三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计

为了经济合理地分配三轴数控平面磨床零部件几何精度,提出了一种几何精度分析设计的方法.针对磨床具体结构,基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,建立了磨床几何误差传递模型,并通过试验验证了该模型具有理想的预测性能;根据误差传递模型,运用正交试验设计和参数试验的试验设计方法分析识别了影响磨床加工精度的11项关键几何误差因素;基于稳健设计理论,在成本分析和误差溯源基础上,建立了11项关键几何误差因素下的磨床成本-质量模型,并运用该模型对关键几何误差因素的公差进行了稳健设计.研究结果表明:上述方法能实现对磨床几何精度的经济合理的分配.     

基于Matlab的无心磨床主轴优化设计

随着制造业的发展,磨床的性能成本需要进一步降低,通过最优化设计数值计算和应用计算机技术的最优化设计方法,求解无心磨床主轴的最优设计方案.在充分分析无心磨削原理的基础上,满足磨床磨削条件,建立主轴优化模型.由于含有非线性约束,因此应用Matlab软件,并选用拟牛顿SQP算法,得出最优解.优化结果使磨床主轴参数得到优化,磨床主轴自重降低,性能提升,从而降低了生产成本,达到最佳的生产经济性指标.     

基于多目标的九轴五联动磨床整机分析与结构优化

现有的九轴五联动数控缓进给磨床运动环节多,在工作过程中可能出现刚度不 足、床身等铸件变形及加工精度失准等问题 . 以磨床的最大变形量以及模态分析下的一阶固 有频率作为主要优化目标,整身质量作为次要目标,利用 ANSYS Workbench 对磨床进行分析 与优化,结合灵敏度分析对原有结构进行改进,得到各关键零部件新的设计方案,在磨床整机 质量上升一定的程度上,磨床的最大静变形及一阶固有频率得到很大改进 . 再使用遗传算法 （Genetic Algorithm）优化后的极限学习机网络模型（Extreme Learning Machine）联合遗传算法对 该九轴五联动磨床改进结构的一些主要参数进行优化：首先,利用灰色关联分析将磨床的整 机质量、最大静变形及一阶固有频率转成综合目标灰色关联度,其次,通过遗传算法优化后的 极限学习机网络模型（Genetic Algorithm-Extreme Learning Machine）拟合改进磨床主要参数与 综合目标灰色关联度之间的非线性耦合关系,最后,使用 GA 强大的寻优能力在训练好的 GA-ELM 网络模型中寻找最优工艺参数,优化后九轴五联动磨床的整机质量、最大静变形减 小及一阶固有频率相对于改进方案得到优化. 为后续相关工艺人员对该磨床的结构和参数优 化提供一定理论支撑与参考价值.     

降低磨床振动量及磨削表面波纹度的试验研究

本文通过对M131W万能磨床的试验研究,寻求提高磨床精度、降低磨削表面波纹度的有效途径,在这个基础上对机床采取了一系列措施,提高静态几何精度,提高刚度。改进结构以后,该磨床的磨削精度和表面质量,有了大幅度提高,初步满足加工超精密级轴承的要求。     

基于随机游走麻雀搜索算法的多特征结构尺寸熔融沉积成型工艺参数优化

在熔融沉积成型过程中,打印参数对成型样件精度有着重要影响.为了提高整体尺寸精度,采用随机游走的麻雀算法获得最优实验方案.首先,以熔融沉积成型的分层厚度、喷头温度、打印速度和填充率为实验变量设计4因素4水平的正交试验;然后,以样件不同特征结构尺寸的相对误差为优化对象,使用田口-灰色关联法对实验数据进行处理;最后,通过随机游走的麻雀算法计算最优参数方案.结果表明,相比常用的田口-灰色关联法,采用优化后工艺参数成型样件的综合尺寸精度提高了20%,灰色关联度提高了27%.     

基于遗传算法的TFT-LCD冲压生产线布局优化

为提高薄膜场效应晶体管液晶显示器(TFT-LCD)产品的生产效率,基于遗传算法对传统冲压生产线布局进行优化研究.以生产线物流费用最低为目标函数,生产车间总长度、总宽度和设备间保留最小间距等为约束条件,建立了TFT-LCD冲压生产线数学模型,通过编程求得优化解,并根据生产现场实际与自动化改造情况调整出较好布局优化方案.按优化方案进行试生产的测算结果表明,优化布局方案实施效果良好,与优化前布局相比,生产背板周期时间提高了25％,生产线平衡率提高了10％,日产量提高了33.3％,成本降低了25％.     

基于交流异步电机驱动磨床进给位移的自学习控制

提出了一种利用PC机对普通磨床进行数控改造的方案,并设计了基于PC的控制系统,该系统利用PC机控制交流异步电机实现对普通磨床进给机构进给量的控制,并且采用自学习控制原理和变速度、变加速度位移指令生成方法,因此可使磨削加工实现快速进给,慢速切入,从而减小了目标点处惯性对加工精度的影响·该系统可实现一般精度要求零件的自动磨削加工·     

高速磨床主轴模态测试与分析研究

在MSC.PatranNastran软件平台上建立了CNC8312A高速凸轮轴磨床主轴在支承约束状态下的有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了主轴的最优结构模型,应用LMS振动及动态信号采集分析系统对优化前后的主轴进行了模态测试与分析.实验表明,测试得到的主轴动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的主轴动态特性是一致的,优化后的主轴1阶固有频率明显提高,利用有限元软件进行高速磨床主轴结构优化是可行的.     

用普通磨床进行超精度磨削工艺方案

本文在分析超精磨削原理、工艺特点的基础上,提出了在普通磨床上进行超精度磨削加工的工艺方案。该方案分别从普通磨床为满足超精度磨削加工前的修整,砂轮修整,加工切削参数的选择及加工操作的注意事项等几个方面进行分析和研究。方案在技术可行的情况下、能有效降低加工成本和提高生产效率,在机械加工行业中具有一定的推广应用价值。     

大型衍射光栅刻划机控制系统研究

介绍了大型高精度衍射光栅刻划机的机械结构及其控制系统设计,并针对具有复杂机械结构的控制系统研究了一种新的仿真方法.通过利用Pro/Mechanism模块中的Custom Load(定制负荷)插件实现控制算法,从而在虚拟样机上实现运动控制的仿真.采用这种方法,在光栅刻划机上进行了精定位控制仿真,并基于仿真结果进行控制方案优化,提高了控制系统的开发效率和控制方案的有效性.