组合机床与自动化加工技术

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马雅丽, 徐涛, 钱峰

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 1-3,8. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.001

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考虑支承件材料密度、弹性模量以及切削载荷的不确定性，提出基于不确定性分析的支承件多目标优化设计方法。以某型号机床主轴箱为例，基于灵敏度分析方法选取对切削点位移和主轴箱重量影响较大的特征尺寸作为优化变量；以支持向量机方法构建切削点位移、主轴箱重量和主轴箱一阶固有频率的近似模型；基于稳健性考虑建立优化问题目标函数，以主轴箱固有频率为约束，利用粒子群算法对此多目标优化问题进行优化。优化结果在满足设定频率要求的前提下，得到切削点位移减小和主轴箱重量减轻的最优解集。

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龙门加工中心移动横梁静动态分析及结构改进

鞠家全, 任东, 崔德友, 刘传进, 邱自学

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 4-8. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.002

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机床移动横梁因自身重力及外加载荷而发生变形，为此，对横梁进行了简化，得到其振动力学模型，理论计算求解出横梁最大变形量和一阶固有频率。对移动横梁进行了三维建模与有限元分析，横梁最薄弱位置位于横梁上下导轨部位，针对最薄弱部位，对横梁上下导轨局部结构进行了改进设计。结果表明，横梁结构理论计算的最大变形量和一阶固有频率与仿真结果相近，优化后的横梁形变减小了10.6%，质量减轻了136kg，轻量化效果明显。为机床其他零部件的优化设计提供了有益的方法参考。

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基于卡诺模型和稳健设计的产品造型设计方法

刘刚田, 曹慧敏

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 9-11,15. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.003

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该研究融合卡诺模型，提出了一种稳健设计方法，以获得设计造型要素的最佳组合。由于具备多准则特性，这可以有效地提高消费者满意度与产品的审美品质。卡诺模型是用来更好地了解性能准则和消费者满意度之间的关系，并通过确定消费者满意度的关键准则，来解决优化多准则的折衷困境。稳健设计方法结合灰色关联分析与田口方法优化多准则特征的主观质量。这同时产生最优的美学性能，减少消费者评价的变化。基于卡诺模型分析，权重调整过程决定了每个实现顾客满意绩效的产品标准。这过程指导多准则排序，从而实现更高的客户满意度。进行了一项机床设计实验，以验证使用建议的综合方法的好处。结果表明，所产生的最佳机床设计能有效提升整体审美表现和客户满意度。

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涂层刀具高速车削高强度合金钢有限元仿真

房友飞, 牛宗伟, 郑光明, 邵珠恒

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 12-15. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.004

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针对高强度合金钢难加工的特点，选用不同涂层刀具进行了有限元分析，研究了刀具与工件的热-力性能匹配，并分析了切削参数对刀具应力和切削温度的影响。研究结果表明：在相同切削的条件下，应力最小的是TiC涂层刀具，其次是TiCN，Al₂O₃最大；切削温度最高的是Al₂O₃涂层刀具，TiCN次之，TiC最低。在刀具应力和切削温度的作用下，TiC涂层刀具后刀面易受到破坏，Al₂O₃涂层刀具刀尖易受到破坏，TiCN其前刀面易受到破坏，TiC涂层能够有效的降低刀具和加工表面温度，有利于提高刀具的耐用度。在不同的切削条件下，切削用量对TiCN和TiC涂层刀具的影响基本相同，Al₂O₃受影响较大。

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时间分割圆弧插补算法的改进

李彦奎, 吕彦明

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 16-18. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.005

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插补算法是数控机床的重要组成部分，插补算法的优劣直接影响了机床的加工性功能。对于现有的时间分割圆弧插补方法大多采用的是近似计算，计算过程复杂，插补精度和插补效率相对较低。为提高机床的加工性功能，文章基于等弦高误差理论对原有的时间分割圆弧插补算法进行改进，改进后的插补算法计算简便，实现了插补过程的无近似计算，且使每一个插补点都落在插补圆弧上；在保证插补精度的条件下，因为在插补计算过程中采用了最大允许弦高误差，实现了插补效率的最大化。

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基于ABAQUS的三联齿盘与双联齿盘静动态特性比较

付秀秀, 王华, 韦超

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 19-22,27. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.006

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为了分析比较三联齿盘和双联齿盘作为精定位元件的优劣性，文章在三联齿盘与双联齿盘的外径和啮合齿参数相同，受到同样的极限扭转力和轴向力的条件下，采用有限元软件ABAQUS分别对三联齿盘和双联齿盘进行静力分析和模态分析，通过比较应力值和变形量来分析两者的静力受力情况。静力分析结果表明，在相同外载荷和约束条件下，三联齿盘受到的最大应力和最大变形量都较大，齿面受力较集中，最大应力出现在齿面上。双联齿盘，由于机构联动简单，齿面受力均匀，受力变形也规则稳定。所以，在机械性能上，三联齿盘更易出现疲劳损伤。模态分析结果表明，端齿盘动态稳定性强，其共振频率高，外界切削条件振动不会引起端齿盘共振，但一旦引起共振，变形量较大。该研究对数控刀架设计和定位机构选择起到理论指导意义。

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基于多群体协同进化混合算法的FJSP研究

欧阳森山, 黄利福

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 23-27. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.007

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为更有效地解决柔性作业车间调度问题，提出一种多群体协同进化混合算法，该混合算法的主群与子群分别采用带有精英保留策略的遗传算法与粒子群算法。算法初期主群与子群以不同的策略独立并行地进行寻优，后期主群与子群、子群之间按照一定的规则进行信息的交流以实现协同进化，从而提高算法前期全局搜索能力与后期局部挖掘能力。此外，借助信息熵实现了主群交叉、变异概率的自适应调整并运用凹函数递减策略对三个子群的惯性权重值进行动态调整以提高该混合算法的整体优化性能。最后，通过Kacem基准问题验证了该算法求解柔性作业车间调度问题的有效性。

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基于功能拓展的创新设计方法

陈剑飞, 成思源, 杨雪荣, 周金平

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 28-30,34. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.008

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由于消费者对产品功能需求的不断变化，企业需要系统化的设计方法来提高产品创新能力，以满足消费者快速多变的需求。针对功能需求的新产品开发进行研究，提出一种基于功能拓展的创新设计方法。在确定核心功能的基础上，以宏功能为逻辑联系，对核心功能进行拓展绘制出功能系统图，再利用功能导向搜索和结构知识库，对功能进行结构匹配，实现从功能到结构的映射，最后将各结构组合，完成概念设计。从而通过核心功能的拓展形成满足特定功能需求的创新设计方案。最后用行李车案例验证了该设计方法的有效性。

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磁悬浮直线电机三维有限元分析及优化设计研究

陈永波, 燕延, 王伟明, 闪明才

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 31-34. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.009

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磁悬浮式运动平台易于实现大范围高精度的微运动，适合应用在精密加工和超精密测量领域。为了抑制磁悬浮直线电机电磁力谐波分量对控制系统的影响，提高磁悬浮运动平台的动态性能，以HALBACH型永磁同步直线电机为研究对象，提出了一种改进的直线电机动子HALBACH永磁阵列结构。利用有限元软件建立直线电机三维有限元模型，得到了电机水平推力和悬浮力波形，最后对电磁力波形进行了谐波分析。分析结果表明，采用优化的动子结构有效减小了直线电机电磁力波动，有利于提高磁悬浮运动平台的控制精度。

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齿轮加工机床的可重构特性研究

胡浪, 洪荣晶, 于春建, 丁爽

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 35-38. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.010

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针对传统齿轮加工机床功能单一，无法满足市场上复杂多样齿轮产品加工需求的问题，提出了一种适应多样性齿轮加工需求的可重构机床，并从多方面对齿轮加工机床的可重构特性进行研究。通过对齿轮成形原理和常用齿轮产品加工工艺进行运动分析，根据FPBS模型分解理论将齿轮加工的功能需求映射到机床机械结构；结合机床结构设计的经验和规律，对齿轮加工机床的模块设计、结构配置、重构配置方案进行研究。采用SolidWorks软件实现一款齿轮加工可重构机床虚拟样机的设计，并通过评价体系对重构方案进行重构效率评价。结果表明所设计的齿轮加工机床满足可重构工艺特性，且可重构率较高，配置结构设计合理，满足齿轮的单机多样化加工需求。

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叶轮加工中心床身动态特性分析与优化

王能, 钟建琳

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 39-41,45. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.011

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叶轮是航空发动机的重要组成部分，需要具有高的加工精度和质量。以某工厂生产的航空发动机叶轮专用加工中心床身为研究对象，采用有限元方法分析其动态特性。根据床身的固有频率和模态振型找出其薄弱环节，针对床身的薄弱环节提出相对的优化改进意见，以改善床身的动态特性，并通过模态试验验证优化的合理性和可行性，为以后的设计提供了一定的参考。

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含并行机器的自动化制造单元机械手调度策略

孟现锋, 罗勇

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 42-45. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.012

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文章研究了风电叶片预埋螺套智能钻孔系统（简称智能钻孔系统）的机械手调度最优策略。针对智能钻孔系统中多个并行加工机器和一个机械手难以合理调配的优化问题，提出一种将最小公倍数周期序列和遗传算法相结合的混合调度策略。论文首先分析了工件加工过程中机械手的动作特点，建立机械手搬运工件的最小公倍数周期序列模型。然后，设计遗传算法求解最优或者近似最优的最小公倍数周期序列。最后，将优化后的机械手调度策略用于实际智能钻孔生产线，并和传统的启发式算法做了对比分析，证明了该混合调度策略的有效性。

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云制造模式下QoS驱动的制造服务协作网络演化模型

李晓娟, 袁逸萍, 孙文磊, 李华华

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 46-49,53. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.013

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根据云制造服务网络本身所具有的自组织特点，以复杂网络的角度和观点来研究云制造模式下的制造服务相互作用关系，提出QoS驱动的制造服务自组织演化模型。在该模型中综合考虑制造服务QoS驱动的择优性，协作关系的动态性、连接的约束性等特点，对可能的演化结果进行理论推导和证明，从理论上证明云制造服务协作网络具有无尺度特征。该项研究揭示了云制造模式下制造服务协作的性质和演化规律提供一种新方法，为进一步探索云制造系统动力学特性提供理论基础。

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基于nCode Design-Life的永磁同步电机主轴的疲劳特性分析

于慎波, 李红, 翟凤军, 钟双双, 夏鹏澎

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 50-53. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.014

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针对某型号永磁同步电机主轴局部出现裂纹或断裂现象展开了分析研究。首先用解析法和数值法对电机主轴进行了二维电磁力计算分析，确定了作用在主轴上的载荷谱。然后利用nCode Design-Life中的S-N分析方法，对永磁同步电机的主轴进行疲劳特性分析。得到主轴的疲劳损伤云图，结果显示在主轴输出端第一变截面处出现了应力集中。在瞬态电磁力和输出脉动转矩循环作用下，存在断轴隐患。提出了在变截面处采用凹圆角的加工方法，可有效的减少应力集中，提高主轴寿命。为永磁同步电机的可靠性设计提供了参考。

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基于ΔE及阶跃效应的T-D棒位移输出仿真分析

汪建新, 晋康, 常云龙, 梁永利

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 54-56. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.015

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在理论分析弹性柱体纵向振动模态的基础上，利用有限元软件ATILA得到了T-D材料棒在ΔE和阶跃效应及两者共同影响下的一阶纵向振动频率，计算得到了T-D材料棒端面纵向振动位移随线圈激励频率变化的输出曲线。分析讨论了ΔE效应及阶跃效应对T-D材料棒一阶纵向振动模态的影响，发现了线圈激励频率位于T-D材料棒一阶纵向振动固有频率附近时对端面纵向振动幅值的放大作用。为合理选择T-D材料棒的预应力和偏置磁场大小，用以使T-D材料棒在期望频率范围内获得理想输出性能提供了较为准确的依据。

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航发叶片的测量数据误差处理方法研究

张明德, 罗冲, 张卫青, 蔡汉水, 谢乐

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 57-61. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.016

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针对航空发动机精锻叶片自动化生产线加工环境相对较差时的误差评定问题，根据国内叶片实际检测中常用的截面法检测，提出了测量点集与理论截线的优化匹配算法。该方法包含测量点集与理论截线的初步匹配、精确匹配、匹配优化，并为了得到更精确的叶型误差，根据测量点集与理论截面线之间的关系，提出了一种测量点集到理论截线的最近点集求解算法。通过实例验证了该方法的实用性和有效性，提高了检测效率，提升了测量精度，为后续精加工处理提供数据依据。

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实验设计及kriging响应面在优化设计中的应用

徐兴伟, 胡晓兵, 武韶敏, 赵清祥

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 62-65,69. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.017

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为了减轻结构自重，需对结构进行优化设计。而复杂工程优化问题中，设计变量多且多属于非线性问题，所以对工程优化问题存在着计算时间长、优化效率低且准确性难以判断等特点。将代理模型引入在优化设计中，并通过实验设计方法得到实验设计点，根据实验设计点建立Kriging响应面，对Kriging响应面模型进行优化设计。得出该方法对结构优化设计有很显著的效果。最后以门式起重机主梁为例，建立对应的Kriging响应面进行优化设计，使用该方法优化后，其门式起重机主梁自重减轻了20%，并采用有限元方法验证了结果的准确性。对研究轻量化设计有着重要的参考及借鉴意义。

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一种基于复杂网络技术的产品约束建模及求解方法

马裕港, 刘夫云, 刘秀娟, 苏其杰

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 66-69. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.018

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针对变型设计中的工程约束满足问题，将工程参数与尺寸参数放入同一个网络，建立了包含尺寸约束和工程约束的网络模型。对该模型进行去环和分层，使其与有向树图有着相似的拓扑结构。通过子图的搜索，在子图中运用回溯算法进行网络的约束求解，使产品满足工程约束条件。最后以轴的设计为例，通过与尺寸驱动的变型设计方法相对比，验证了上述方法的可行性。

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基于hyperMILL的半开式整体叶轮五轴数控编程与加工技术

赵文明, 庄鹏, 鞠岗岗, 刘战强

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 70-73,77. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.019

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整体叶轮是航空发动机和各类透平机械的关键零部件。针对整体叶轮因结构复杂而导致数控编程和加工难度大的特点，首先，以半开式整体叶轮为例，在hyperMILL软件中进行五轴数控编程。然后，编程得到的刀具轨迹经过内部机床仿真验证，利用后处理器将刀位（CL）文件转换成机床可识别的NC加工代码。最后，在DMU-70V五轴加工中心上对Al7050铝合金整体叶轮进行加工。加工过程中没有出现干涉、过切、欠切等问题。结果表明hyperMILL可以简化编程的过程，提高编程和加工的效率，为其它同类复杂零件的编程加工提供了依据。

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Delta并联机器人非线性工作空间下轨迹插补算法

陈梅, 石文博

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 74-77. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.020

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为了提高Delta并联机器人运动控制精度，对其工作空间内非线性分布和轨迹插补算法进行了研究。基于仅考虑算法误差前提下，提出了通过选择Delta并联机器人单步插补位置误差最小的精度最优算法。基于机器人运动性能指标下的快速性和精确性，分析对比机器人传统插补算法和精度最优算法各自性能指标，最后通过Matlab平台仿真测试了算法的可行性，结果表明精度最优控制算法在整个机器人可达工作空间内都能有效提高机器人运动控制精度，控制效果要优于传统PVT控制方法。

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基于NURBS插补算法的汽轮机叶片数控加工

乐英, 王颖

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 78-81. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.021

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为了提高汽轮机叶片的加工精度，文章通过分析汽轮机叶片的结构特点，采用一种NURBS曲线插补算法对其进行插补仿真。文章所采用算法由两部分组成：速度规划和参数计算。首先速度规划采用简化的五段S曲线加减速控制方法，保证了叶片在高速加工过程中加速度的连续，使机床运行平稳，然后利用牛顿迭代法来计算插补参数，得到更精确的插补参数，进一步提高了叶片的加工精度和加工速度。汽轮机叶片的插补仿真表明，该算法有高的稳定性和运算精度，并且使机床振动减小，速度波动小，保证了叶片的高质量加工。

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基于开放式数控系统的辅助控制系统设计

张海浪, 舒志兵, 郑之开

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 82-84,88. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.022

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为辅助开放式数控系统完成外围端口控制及数控功能指令订制，在研究了PLC控制系统的基础上，设计一种专用辅助控制系统。该系统采用虚拟plc技术，VC++开发平台，设计开放的指令解析器和运行系统，通过定义二进制编码规则和指令解析表实现数控子功能指令拓展。该系统与主控制系统功能独立，经过实际应用证明，该辅助系统能够根据加载的PLC程序控制端口状态，并成功运行数控子功能。

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嵌入式伺服控制器调试软件的研究

史秀玉, 何平, 王志成, 吴文江, 张玉磊

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 85-88. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.023

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随着工业控制领域的不断发展，传统的控制器已经无法满足用户在线调试的需求，只能通过仿真得到实验结果，这种系统仿真具有一定的理想性。针对传统控制器的缺陷，提出设计一种嵌入式伺服控制器调试软件，能有效弥补这一缺陷。文章采用.NET Framework平台及Visual Studio集成开发环境，基于嵌入式伺服控制器设计了编辑器、汇编器以及调试器（硬件在回路仿真测试系统）。运用硬件在回路（Hardware-in-the-loop，HIL）技术，让处理器运行仿真模型来模拟电机的运行状态，满足了用户实时调试的需求。

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基于嵌入式焊接机器人控制系统设计

张用, 郝卫东, 朱博譞, 苗国强

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 89-91,94. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.024

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ARM处理器功耗低、成本低、体积小、外围电路简单、拥有丰富外设和I/O引脚等优点能满足不同接口且具有强大的数据信号处理能力。设计了基于嵌入式Linux焊接机器人控制系统，上位机采用Exynos四核Cortex-A9处理器芯片设计上位机硬件电路，以DSP芯片为下位机主控制器，采用QT开发上位机控制系统软件进行QT移植。实验仿真证明：所设计的控制系统能够对机器人进行焊接控制，达到预期效果。

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基于840Dsl数控机床刀具刃磨二次系统设计和实现

沈翠凤, 朱学来, 崔海斌

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 92-94. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.025

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目前，数控机床刀具刃磨机床大部分采用国外进口设备，价格昂贵，并且加工算法固定不变不能根据产品设计灵活调整，而国内的加工设备采用工控机和数控系统结合的方式，不能实时图形化监控加工状态。针对存在的这种问题，文章提出在西门子840Dsl数控系统提供的服务接口中开发实现HMI二次系统，将刀具刃磨加工模型算法嵌入到二次系统设计中，以满足客户对加工算法灵活度以及加工前图形模拟设计的要求，同时通过人机交互实时观察控制数控机床刀具刃磨的加工过程。二次系统的设计和实现在实际使用中，验证了该二次系统的灵活性，实用性和易操作性。

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基于振动信号残差法的齿轮故障诊断分析与仿真

田原嫄, 李超逸

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 95-97. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.026

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为了防止齿轮故障，文章基于振动信号残差法，将采集的振动信号进行同步时域平均后，再将其进行快速傅里叶变换，将平均后的信号独立分离成两部分，从而得到齿轮的常规信号和故障信号。然后，再通过计算残差信号有效值，对故障变化程度给出定量描述。通过比较，可以明显看出时域图中信号波形无明显差异，而经处理后的残差图中常规振动信号幅度较小，波形中出现明显的峰值变化处，即故障信号，同时峰值越突出的地方即故障越严重的位置。

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EtherCAT主站与主站通信协议的研究与实现

党选举, 李帅帅, 伍锡如, 姜辉

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 98-101. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.027

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EtherCAT是目前最高速的工业现场总线网络。由于其高带宽利用率，低堆栈延迟、低交换机延迟等优点，近些年被广泛应用于数控机床系统。为满足EtherCAT主站间的通信，进一步扩展EtherCAT组网功能，为构建EtherCAT工业复杂网络提供技术支持，在不影响原有主站与从站通信功能情况下，设计了支持主站与主站之间通信的新协议，扩充IGH开源驱动功能，在AM3358处理器硬件平台上实现了EtherCAT主站与主站的通信。分别在实时RT-Patch linux系统和原生linux系统中对设计方案进行测试，结果表明该方案运行稳定且可以满足主从、主主之间相互通信，满足了工业组网需求。为实现EtherCAT数控系统复杂网络的建立和大数据的快速采集，解决了主站与主站之间通信的关键问题。

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Pythagorean-Hodograph曲线插补及其G代码编程的实现

徐佰温, 唐伟

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 102-104,108. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.028

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对Pythagorean-Hodograph（PH）曲线与数控加工相关的优点进行了研究，给出了PH曲线的构造方法，分析了PH曲线插补技术和其G代码编程的必要性和可行性，在传统G代码编程的基础上，介绍了一种PH曲线插补G代码编程实现的方法，编写了两个PH曲线插补G代码程序，可以看出该G代码编程可以和直线或圆弧插补G代码混合使用，扩充了传统G代码的使用范围，和通常的直线或圆弧分段逼近插补相比，其在精确性、高效性、传输数据量、灵活性方面具有明显的优势，为开发具有PH样条插补功能的数控系统提供了参考。

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一种基于互斥平衡原理的圆度测量方法

任晟德, 玉振明, 李陶深, 韦衡冰

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 105-108. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.029

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提出一种新的基于数字图像处理的圆度测量方法。通过引入物理学的互斥力概念，以线性迭代的方式基于圆环像素群综合斥力移动准圆心点，并附加像素群角度修正，使其停止在受圆环像素群综合受力为零的点，该点即为文中方法所求圆心点。理论分析和实验验证了使用此方法获取的圆心点及零件圆度均与传统非接触测量测量结果相近，可应用于实际的圆度测量工作，也为未来的圆度测量研究提供一种新思路和新方法。

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基于ORB特征和里程计信息的机器人视觉导航

韩晓东, 刘冬, 丛明

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 109-111,115. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.030

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提出一种基于ORB（oriented FAST and rotated BRIEF）特征和里程计信息的移动机器人视觉导航方法。该方法提取输入场景的ORB特征作为显著路标，同时提取机器人里程计信息计算行为模式，将显著路标和行为模式作为状态节点进行机器人环境拓扑地图的构建。基于特征匹配技术进行机器人的状态定位，并选择状态中对应的行为模式实现机器人的路径跟踪导航，且在导航过程中有防止偏移既定路线的调整机制。实验表明：文中的方法能够较好的完成机器人的导航任务，并且对环境中的动态信息具有一定的鲁棒性。

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基于功率预测的数控机床粗车过程中进给系统调速模型

郑家佳, 何彦

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 112-115. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.031

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针对数控机床在粗车过程中需要对进给系统进行调速控制，以适应不同工况，进而提高加工效率这一问题，提出一种基于功率预测的调速模型。在分析了数控机床进给系统功率方程和粗车过程的基础上，构建了基于功率预测的数控机床粗车过程中进给系统调速模型，并详细阐述功率预测方法；最后，采用试验与仿真相结合的方法验证了模型的可行性。该模型可以基于进给系统输入功率的预测值，对切削工况即背吃刀量进行预测，进而根据功率预设值和所预测的背吃刀量进行调速，实现进给速度控制，同时也有效解决了调速滞后的问题。

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基于RBF神经网络的永磁同步电机速度PI-IP控制

周佳, 卢少武, 周凤星

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 116-118,122. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.032

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针对PMSM伺服系统速度环PI和IP两种控制方式控制效果不佳的问题，提出一种基于RBF神经网络的伺服系统速度PI-IP控制参数自整定方法。该方法结合RBF神经网和PI-IP复合控制二者的优点，构造了基于RBF神经网络的速度PI-IP控制器，对速度环控制参数进行整定，改善常规PI和IP两种控制器的控制效果，最后通过仿真实验进行了验证。仿真结果表明：与常规PI和IP两种控制方法相比，该方法能有效减小速度超调，抑制扰动，用该方法设计的伺服系统具有良好的跟踪给定性能和较强的抗负载转矩扰动能力。

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基于RCSA的多轴加工系统动态特性评估与分析

李鑫, 唐小卫, 吴鹏飞, 闫蓉, 李志栋, 陈亮

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 119-122. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.033

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为了对多轴加工系统在主轴不同位姿时的动态特性进行定量评价和分析，基于子结构响应耦合法（RCSA）建立了机床刀具端动态特性的预测模型，采用锤击实验和有限元相结合的方法来获取主轴不同位姿时的频响函数。并从频响函数中提取动态特性评价指标。利用该方法对WHLG120x35车铣复合加工中心的综合动态特性进行了评估与分析，指出了其加工的薄弱环节，并通过加工稳定性lobe图进行了验证。

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汽车驱动桥多轴道路模拟试验装置设计研究

邹喜红, 周玉军, 袁冬梅, 王耀伟

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 123-126,130. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.034

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驱动桥作为汽车最为重要的零部件之一，其可靠性对整车的可靠性有着至关重要的影响。文章在分析驱动桥在实际道路上行驶时所受到的载荷及约束的基础上，结合某车桥厂商的驱动桥总成，利用MTS公司液压伺服作动器和控制系统，设计了一套驱动桥多轴道路模拟试验装置，对试验装置的导轨组件、主减速器和半轴的夹具等关键零部件进行了详细设计，利用UG建立试验台架的三维模型，并利用有限元软件hyperworks对重要构件进行了强度分析和模态分析，利用多体动力学软件ADAMS对系统进行了运动可行性分析，研究显示该装置具有较好的稳定性和可靠性，可以较好模拟了驱动桥的约束和所受载荷情况，从而为汽车驱动桥试验提供一套实用有效的装置。

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铝硅合金ADC12切削仿真与试验分析

毕京宇, 丛明, 刘冬, 许修箔, 赵鑫

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 127-130. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.035

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针对某汽油机缸体、缸盖材料——铝硅合金ADC12的高速切削参数的优化选择，采用其Johnson-Cook本构模型，在有限元软件ABAQUS中采用热-力耦合分析单元用硬质合金刀具对其进行二维高速切削仿真，得出该合金在不同切削参数下的切削力大小及变化规律，经过对比分析得出其最优的切削参数。然后在高速铣床上对该发动机缸体、缸盖材料进行高速铣削试验，将试验结果与仿真结果进行对比，验证了有限元切削仿真的有效性，为该缸体、缸盖进行高速铣削提供合理铣削参数的选择依据。

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转向架构架快速工艺设计系统研究与开发

杨欣雨, 马术文, 丁国富, 穆俊强, 付玉龙

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 131-133,137. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.036

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在对零件特征分解、加工特征与工艺信息映射、特征参数传递技术研究的基础上，结合变异设计和工艺模板的思想提出一种基于特征的工艺文件快速设计方法。以设计特征和工艺特征作为产品进行工艺设计的基本单元，并作为工艺设计相似性的评判依据，快速工艺设计系统调用相似性极高的零件的工艺模板进行变异设计，以生成新的零件的工艺文件。文章以某高速列车转向架构架为对象，开发了一套快速工艺设计及文件生成系统，该系统能够有效提高构架的加工工艺设计效率，缩短工艺编制时间，改善工艺文件的设计质量。

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航天用SiCp/Al复合材料ELID精密磨削磨床设计

关佳亮, 赵显辉, 任勇, 路文文, 杨晶

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 134-137. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.037

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SiCp/Al复合材料具有优异的力学性能和物理性能，在航空航天、汽车、电子、军事等领域被广泛应用。针对高体积分数SiCp/Al复合材料难加工的问题，采用ELID精密磨削技术与立式磨床结构设计相结合的方法，设计出一台ELID精密磨削机床。满足在一次装夹中对SiCp/Al零件外圆、内孔、端面和螺纹等关键结合面的精密磨削加工，从而保证零件的尺寸精度、位置精度和表面精度。文中着重介绍专机的设计思路、结构和磨削加工过程。

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铣车复合加工中心立柱高比刚度效能仿生设计研究

谢黎明, 杨忠泮, 靳岚, 宋博

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 138-140. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.038

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针对某型铣车复合加工中心立柱的轻量化问题，文章基于仿生设计原理和方法，在分析铣车复合加工中心立柱工作载荷的基础上，从空茎植物的力学与构型特性出发，以高比刚度结构效能为目的，对立柱内部结构进行仿生设计。通过对仿生型立柱进行静力和模态仿真分析，其结果表明，仿生型立柱的质量减轻，比刚度结构效能得到较大提高，其静动力学性能也有显著改善。

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切削条件对淬硬钢已加工表面白层形成的影响

段春争, 徐欣欣

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 141-144. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.039

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高速切削淬硬钢已加工表面存在白层，对工件使用性能具有很大的影响，研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义。通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40CrNiMoA钢实验，分析了高速干硬切削过程中已加工表面产生白层的条件，研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律。研究表明：已加工表面白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势，随刀具磨损量增加而增大；随着工件材料含碳量增加，白层厚度增大。

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基于DELMIA的电梯轿壁焊接工艺规划研究

崔嘉嘉, 陈继文, 杨红娟, 陈清朋, 姬帅

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 145-147,151. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.040

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高精度、高柔性化的电梯轿壁自动焊装线是电梯轿厢制造领域急需解决的一个关键问题。基于数字化工厂仿真平台DELMIA软件，研究了电梯轿壁焊接工艺规划。将产品实体模型导入DELMIA软件获得产品数据，配置装配资源数据，实现焊接生产线布局规划。从产品实体模型采集获得焊点的位置信息，基于遗传算法实现电梯轿壁焊接路径规划。通过干涉检测分析，确保工作空间内执行焊接时安全可靠。将离线程序输送给机器人，完成特定的焊接任务。某型号的载客电梯轿壁的焊接工艺规划实例验证了文中方法的有效性和可行性。

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基于工艺流程图的车间生产管理系统设计与开发

李丽, 吉武俊, 武照云, 吴立辉

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 148-151. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.041

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为了提高车间的信息化管理水平，以机械制造车间为对象，对车间总体业务与工艺流程的特点进行了分析，划分了车间生产管理系统的功能模块，给出了系统的体系架构组成。详细论述了工艺流程图建模与设计、基于工艺流程图的流程控制和生产进度监控、生产质量检验流程与方法等关键技术。在此基础上，以C#.NET为开发平台，设计并开发了基于工艺流程图的车间生产管理系统。通过实际应用，该系统较好的实现了以工艺流程图为核心的各项信息化管理功能。

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面向数控车间的刀具需求计划制定方法研究

徐忠兰

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 152-156. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.042

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刀具需求计划是刀具管理系统中研究的重点，也是企业管理所关心的焦点。文章提出了一种针对数控模块化刀具的刀具需求计划制定的计算方案，该方案考虑到模块化刀具中不同模块由于磨损方式不同，从而导致换刀节奏和需求量的不同，针对不同模块分别制定了相应模块的需求计划计算方案。同时，考虑到切削刀具模块的库存是具有生命库存特征的自消化性库存，在计算最终刀具物料采购计划时使得结果更加符合实际情况。基于此方案开发的刀具管理系统具有较好的适应性，对于企业的刀具准备工作及采购计划制定具有较好的指导作用。

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基于改进TOPSIS的制造车间重调度决策方法研究

刘壮, 张中敏, 杜先军

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(1): 157-160. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.01.043

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针对制造车间最优重调度方案甄选问题，提出了一种基于改进逼近理想解排序的制造车间重调度决策方法。以可选调度方案集作为研究对象，考虑调度方案变更过程的耗损，设计工序相似性和额外机器能耗决策指标，实现调度方案性能的量化描述；利用基于Kullback-Leibler距离和灰色关联度的改进逼近理想解排序方法，确定可选调度方案间的偏序关系，以判断是否触发重调度及选取最优重调度方案。最后，通过实例验证了所建立重调度决策方法的合理性和有效性。

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刊出日期：2019-12-16

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