系。     

建模支持中的不确定性分析

将决策建模过程中的不确定性的产生原因归结为信息的真实性和算法和可用性。在提出了用模糊Ｐｅｔｒｉ网表示不确定性的基础上，分析了两种信度的不同合成方式，并提出了相应的算法，为不确定性环境下的建模支持提供了一个实用而可行的方法。     

机床主轴部件静刚度的分析与计算

本文讨论了如何全面地评定主轴部件的径向静刚度,采用了力学中的“影响系数”法来研究主轴部件的径向静刚度.文中还求出了在不同载荷下两支承与三支承主轴部件轴端的影响系数的表达式,分析了为获得最小影响系数的有关参数,提出了一种求两支承主轴部件最佳参数(最佳支承距、传动元件与前支承距离的最佳值)的线图法.此线图法也可用于定性地确定三支承主轴部件的上述最佳参数.     

机床主轴旋转精度的频率分析

本文对关于机床主轴旋转精度的一些基础理论问题(如主轴误差运动的数学描述、误差运动的频率分析、误差运动各次频率分量对加工的影响等)进行了数学推导和理论分析。对于进一步研究主轴旋转精度的各种具体的测试方法,特别是测试数据的处理方法,这些内容可以提供理论性的依据。文章还指出了目前广泛使用的园图象法存在的问题。最后,介绍了直角座标法的基本原理。     

机床主轴加工工艺浅析

在机械加工过程中常常进行轴类零件的加工,主要介绍了机床主轴的加工工艺路线的制定。机床主轴加工工艺过程主要包括主轴毛坯的选择和制造、主轴材料的热处理、加工阶段的划分以及加工工序的确定等方面。     

机床主轴转速的测量

增量式光电编码器作为传感器,输出信号经四细分辨相电路处理,由单片机接口电路连至单片机I／O口处,用软件蝙程进行数据的计算与显示,从而完成机床主轴或电机转速的测量。