机床与液压

Select

柴鹏, 岑豫皖, 叶小华, 黄建中, 王丽华

机床与液压. 2020, 48(15): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.001

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

破拆机器人主要采用单泵多执行器负载敏感液压系统，可实现泵输出压力和输出流量与负载的实时匹配，有效提高系统效率，但在做负载及负载差距较大的复合动作时仍有较大能量损耗。为此，提出一种基于变排量调节技术的新型能量回收利用方案，实现在机械臂下降时重力势能的回收和复合动作时压力补偿阀能耗的回收，并在机械臂上升时将回收的能量作为辅助能源加以利用。应用Virtual.Lab Motion和AMESim建立了破拆机器人机电液系统联合仿真模型。仿真结果表明：在不同工况下，该方案的节能效率可达30%~67.6%，且能有效提高机械臂下降时的稳定性。

Select

基于正交试验的柔性微夹持器参数权重分析

伍建军, 刘拓, 朱迅

机床与液压. 2020, 48(15): 7-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.002

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对柔性微夹持器中柔性铰链在工作中受到交变应力作用导致屈曲的问题，以圆形切口柔性铰链为例，对其施加载荷后进行受力分析，推导出临界力的计算公式。通过Ansys Workbench17.0对铰链进行有限元屈曲分析，取第一阶屈曲模态，与利用推导公式得到的临界力进行对比，误差为0.23%，验证了公式的准确性。引入正交试验设计，找出影响临界力的可控因子和噪声因子并对其进行正交试验设计。采用权重分析法，定量分析参数对临界力的影响程度。研究结果表明各个参数对临界力变化的作用所占的权重不一样，为铰链设计提供了理论基础。

Select

铁路牵引变电所智能巡检机器人的研制

谢佳奇, 朱家诚, 魏俊杰, 杨徐

机床与液压. 2020, 48(15): 12-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.003

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为满足铁路变电所巡检无人化的发展要求，提高检验工作的质量和效率，设计了一种用于变电站室内巡检的机器人。其主要由移动小车、升降总成、操作总成、控制柜四大部分组成。介绍了各个部分的机械结构，对巡检机器人的工作流程进行了描述。该设计实现了机器人整体移动、平台升降、相机拍摄图像和机械手操作开关等功能。建立了坐标系，分析了各个坐标系之间的转换关系，进行了相机的参数标定和手眼标定，计算出机械手到目标点的位移值。测试结果表明：该机器人能够完成对电气控制柜的巡检工作，并能接收远程指令对电气开关进行开合操作。研制的巡检机器人可降低巡检人员的工作强度，提高巡检效率。

Select

工业机器人整机性能影响机制试验研究

王茂林, 李本旺, 管越, 易渝蛟

机床与液压. 2020, 48(15): 17-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.004

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对目前缺乏对工业机器人整机性能影响机制的分析，通过对工业机器人整机性能测试主要方法的总结，分析了不同方法的利弊，并选取激光跟踪仪测试法，对国产机器人进行试验，探索不同运动范围、速度以及负载工况条件对整机位姿和轨迹性能的影响机制与规律，为优化工业机器人的设计提供理论依据。

Select

一种海洋平台清洗机器人吸附机构研究

王春光, 周玉林, 张志利, 张建新

机床与液压. 2020, 48(15): 22-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.005

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对当前海洋平台导管架人工清洗工作量大、效率低、易造成污染等现状，提出一种海洋平台导管架清洗机器人设计方案。该清洗机器人具有8个自由度，能够沿导管架空间进行攀爬、定位并通过夹持高压水枪对导管架进行清洗。为了保证机器人在静止和工作状态下都能吸附在导管架上以保持平衡，研究并设计一种清洗机器人吸附机构。基于该清洗机器人的构型特征与受力情况，对各种状态下的清洗机器人进行力学分析和理论计算，得出机器人稳定工作的最小吸附条件。利用有限元软件ANSYS Workbench对吸附机构进行静力学仿真实验，实验结果表明：所设计的吸附机构的强度和刚度能满足机器人清洗海洋平台的工作需求。

Select

三相伞状支撑式管道清洁机器人的设计与研究

李东炜, 李嘉锐

机床与液压. 2020, 48(15): 27-29,55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.006

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于雨伞伸缩的结构，设计一种清洁中央空调通风管道内灰尘的机器人。该机器人由清洁单元和2组行走单元组成，其中清洁单元通过特制的弹簧使得清洁头可以自动适应管道直径大小的变化。行走部分由2组行走单元和连接机构组成，行走单元上沿圆周方向等距分布有3组伞状支撑结构。通过2组行走单元的配合，机器人可以顺利通过垂直管道和管径变化处。对3组伞状支撑结构进行力学分析，得出了合理选择驱动支撑结构运动的电机型号的数学公式。

Select

特种检测设备的运动学分析

何高清, 曹亮

机床与液压. 2020, 48(15): 30-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.007

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为满足AP1000蒸汽发生器（SG）下封头与主泵连接焊缝内部超声检测的需要，开发了一套具有9个自由度的特种检测设备。为使检测设备到达所需的检测位置并实施焊缝扫查，先基于D-H方法建立坐标系，确定运动学方程，再求出其运动学正逆解。分析特种检测设备的奇异状态与运动学逆解的多解问题，为机器人的运动控制提供理论依据。

Select

基于工业机器人的木托盘自动打钉系统

尹志浩, 何玉安, 高晋生

机床与液压. 2020, 48(15): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.008

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

工业机器人在木托盘加工中取代人工完成自动打钉，能够满足快速、大批量加工的生产要求，节省人力资源成本，是未来木托盘生产厂家应用重点。提出一种工业机器人自动打钉系统设计方案，根据木托盘的生产工艺，设计工作台、机器人打钉工具；通过编写机器人控制程序、图像检测程序，实现木托盘的自动化生产；利用蚁群算法分析机器人最佳打钉路线，进一步提高了生产效率。该系统已经投入生产，在实际使用过程中效率极高且运行稳定。

Select

仿人手精巧抓取柔性末端结构设计与变形特性研究

涂琴, 岳东海, 王延杰, 刘光新

机床与液压. 2020, 48(15): 38-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.009

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高机器人柔性末端的适应性、稳定性、精确性和易控性，以圆柱形物体抓取为例设计3种仿人手柔性手爪方案并进行优选；针对仿人手非对称手爪的变形特点，提出包括抓取对象偏心距、末端位移垂直偏差、末端位移水平偏差、柔性手指曲率半径、最小工作压力在内的5个评价指标。通过单指变形特性试验和多指手抓变形特性试验，分析不同状态下的手爪变形规律。研究表明：采用对开式三指布置能有效降低最小工作压力；与长短手指组合相结合后，能有效提高不同压力和负载下的抓取稳定性和精度，并使得手指的曲率半径变化线性度提高。总体上，传统柔性手爪方案手爪的变形非线性较强，负载的增加会使手爪所需的工作压力增大；采用非对称布置的仿人手抓取方案综合性能最优。研究结果为机器人柔性末端结构优化及其形态的精确控制提供了参考依据。

Select

两轮自平衡机器人姿态误差的神经网络补偿研究

黎小巨, 殷素峰, 陈洵凛, 谢小鹏

机床与液压. 2020, 48(15): 44-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.010

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对自平衡机器人领域姿态检测普遍采用单一滤波而存在的姿态误差问题，提出了一种基于双重滤波和神经网络补偿的"两滤一补"检测策略。通过分析误差来源，设计了针对姿态传感器和姿态误差之间的姿态补偿BP神经网络，根据传感器的输出信息，直接预测机器人姿态倾角的误差补偿值，对滤波处理之后的姿态角进行同步补偿。对机器人在原地站立、加速前进后退、原地转向3种控制状态下的补偿效果分别进行验证，结果表明神经网络对机器人的姿态误差有着明显的修正作用，有利于提高机器人姿态检测精度。

Select

KR16-2机器人运动学分析及路径规划

丛志文, 王好臣, 高茂源, 王泽政, 李家鹏

机床与液压. 2020, 48(15): 50-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.011

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高KR16-2机器人在实际工作中的效率，通过改进的D-H法，建立KR16-2的运动学方程并构建模型。采用五段位置S曲线插补法对轨迹进行优化处理，提高机器人运动的平稳性。提出适应度的多重控制方法，结合对各类算子的重新标定，得到该机器人工作的最优平滑路径。仿真实验表明：采用此方法该机器人获得了较平滑且距离最优的路径。

Select

串联液压伺服机械手消除抖动的控制算法研究

张传胜, 秦宇飞, 赵利锋

机床与液压. 2020, 48(15): 56-58,87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.012

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

设计一种"负载补偿控制方法+变增益PID"的控制方法，采用该方法能消除机械手自身构件重力、末端负载力对控制系统的影响，消减抖动现象，提高系统稳定性，解决串联液压机械手在运行过程中出现的液压阀关闭延迟和不稳定性及系统抖动等问题。通过理论与实践的结合，利用所设计的控制算法对液压伺服系统参数、控制方法进行完整测试及识别，彻底解决液压伺服系统存在的抖动、爬行等问题，实现机械手的高精度控制。

Select

基于任务优先级选择方法的双机器人协调联控研究

何彬彬, 黄青丹, 宋浩永, 饶锐

机床与液压. 2020, 48(15): 59-61,170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.013

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对双机器人交互工作需求，提出一种协调联控运动规划方法。在分析人工操作的基础上，设计机器人自动实验流程；根据作业要求，在不考虑机器人相互冲突的情况下，使用离线编程方法规划出机器人与静态环境间的无碰撞路径；基于任务优先级选择方法，协调控制机器人的路径执行次序；通过色谱检测机器人平台进行试验，结果表明所设计的方法能有效保证双机器人的协调无碰撞运行，成功率为100%，效率提高约26%。

Select

机器人制造单元自动装卸控制系统设计

王元生, 朱璟, 王其松

机床与液压. 2020, 48(15): 62-65,71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.014

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高数控机床运行稳定性和生产效率，设计满足自动装卸工件作业的机器人制造单元控制系统。分析了制造单元结构和生产工艺流程，设计以SIMATIC S7-1200 PLC为控制器，通过ProfiNet协议远程控制机器人与数控机床协调作业的自动控制方案，完成主要设备和I/O模块选型、I/O信号分配。根据生产工艺流程要求，编写机器人和PLC控制程序，完成ABB IRB120机器人与SINUMERIK 828D加工中心信息交互，实现在CNC加工过程中自动装卸工件辅助作业。机电联调试验结果表明：该控制系统满足CNC加工自动装卸作业要求，有效地降低人力成本，提高产品质量稳定性和生产效率。

Select

基于多机器人的智能生产线仿真设计

熊隽, 陈运军, 陈林

机床与液压. 2020, 48(15): 66-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.015

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以柔性智能制造生产线为研究对象，介绍一种利用ABB机器人虚拟软件设计出的虚拟系统方案。该系统是由3台机器人、4台数控机床及多种设备组成的智能制造生产线仿真系统，该生产线的3台机器人与设备之间能协调运作，可按产品加工工艺，依次进行加工、打磨、清洗、检测、装箱动作，实现无人化生产。创建了各设备的机械装置和Smart组件，以实现系统与组件之间I/O信号连接，编写了机器人运行程序，并规划其运行路线，最终实现仿真系统的运行。该虚拟系统与实际生产同步，以真实的汽车端盖零件为加工实例，为设计者提供了理论依据和试验平台，缩短了现场调试时间，降低了生产线设计、调试和改进的成本，并可用于指导现场生产。

Select

铸件毛坯自动修复机器人设计与实验研究

田有贵

机床与液压. 2020, 48(15): 72-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.016

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

随着3D打印技术的发展，增材再制造技术也成为各类零件缺陷自动修复的手段之一。针对大型铸件缺陷的修复以人工堆焊为主，存在效率低、对工人伤害大、修复合格率低等缺点。为此，提出了利用3D打印再制造技术对缺陷进行自动修复的工艺方法，即利用视觉系统对工件自动扫描重构工件三维模型，并与标准CAD模型比对，确定缺陷的类型、分布及尺度特征，获取各损伤部位的3D点云数据，根据缺陷模型自动编程并生成机器人程序，驱动执行机构依次完成各缺陷自动焊接修复。实验结果表明：工件缺陷重构模型精度在±0.1 mm以内，扫描速度为1 000 mm/min，自动焊接修复工件无焊接缺陷，各项性能指标满足实际使用要求。

Select

卷积神经网络算法在工件抓取中的应用

田跃欣, 吴芬芬

机床与液压. 2020, 48(15): 76-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.017

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高机械手臂夹取物件的准确率，提出基于深度学习法的3D视觉辨识与抓取系统。该视觉系统结合GPU和深度影像Open CV等函数库，分别进行影像拾取、深度数据运算、坐标转换、影像轮廓搜寻和卷积类神经网络模型训练等。采用YOLOv2算法判别目标物体的种类和中心点，并利用轮廓搜寻方法找出物体的角度信息，作为机械手臂操作目标点；通过坐标转换将相机坐标转为机械手臂坐标，由TCP/IP通信传至运动控制系统进行物件夹取。实验结果表明：不同位置的所有零件辨识准确率均在82%以上，抓取误差在1~4 mm内，符合工业生产的要求。

Select

拖动示教喷涂机器人的设计与优化

王艳春, 耿金良, 刘达

机床与液压. 2020, 48(15): 81-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.018

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对通用编程示教喷涂机器人编程复杂、不适用于产品快速变更的生产需求的问题，设计了拖动示教喷涂机器人，并对运动数据进行优化。提出机构设计方案，对重要机构的平衡进行了分析与计算。对人工拖动喷涂机器人运动时由于速度不均匀造成的再现轨迹偏差失真问题，提出了动作优化的方法。通过划分优化区域，求运动轨迹的三次样条曲线，插值被代入运算。经实例证明，将优化后的动作数据重新载入拖动示教机器人处理器内，优化后的速度曲线由原来的折线变成了流畅的曲线，使得该机器人运动速度平稳，转动轨迹平滑。

Select

磁流变液阻尼器阻尼通道内部塞流区边界位置的分析

刘增光, 胡远志, 魏列江, 罗小梅, 吕庆军

机床与液压. 2020, 48(15): 88-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.019

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

磁流变液阻尼器阻尼通道内部磁流变液运动时塞流区边界位置与输出阻尼力之间存在着密切联系。为了得到塞流区边界位置的具体数值和变化规律，基于RD-8041-1型磁流变液阻尼器，对阻尼通道内部磁流变液的剪切应力和流动状态进行了分析，并得到了塞流区边界位置与活塞运动速度之间的函数关系。为了验证所得函数关系的正确性，在推导出磁流变液阻尼器输出阻尼力数学表达式的基础上，根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系得到了磁流变液阻尼器在输入电流为1 A时的输出阻尼力，并将计算得到的阻尼力与实际试验测试值进行了对比。对比结果表明：根据塞流区边界位置与活塞速度之间的函数关系计算得到的阻尼力与实测值保持了一致，从而验证了塞流区边界位置与活塞速度之间函数关系的正确性。

Select

数控机床可控励磁直线同步电动机无速度传感器控制研究

蓝益鹏, 任朝斌

机床与液压. 2020, 48(15): 93-96,102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.020

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为实现数控机床可控励磁直线磁悬浮同步电动机（CELSM）进给系统的无速度传感器控制，需要准确获取电机速度和磁极位置的信息。提出一种利用电机电枢绕组电压和电流来估计CELSM速度和位置的方法，即基于H_∞的扩展卡尔曼滤波算法。选择αβ坐标系下的电流i_α、i_β、动子速度v和动子电角度θ_e作为状态变量，建立HEKF观测器的状态方程，并进行离散化。在扩展卡尔曼滤波基础上引入H_∞滤波，设计一个滤波上界函数来限制估计误差的上界并最小化该上界，有效地提高了观测器对噪声的鲁棒性。仿真表明：在动态阶段，HEKF算法比EKF算法对速度和位置的估计更接近于实际值；当速度突变时，HEKF算法比EKF算法的鲁棒性更强。

Select

准双曲面齿轮HFT磨齿齿面接触区预测方法研究

唐思成, 聂少武, 黄菊花, 张华, 揭钢, 徐勇

机床与液压. 2020, 48(15): 97-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.021

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了便于预测汽车驱动桥准双曲面齿轮齿面接触形态，提出了一种齿面失配分析方法。通过构建准双曲面齿轮HFT磨齿数学模型和共轭啮合数学模型，推导出了与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面方程。采用数值方法计算出了小轮实测齿面与小轮基准齿面之间的偏差，通过图形化表达构建出了齿面失配拓扑图。以一对HFT磨齿的准双曲面齿轮为例，进行了齿面接触区仿真预测，滚检试验结果与仿真预测结果相一致，表明所提出的齿面失配分析方法可以对齿面的接触情况作出预测。该方法为齿面接触区的修正提供了理论指导。

Select

基于QGA-SVR的工件表面粗糙度预测和分析

陆德光, 张太华, 徐卫平

机床与液压. 2020, 48(15): 103-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.022

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在自动化生产中建立难加工材料的表面质量预测模型，是实现可持续制造的基础。提出一种结合量子遗传算法和支持向量回归（Quantum genetic algorithm-Support vector regression，QGA-SVR）的已加工表面粗糙度预测模型，改进了现有寻优方法在搜索支持向量回归的模型参数易陷入局部最优解的问题。在量子门更新的过程中加入交叉和变异的操作，保证了模型全局搜索能力，为了提高支持向量回归的泛化能力，在参数优化过程结合了K-折叠交叉验证。结合干车削304不锈钢的切削试验以及现有的铣削实验数据，对比分析了基于量子遗传算法和遗传算法的支持向量回归模型。结果表明：QGA-SVR具有收敛速度快、预测精度高的优点，基于建立的QGA-SVR模型分析了切削参数对车削表面粗糙度的影响规律。

Select

航空叶片精锻模具设计与数控加工

杨根, 张立昌, 林何, 魏忠轩

机床与液压. 2020, 48(15): 109-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.023

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

叶片是航空发动机的重要组成零件，由于其叶面形状多为复杂的空间曲面，要求它具备良好的力学性能，并且有较高的表面质量和尺寸精度。为了解决叶片难以制造加工的问题，以某航空发动机叶片为例，对其锻件进行工艺分析，采用无余量精密锻造工艺加工叶片。利用UG软件完成叶片三维模型设计；利用Mold Wizard模块完成叶片模具设计；利用UG_CAM模块完成叶片模具的数控加工。对加工工艺参数及走刀轨迹进行优化后，经UG软件仿真及后处理生成合理的刀路轨迹，制作出合格的叶片模具。生产实践证明：用该模具锻造的叶片质量良好、生产效率较高，适合大批量生产。

Select

高温合金GH4169铣削振动试验研究

于凤云, 郭绍炳, 付云良, 张力猛, 高坡

机床与液压. 2020, 48(15): 114-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.024

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了高温合金GH4169铣削加工过程中刀具的振动特性。通过铣削加工单因素试验，用加速度传感器对振动信号进行测量，研究其变化规律。对比同一组参数下振动与切削力之间的关系，研究结果表明：在x方向上的振幅总体比y方向的振幅小，振动幅度随着切削速度的逐渐增加呈现先减小后增大的变化趋势；随着进给速度的增大，振动幅度逐渐减小；随着轴向切深的增加，振动幅度逐渐增大；当切削速度v_c为40.09~206.49 m/min，进给速度v_f为80 mm/min、轴向切深a_p小于0.797 mm时，满足表面粗糙度Ra小于2.5μm的精度要求。研究结果为GH4169铣削参数的合理选择提供了参考依据。

Select

基于液压调平大阻尼系统的模糊PID控制研究

罗艳蕾, 屠松庭, 石立明

机床与液压. 2020, 48(15): 118-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.025

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

某高空作业平台自动调平系统存在调整时间长、响应速度慢的问题。为改善一般位置随动系统的性能，针对该系统的大阻尼特征，设计了常规PID控制算法。通过仿真实验，获得一组较优控制参数，使得系统响应快速性得到改善，但也存在超调过大的缺陷。为进一步优化系统，将模糊控制与PID控制结合，设计了一种模糊PID控制器。仿真分析结果表明：应用该模糊PID控制器，系统的调整时间与超调量都得到了明显优化。

Select

基于MATLAB图像处理的直齿圆柱齿轮参数测量

郭忠峰, 杨子豪, 王赫莹

机床与液压. 2020, 48(15): 122-126,132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.026

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

运用MATLAB图像处理技术对直齿圆柱齿轮的参数测量方法进行了研究。通过机器视觉系统获取齿轮图像，并对其进行灰度化、去噪、二值化操作。按8邻域寻找齿轮孔区域并去除，运用Canny算子进行边缘检测；通过计算包含齿轮孔轮廓的最小矩形的尺寸得到齿轮孔直径。以8邻域边界跟踪法获得齿轮的单像素外轮廓。通过神经网络对外轮廓点分类的方法找到齿顶位置点和齿根位置点，运用最小二乘原理的圆拟合法计算齿顶圆和齿根圆直径；通过对齿顶或齿根图像进行膨胀操作后计算8连通区域的方法确定齿数；通过齿顶圆公式计算模数。编写齿轮参数测量软件并对6个直齿圆柱齿轮的参数进行了测量；通过与理论值的比较，验证了该方法的合理性。

Select

双转台五轴机床加工代码的转换与应用

唐佳, 韩鹏飞, 蔡晔敏, 冷星环

机床与液压. 2020, 48(15): 127-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.027

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过分析双转台五轴机床结构与运动方式，研究了该机床结构的加工点位坐标转化规律和数控系统的代码转换规律，并推导出相应的公式。结合自动编程软件进行自由曲面叶轮的加工编程，通过上述推导的公式将编程得到的刀位文件转换为机床能够识别的代码，对生成的代码进行了仿真验证并基于此进行了实际加工，证明了所推导公式的正确性。该研究为用双转台五轴机床加工自由复杂曲面提供了理论基础。

Select

基于LabVIEW钻孔测斜设备承压性能试验台的设计

陈赟

机床与液压. 2020, 48(15): 133-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.028

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于LabVIEW软件开发了一套用于钻孔测斜设备承压性能试验的系统，系统采用了气动增压泵作为压力加载单元的执行元件，高精度压力传感器作为整个系统的闭环控制反馈元件，将虚拟仪器技术与PLC控制技术相结合，实时控制电气比例阀来实现系统加压的功能。该系统不仅可以设置水压试验的压力大小、升压速率及保压时间，还可以设定疲劳试验的次数，根据这些参数可以设置多种形式的试验方案，从而对受试样品进行准确加压。系统能显示整个试验过程中的实时p-t曲线、保压时间，能对系统的工作状态进行有效监控。实现了数据的自动显示/自动记录，试验结果自动输入数据库保存，且通过导出报表自动生成图文并茂的试验记录单和检验报告单并打印输出。

Select

锂离子铝壳电池模组焊丝末端智能监测系统研究

刘立新, 盛青山, 赵晓燕

机床与液压. 2020, 48(15): 137-140,176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.029

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对锂离子铝壳电池模组在冷金属过渡焊接过程中因焊丝卡丝、断丝现象造成的模组漏焊、报废问题，设计一种焊丝末端自动监测、智能控制系统。通过在焊机送丝柜加装焊丝监测传感器，实时监测并上传焊丝状态，控制系统针对监测的焊丝状态控制焊接系统执行模组焊接工作，实现模组在焊接过程中焊丝状态的自动监测、焊接状态的智能控制，保证模组生产稳定可靠，提高模组焊接的一次合格率。采用该焊丝状态自动监测、智能控制方案，能够有效降低锂离子电池模组在生产过程中因焊丝卡丝、断丝造成的模组焊接质量问题，提升模组焊接质量，降低设备平均故障间隔时间（MTBF），提升设备综合效率（OEE），具有较强的经济实用意义。

Select

低压密封性能检测回路中溢流安全阀设计

孙磊厚, 刘光新, 朱银芬, 吴锋

机床与液压. 2020, 48(15): 141-143,148. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.030

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据煤矿用户对支护装备故障的统计与反馈，当液压系统部分液压阀在低压状态下，出现慢泄漏现象的频次较高。为了适应煤矿井下对液压阀等元件的应急抢修，以确保工作面支护安全，设计一种体积小，便于地面和井下搬运、安装的检测设备。其中，在低压密封性能检测回路中溢流安全阀是其关键组成元件之一。分析现有的直动型溢流阀原理、结构，对其阀芯、阀座、阀体等进行创新性设计，使其在一定压力范围内保持良好的密封性。通过试验验证，溢流安全阀在2 MPa压力下密封可靠，达到矿用液压元件低压密封性能的检测标准。

Select

面向无人机协助的应急响应中的危急感知调度策略

林勇

机床与液压. 2020, 48(15): 144-148. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.031

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在类似于洪灾、地震的灾难场景中，不仅基础设施处于支离破碎状态，受灾群众也处于危急状态。在这种场景中，无人机能作为给灾难场景补给资源的有效设备。通过安装通信设备，如基于长期演进的基站，UAV能够向受灾群众提供数据传输链路。确保通信可靠以及控制时延是应急响应的关键，但由于灾害影响，部分通信设备的电能无法补给。为此，基于UAVs的通信框架，提出新的上行链路调度方案，称为危急感调度，即CAS策略。CAS策略充分考虑了用户的位置、设备电能以及用户的通信链路质量，并依据这些信息优化资源分配，优先给危难用户分配资源。仿真数据表明：所提出的CAS策略提高了危难用户的体验质量。

Select

油气润滑条件下电主轴轴承腔内多相流特性分析

张丽秀, 屈鑫, 吴玉厚, 张日

机床与液压. 2020, 48(15): 149-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.032

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于油气润滑气液两相流理论，采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型，分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数，分析轴承腔内温度场的分布。试验与仿真结果表明：润滑油沿着进油管道进入轴承腔内，大量的润滑油聚集在轴承腔内的前端，少许润滑油会随着空气进入轴承腔内，而进气速度影响润滑油的分布；轴承腔内的温度受电主轴的转速和进气压力影响，随着电主轴转速提高，摩擦产生的热量增多，轴承腔内的温度升高；进气压力越大，空气流速越大，轴承腔内的温度越低，且轴承腔内换热系数细化后得出的温度场更接近真实值。

Select

布浆器的纸浆适用性仿真分析

巩飞, 郭鸿浩, 王研艳

机床与液压. 2020, 48(15): 156-160,165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.033

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究布浆器结构对纸浆的适用性，基于Fluent仿真分析了3种不同纸浆在同一布浆器结构下的布浆均流效果，并分析了纸浆物性参数的影响。研究表明：水和3%质量分数的NBKP纸浆的喷浆效果接近，而5%质量分数的OCC纸浆则出现明显的误差增大；动力黏度是影响喷浆效果的主要因素，随着黏度的增加，喷浆误差呈先下降后上升的变化规律；基于经验公式设计出的布浆器具有纸浆适用局限性，对于动力黏度不超过0.1 Pa·s的低质量分数纸浆，其流量误差可控制在1.5%以内。

Select

带有三角形节流槽的支架换向阀工作性能分析

张占东, 吕凯波, 姚利花, 韩灏, 王晨升, 张瑞平

机床与液压. 2020, 48(15): 161-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.034

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

现有支架换向阀仅可完成支架供液"通"与"断"的开关型控制功能，为解决由此诱发的支架液压系统内压力冲击剧烈问题，提出在主阀芯布置三角形非全周开口节流槽的换向阀改进设计方案。推导出三角形阀口节流面积计算公式，基于AMESim软件搭建了阀芯带有三角形节流槽的液压换向阀模型，进行了原始换向阀与改进换向阀工作性能的对比研究。仿真结果表明：主阀芯增设三角形节流槽后实现了换向阀阀口过流面积的变梯度分段增大，即在阀芯开度小于8 mm时，阀口通流面积平均梯度为5.5 mm²/mm，在阀芯开度大于8 mm时，这一梯度数值增大至92 mm²/mm；阀口通流流量与阀口工作压力同样可实现分段变梯度增大，由此可实现后续液压执行机构的平稳启动，并有效缓解液压系统内的压力冲击。该方法可为液压支架大流量换向阀比例化改进设计提供参考。

Select

镍基高温合金车削热通量模型研究

李钦奉, 宋霄, 李辉, 庞浩, 李国超

机床与液压. 2020, 48(15): 166-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.035

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

镍基高温合金是多元素组成的合金，车削变形复杂，车削温度极不好掌控，刀具和工件中产生的热通量对工件和刀具磨损有较大影响。建立车削过程仿真模型，提取热通量数据，对数据进行分析处理；建立车削过程神经网络模型。结果表明：将工件热通量、刀具热通量分别作为单一变量进行极差与方差分析，吃刀量是影响热通量的重要因素。将工件与刀具热通量相结合作为双变量，建立神经网络模型，验证了吃刀量是决定性因素；通过神经网络内部的隐藏函数，得到了分析误差与重要性的正态分布图；通过MATLAB求得隐藏函数，该函数与吃刀量拟合度较高。

Select

电动公交车驱动与再生制动遗传优化鲁棒控制

李华鑫, 张光德, 马强

机床与液压. 2020, 48(15): 171-176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.036

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对电动公交车用永磁直流电机控制系统受电机参数摄动、挡位变化及载荷变化的问题，在建立控制系统主回路的基础上对电动公交车的驱动和滑行工况再生制动进行研究，提出了基于遗传算法的鲁棒H_∞控制方法。以控制系统的最小干扰和良好的鲁棒性为控制目标，将鲁棒H_∞控制器中加权函数的选取转化成多目标优化问题，通过遗传算法对其进行优化，设计出最佳的鲁棒H_∞控制器。实验结果表明：采用鲁棒H_∞控制器在公交车驱动时的速度响应较双闭环PI控制更快，在下坡滑行工况再生制动时比双闭环PI控制具有更好的稳定性、更强的鲁棒性和抗干扰能力。

Select

HMCVT液压系统自适应模糊PID联合仿真研究

鲍明喜, 倪向东, 赵新, 韩双蔓

机床与液压. 2020, 48(15): 177-183. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.037

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

根据液压机械无级变速器传动原理，结合HMCVT试验台架、泵控马达测控系统及HMCVT测控系统，对双向变量泵工作效率进行分析，通过Design Expert10建立多元回归模型，并用响应曲面法分析各因素对双向变量泵的效率的影响。为提高变量泵控定量马达系统的工作效率，通过MATLAB/Simulink和多体动力学软件ITI SimulationX建立模糊控制模型与动力学模型，并进行联合仿真，采用自适应模糊PID控制和普通PID控制2种控制方法对定量马达输出转速和双向变量泵排量比进行比较。结果研究表明：定量马达稳定输出转速时间减少了0.86 s，超调量下降11.4%，排量比稳定输出时间减少0.57 s，超调量下降15.5%。为进一步研究HMCVT效率特性及动态特性提供依据。

Select

3D打印技术在武器装备零件维修中的应用

张永弟, 李宁, 崔洪斌, 杨光

机床与液压. 2020, 48(15): 184-187. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.038

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

分析国内外武器装备维修现状，提出运用3D打印技术实现军工零件的快速维修。通过对结构、材料的双重拓扑优化，将组合件通过3D打印技术一体成型，省去了装配环节，节约成本、时间，达到轻量化的效果。结合战地抢修要求和3D打印技术工艺特点，为将3D打印技术应用在武器装备维修上提供了新思路。

Select

高硬度航空合金铣削颤振研究进展

刘添亿, 林有希, 左俊彦

机床与液压. 2020, 48(15): 188-193,208. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.039

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

高硬度、高强度合金在航天航空领域的应用越来越广泛，但这类合金在铣削过程中存在铣削力过大而容易引起刀具颤振的问题，而刀具颤振会降低工件的最终表面质量和生产效率。为了减少刀具颤振对加工质量的影响，铣削颤振稳定性预测被广泛应用于高硬度合金铣削的研究中。综述了高硬度航空合金铣削过程颤振稳定性分析的研究现状，重点阐述再生型颤振的动力学建模，分析刀具颤振与磨损的相互关系，介绍了近年来铣削颤振稳定性研究中抑制颤振的研究成果。

Select

设备上云技术研究现状与展望

李文迪, 陈华伟, 伍权, 徐卫平

机床与液压. 2020, 48(15): 194-198. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.040

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

加快制造设备互联，提高设备数字化、网络化程度，实现信息的实时传输、设备的泛在感知和数据的快速分析处理是智能制造的关键。基于工业设备上云总体框架，对工业设备上云中的工业数据采集和分析技术、异构网络融合技术、边缘计算和网络安全等关键技术进行分析。指出设备上云存在的问题，并展望了未来的研究方向。

Select

张量秩-(L_r,L_r,1)分解算法在机械故障盲源分离中的应用

魏连友, 朱亚军, 金林彩, 张珍, 易灿灿

机床与液压. 2020, 48(15): 199-203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.041

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

当源信号不满足统计独立的假设，或者观测通道数少于源信号数时，经典的盲源分离方法如独立分量分析的处理效果很差。提出了一种基于张量分解模型的盲源分离算法，该方法将观测信号分解为一系列由源信号拟合的有理函数。将观测信号的每一个通道映射为Löwner矩阵并堆叠形成三维张量数据；根据Löwner矩阵的秩和源信号拟合多项式阶数的对应属性，通过张量秩-（L_r，L_r，1）将张量唯一地分解为由源信号的Löwner矩阵表示的前2个模式和由相应的混合向量表示的第3个模式，从而准确地分离出不同源信号；通过数值仿真实验和实测轴承混合故障的盲信号分析，证明了该方法在盲源分离的优良性能。

Select

工业机器人末端执行器配套风管故障风险评估研究

杨云鹏

机床与液压. 2020, 48(15): 204-208. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-3881.2020.15.042

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

工业机器人末端执行器通常由风管控制开闭，信号经程序驱动电磁阀动作，为研究其末端执行器配套用风管失效风险，介绍了故障树分析法，进行风险识别，找出影响风管动作的最关键因子，建立风管失效风险评价体系，利用模糊理论评估末端执行器风管失效风险概率值，并且利用贝叶斯网络预测因风管失效致工业机器人故障的风险概率值，并对各根节点实施敏感性分析。结果表明：工业机器人末端执行器配套风管有失效风险，该风险主要由外腐蚀、疲劳、自然力、误操作和第三方破坏五大因素造成，为预防因风管故障致末端执行器开闭故障引发的严重生产事故，需加强风险节点的控制与管理。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2020年, 第48卷, 第15期　
刊出日期：2021-01-08

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2020年, 第48卷, 第15期 刊出日期：2021-01-08

2020年, 第48卷, 第15期　
刊出日期：2021-01-08