组合机床与自动化加工技术

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柔顺机构拓扑优化设计中的拓扑图提取综述

付永清, 朱健璎, 金周晟

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 1-4. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.001

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针对柔顺机构拓扑优化设计中的拓扑图提取问题，就其中的中间单元、棋盘格和轮廓提取问题进行了详细综述。在此基础上，指出棋盘格的消除、中间单元的取舍和拓扑图的轮廓提取是柔顺机构拓扑图提取中的重要问题，并分析了该三个问题出现的原因。

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重型数控机床伺服驱动中的惯量匹配分析

张彦方, 周林, 桑伟进, 彭芳瑜, 闫蓉

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 5-8,13. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.002

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在重型数控机床产业，伺服惯量匹配对进给伺服系统的动态性能有着非常重要的影响，文章搭建了数控机床进给伺服系统通用的全闭环仿真模型，以GMC1600H/2五坐标横梁移动龙门加工中心Y、Z轴为研究对象，分析了时域和频域下惯量比对单轴系统性能的影响以及Y、Z轴联动时不同惯量比对直线轨迹和圆形轨迹轮廓误差的影响，给出了直线加工和圆弧加工两种加工形式下较优的惯量比范围，并说明了在超过一定惯量比范围后，系统轮廓误差会呈现明显的波动，为数控机床伺服驱动中的惯量匹配提供了理论依据。

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加载条件下滚珠丝杠副精度保持性试验研究

刘佳耀, 尹曦, 陶卫军, 米继锋

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 9-13. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.003

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针对国产精密滚珠丝杠副产品在精度保持性与耐磨性方面试验数据缺乏、性能研究不足的问题，提出了一种基于恒定加载的精密滚珠丝杠副精度保持性试验方法并进行了对比试验。与合作单位合作开发了配套的试验系统；给出了精密滚珠丝杠副各精度指标的求解方法、精度与摩擦力丧失判断依据。试验结果显示了参与试验的两种型号精密滚珠丝杠副的精度保持性和摩擦力随时间变化的趋势，对比分析出它们的优劣势并推测原因，符合实际生产经验，验证了试验方法与试验装置的有效性，为国产精密滚珠丝杠副精度保持性的提高提供了试验方法与有效试验数据。

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基于差分插补原理的圆柱插补模式研究

王宏甲, 赵庆志, 杨召彬

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 14-16,20. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.004

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为了实现圆柱表面二次曲线的直接插补，通过对车铣复合加工中心的圆柱插补模式进行分析，提出将差分插补原理应用到圆柱插补模式中。为了得到圆柱表面插补与平面插补之间的关系，实现圆柱面二次曲线的差分插补，对圆柱面的展开进行了数学分析。通过引进圆柱插补模式缩放比例因子，实现了圆柱插补与平面插补的统一，提高了数控程序的编制与加工效率。经过分析二次曲线差分插补代码，定义了圆柱插补模式的命令格式，并进行了相关的实验验证。实验结果表明，基于差分插补原理的圆柱插补模式实现了圆柱表面二次曲线的直接插补，并且易于理解与编程。

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多目标差分进化算法在轴系全息动平衡中的应用

周建平, 冷洪坤, 温广瑞, 冉祥锋, 姜宏

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 17-20. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.005

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传统全息动平衡方法对转子进行动平衡时，仅以残余振动平方和作为标准对平衡效果进行评价，平衡效果受到平衡面和平衡精度及效率的约束。文章利用不同维度的标准benchmark测试函数验证了差分进化算法的优越性，研究了差分进化算法配重优化的原理，融合模拟退火因子提高算法的寻优能力，利用该算法对轴系进行全息动平衡优化，综合残余振动平方和、残余振动极值及残余振动均值等多个目标建立评价函数对轴系动平衡状况进行评价，通过实验验证了该方法的轴系动平衡效果良好。

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滚动直线导轨副的温度场分析与试验研究

舒启林, 邹存建

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 21-23,28. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.006

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为了研究滚动直线导轨副发热量对零件加工精度的影响，以某公司生产的滚动直线导轨副为研究对象，在ansysworkbench软件中分别对其进行稳态、瞬态和热-结构耦合分析，得到滚动直线导轨副的理论温度场与变形场。以自主搭建的试验平台为基础，对导轨副进行了温度场试验研究。试验结果显示最大温升及趋势与仿真结果相吻合，从而验证了滚动直线导轨副有限元模型的正确性，并为滚动直线导轨副的热特性研究提供实际依据。由试验结果可知，采用该有限元模型对滚动直线导轨副进行类似热特性方面的研究，不仅使工作量变小，而且得出的结果也将真实可靠。

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基于公差原则的装配公差统计分析

王辉, 黄美发, 郑素娟, 杨盛宇, 李超元

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 24-28. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.007

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为了提高机械产品的互换性，减少制造成本，公差原则在零件设计时有着广泛的应用，但是在现有的装配公差统计分析方法中却较少考虑零件的公差原则。为解决此问题，基于雅克比旋量理论建立了考虑公差原则的三维装配公差模型，并结合蒙特卡洛法对装配体进行统计公差分析，期间在用旋量区间表示特征变动时并考虑了旋量间的约束关系，使公差分析结果更加符合实际情况。最后以简易顶尖尾座装配体为实例，对比了零件应用不同公差原则时的公差分析结果，验证了所述方法的有效性。

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基于遗传算法的码垛机器人关节路径规划

董航, 杜广胜, 刘冬, 丛明

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 29-31,35. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.008

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针对码垛机器人高速工作时末端易产生抖动现象的问题，文章提出了一种机器人轨迹规划的数学方法。文章分析了机器人轨迹对抖动现象的影响，应用最优化方法建立了机器人关节轨迹问题的数学模型，确定了机器人优化目标，使用遗传算法求解了该优化问题，运用Matlab进行了实验计算，求得了机器人各个关节的近似全局最优轨迹。文中提出的研究方法可以用于确定控制码垛机器人平稳运行的上层算法。

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极坐标圆弧插补算法的计算仿真与实验验证

来旭辉, 许燕, 周建平

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 32-35. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.009

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为减少铸造成型开模周期提高零件生产效率和质量，搭建了极坐标成型平台。阐述了极坐标相对直角坐标的优势，根据极坐标堆焊成型设备的结构综合逐点比较法及时间分割法，对极坐标下的圆弧插补算法进行了研究和探索，提出了极坐标模式下的逐点比较插补算法，对极坐标特有的插补特殊点和关键点的插补精度进行了优化，并编写可视化软件对插补过程仿真分析。最后设计圆筒插补实验通过对比得出该算法稳定可行。

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基于ROS的工业机器人运动规划

刘启帆, 谢明, 姜磊

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 36-39. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.010

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ROS是一个开源的机器人操作系统，能够很好的验证各类运动规划算法。通过对该系统的研究，提出一种以ROS为平台在笛卡尔空间下进行运动规划的方法。首先将工业机器人的三维模型转制为ROS中的URDF格式，完成机器人的初步配置。然后使用MoveIt!工具添加了使用最小二乘迭代的逆解算法，该方法通用性强，且可得到唯一最优解。对于规划过程中的姿态插补，则采用单位四元数法，该方法有效解决了万向节锁死和旋转不平滑等问题。最后让机器人分别沿着直线和圆弧轨迹进行运动仿真，从实验结果可以看出机器人运动轨迹平滑，表明了此方法的可行性。

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称重传感器标定装置新型夹具设计及性能分析

冯博琳, 王军利

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 40-44,48. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.011

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为了解决某型称重传感器标定装置夹具质量过重等问题，以传统称重传感器标定装置夹具为研究对象，文通过对传统夹具左右L板进行轻量化减重，设计了一种新型传感器夹具装置。对新型夹具进行了有限元分析，其结果表明：新型传感器夹具装置相比较于传统夹具装置质量减少了减小了6%，而且具有更高的刚度和强度，新型夹具应力减小了44.9%，变形量减小了56%。对新型夹具进行模态试验以及仿真分析发现第4、6阶模态振型对气缸与支撑柱连接部位影响较大；通过瞬态动力学分析获得了夹具受到夹具压头压紧瞬间时的应力分布情况。以上研究可为其他传感器夹具的设计提供一定的理论参考。

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KDP晶体超精密加工机床主轴系统模态分析

关佳亮, 孙晓楠, 赵显辉, 任勇, 路文文, 戚泽海

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 45-48. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.012

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KDP晶体超精密加工机床的加工精度与主轴系统的振动存在着密切的联系。为了解决KDP晶体超精密加工机床的加工稳定性差、精度难以保证的问题，利用ANSYS Workbench软件建立了主轴系统的三维有限元模型，在此基础上对机床主轴系统进行模态分析，得到主轴系统的前6阶模态频率和振型并分析了主轴系统的模态频率及振型之间的关系。最后对主轴系统进行模态实验，实验结果与有限元分析之间基本吻合，最大误差为4.9%，验证了有限元分析结果的可靠性，为KDP晶体超精密加工机床主轴系统的优化设计以及轻量化研究奠定了基础。

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基于有限元的带衬层传动螺旋副受力分析

程振锋, 章争荣

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 49-51,56. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.013

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建立了压力机传动螺旋副的普通结构和带衬层结构这两种三维空间有限元模型，并在ANSYS WORKBENCH中用静力学主要分析了两种结构中螺母的应力变化情况。首先通过对普通结构进行模拟分析，得到螺母的受力主要集中在螺牙的下螺根，下螺根螺旋线应力分布整体呈现"U"形，同时最大等效应力位于螺旋线上端。在这基础上，对带衬层传动螺旋副进行模拟分析，发现随着衬层弹性模量和厚度的增加，螺母螺牙受力相应减少，但弹性模量的敏感度较小。

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基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法

梁奉兴, 董峰, 徐汝锋, 刘纪凯

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 52-56. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.014

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针对传统的等残留高度刀轨规划算法加工自由曲面时刀轨不光顺问题，提出了一种基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法。通过判断同一条刀轨相邻刀触点之间的平均加速度来调整不符合加速度条件的刀触点，从而保证刀具轨迹的光顺性。基于该算法利用VC++6.0和UG OPEN/API二次开发平台编写程序。对拟合自由曲面得到的参数曲面进行处理后，并在UG（Unigraphics NX）CAM模块进行刀路模拟。结果表明，该算法有效的改善了刀具轨迹的光顺性，得到了理想的效果。

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基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿

潘海鸿, 俞宗薏, 张秋杰, 陈琳

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 57-60. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.015

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针对数控机床滚珠丝杆进给系统中反向间隙的存在严重影响数控机床定位精度的问题，提出基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿方法。基于该方法建立反向间隙传动模型，计算补偿过程的加速时间，在加速时间不等于伺服周期整数倍时，反推补偿过程中的加速度值，从而准确补偿反向间隙，避免出现过补偿或欠补偿现象。通过仿真验证该补偿方法的有效性，数控平台实验结果是该补偿方法可将X轴目标点正、负向平均偏差减小在-2μm~3μm之间波动，表明所提出的方法可以有效降低因反向间隙造成的定位误差，提高了数控机床的定位精度。

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小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制系统设计

刘建春, 杜欣宇, 黄海滨, 汤辉煌

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 61-63,68. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.016

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为解决常规锁螺丝机柔性较差且无法应用于小长径比螺丝的问题，开发了一套适用于小长径比螺丝的多轴自动锁螺丝机。根据锁付工件的功能需求，基于八轴运动控制卡，开发了多轴自动锁螺丝机的运动控制系统。并以50寸液晶电视背板为加工对象进行加工实验，人工数量可减少86%，锁付时间平均减少30%。实验结果表明，该多轴自动锁螺丝机能够实现对螺丝的快速锁付，降低生产成本，提高生产效率。

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融合云加端的制造产品在线质量预测研究

唐向红, 易向华, 陆见光, 元宁, 刘国凯

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 64-68. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.017

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针对制造过程的在线质量预测的实时性问题，提出了一种融合云加端的在线质量预测架构。该架构在云加端提出一种基于遗传算法（GA）参数优化的隐含层节点自适应增长极端学习机（AG-ELM）方法，建立了优化的产品质量预测模型。同时，该架构在终端改进了k-means方法并将其应用于在线质量数据流聚类，并将聚类中心序列输入产品质量预测模型，预测产品的质量。通过点焊过程的实验表明该产品质量预测模型方法实时性较BP神经网络和贝叶斯方法有较大优势，能应用于当前制造过程的在线质量预测。

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VMD与MCKD在轴承故障诊断中的应用与研究

王建国, 陈帅, 张超

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 69-72,76. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.018

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针对传统解调分析难以提取轴承故障信息的这一特征，提出了一种变分模态分解（variational mode decomposition，VMD）与最大相关峭度解卷积（maximum correlated kurtosis deconvolution，MCKD）相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先对轴承故障信号进行进行VMD分解并得到一系列窄带本征模态函数（intrinsic mode functions，IMFs）；然后对各个IMF分量进行MCKD降噪，突出故障冲击成分；最后对降噪后的信号进行包络解调分析完成轴承的故障诊断。仿真信号和轴承故障振动信号的分析结果表明，基于VMD和MCKD的轴承故障诊断方法能够准确地获取轴承故障特征频率。

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基于机器视觉的电梯平衡补偿链检测系统设计

朱建江, 华强, 霍铖宇, 杨浩东, 姚志强

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 73-76. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.019

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为解决目前电梯平衡补偿链生产中人工质量检测效率低下、劳动强度大、易漏检的问题，提出一种基于机器视觉的电梯平衡补偿链专用检测系统。根据待测链环的形态结构特点，设计了串行式的多工位检测过程，通过不同成像方式和图像处理算法的有机结合，可以有效地实现电梯平衡补偿链的轮廓尺寸超差和表面缺陷的在线实时自动检测。测试结果表明，该系统的漏检率和检测速度均明显优于人工检测，有效地提高了生产效率。

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基于拼接重构的长导轨直线度测量方法

钱林弘, 吕磊, 夏欢

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 77-80,84. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.020

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为了有效解决超精密设备长导轨全行程直线度精确测量的难题，文章提出了一种基于拼接重构原理的测量方法。首先采用激光干涉仪对短基准平晶面形误差进行测量，并用于补偿到长导轨直线度测量结果；接着比较了不同倾斜误差消除方法的效果，并确定消倾斜误差的优选方法；然后分析了拼接重叠长度、拼接次数以及环境噪声对测量结果的影响规律；最后对金刚石飞切机床的超精密长导轨开展直线度测量，并将测量结果与采用长平晶测量结果进行对比。结果表明：两者的误差在15.8%以内，有效验证了文中提出的拼接重构方法的有效性，为解决超精密设备长导轨全行程直线度测量提供了一种新的思路。

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二轴伺服系统轮廓误差的控制研究

吴飞, 刘潇, 高尚, 詹洁

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 81-84. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.021

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传统解决轮廓误差的方法并没有从根源上解决轴间的相互影响而引起的不同步。通过设计双轴的变增益交叉耦合控制器，把变增益交叉藕合控制应用到双轴进给伺服运动控制系统中，利用其在任何路径下都可以改善轮廓误差的优点，提高双轴进给伺服系统间因为各轴动态特性不匹配及负载扰动情况下的轮廓控制精度。搭建X-Y双轴交流伺服系统的试验平台，基于该平台对轮廓误差及算法进行研究，建立数学模型进行仿真分析与实验分析，结果表明该方法能显著提高轮廓精度，可以用于中小型高精度专用机床的开发。

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基于改进算法的MBD模型信息提取方法与运用

苗凤金, 邵云鹏, 祝锡晶, 成全, 张洪

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 85-87,91. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.022

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为了更高效地提取MBD模型工艺信息，提出基于改进递归深度优先遍历算法的MBD模型工艺信息的提取方法，详细介绍了此方法的应用过程。该方法以Visual Studio2012为平台，将模型的组成信息和工艺信息存入多叉树中，通过构建和遍历多叉树，运用层级控制，可以只遍历任意一段子树并输出其信息，避免了遍历全部信息的情况。借此不同职位工作者根据自身需求，可只遍历和输出所需内容。最后辅以实例验证了该方法的可行性，并且越是复杂的模型，其优越性越明显。

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深切口椭圆柔性铰链疲劳寿命预测方法与模型

伍建军, 廖泰健, 叶祥, 刘海平, 汪辉

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 88-91. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.023

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针对深切口椭圆柔性铰链疲劳失效难以准确预测的难题，提出了一种应力-寿命模型的方法。该方法首先采用有限元对柔性铰链进行结构与受力分析，发现缺口薄弱处的应力最大处易发生失效，并给出最大应力计算公式；然后建立应力-寿命模型，利用经验估算法获取柔性铰链材料的疲劳强度估计值；最后通过引入Marin方法来修正疲劳强度精度，进而获取寿命预测值。实例表明该方法可以为柔性铰链疲劳寿命预测提供一种新途径。

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基于机器视觉的滑动轴承缺陷检测系统设计

陈琦, 阮鸿雁

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 92-95,99. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.024

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针对滑动轴承生产过程中存在的检测速度慢、自动化水平低、检测精度低等问题，提出一种基于机器视觉的滑动轴承内表面缺陷检测系统的设计方案，实现了轴承体的自动检测功能。首先设计了一种实验检测平台用于获取滑动轴承内表面的图像；通过基于形状的模板匹配算法对预处理后的图像进行匹配，实现对目标物体与缺陷区域的快速定位；为了实现对缺陷的提取，提出了一种基于区域灰度值的图像分割方法与基于区域形态学处理的特征提取方法。实验表明，系统的检测效果与传统的检测方法相比，具有明显的优越性，为滑动轴承内表面检测提供了新的方法。

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SCARA机器人焊缝跟踪器现场标定设计

李嘉维, 马殿光, 唐厚君, 孟祥群

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 96-99. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.025

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为实现对焊缝空间坐标的精确采集，需要对焊缝跟踪系统进行标定。提出了一种用于工业现场环境的高效标定方案，使用张正友标定方法确定相机内参与畸变，通过SVD平面拟合求解光平面方程，通过测量机器人基坐标系与标定参照物坐标系间的关系完成手眼标定。线结构光视觉传感器与SCARA机器人进行配合，实施现场作业，现场测试结果表明，标定方案具有高效，精度高的特点，系统整体标定误差为±1.0mm，能够满足工业现场应用要求。

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基于PLC的色母粒自动配料系统开发

郑剑, 李沛刚, 冯显英, 梁晨晨, 吕强, 周兵

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 100-102,107. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.026

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基于工控机和PLC，开发了一套色母粒生产主从分布式精密配料控制系统。其中，工控上位主机主要负责对物料、配方、工艺、生产信息进行管理以及整个配料过程的监控，PLC主要实现具体动作控制。提出了一种新的迭代自学习配料落差处理方法，同时也介绍了控制系统的总体方案以及软硬件结构。实际运行证明开发的系统可行、可靠，人机界面友好，操作简单，配料精确高，达到了预期目标。

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基于不等高度数据采集的刀具磨损三维检测

高飞, 周兆锋

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 103-107. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.027

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由于刀具磨损对切削过程以及表面加工质量有着重要的影响，因此刀具磨损程度的检测对于提高零件的表面加工质量有重要的意义。文章提供了一种新的刀具磨损检测方法，该方法主要基于在不同高度对磨损区域拍照所得的图像，并对磨损区域进行相应的三维重构，最终能得到刀具磨损区域的三维形貌图，其不仅能使得刀具的磨损区域得到重现，而且能对磨损的体积进行较为精确的测量。将该技术对实际加工中不同切削条件下的刀具的磨损进行检测，最终得到了不同切削条件下的刀具的磨损，结果表明该方法对于刀具磨损的检测不仅方便，而且精度较高。

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基于EMD和ADS的刀具磨损在线监控系统开发

钱桃林, 高宏力, 李辅翼, 王勇

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 108-110,129. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.028

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为实现刀具磨损状态准确快速的识别，开发了一套基于自动化设备规范（ADS）通信技术和经验模态分解（EMD）的刀具状态在线监控系统。运用EMD将振动信号分解成多个固有模态函数分量（IMF），综合使用相关系数法以及能量值法筛选了前6阶IMF分量的均方根值作为监测特征，然后将监测特征作为支持向量机的输入，建立监测特征与刀具磨损状态的关系模型。加工中的一定长度的振动数据经ADS技术传输到建立好的支持向量机（SVM）模型中，完成刀具状态的识别。使用TwinCAT和Matlab实现了整套系统的功能。经试验验证，刀具监控系统运行稳定，能对刀具状态进行准确快速的判断。

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基于ACO_PSO的机器人路径规划和ROBCAD运动仿真

冯超钰, 王杰, 张梦超

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 111-113,125. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.029

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汽车焊装是汽车生产中的重要环节，目前生产人员主要依靠经验进行焊点路径规划，导致工作量大、效率低。针对这一问题，提出了用ACO_PSO混合算法计算得出合理的焊接路径，并与实际工人规划的传统路径进行比较，再与ACO算法和PSO算法的实验结果比较，从而证明该算法更优。然后在ROBCAD中建立三维仿真模型，解决了可达性、干涉等实际生产过程中的常见问题，最后计算出焊接过程所需的时间。研究结果表明，ACO_PSO混合算法对改善机器人节拍和提高生产效率有一定的帮助，进一步提出了焊接路径规划的研究重点和发展方向。

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级联式运动控制网络高精度同步策略

王宝仁, 曹金晓, 李金松

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 114-117,122. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.030

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在级联式运动控制系统中，为了解决各运动轴不同步的问题，提出了高精度的多轴同步补偿策略。简单介绍了主控制器与伺服节点之间的通信过程，探究了通信延时的主要影响因素，并在FPGA硬件平台上设计了同步补偿定时器，然后根据节点间的通信延时情况配置定时器的补偿时间，以实现多轴运动同步启动的功能。最后通过硬件实验，搭建起五轴同步运动控制系统，验证了该同步补偿策略的有效性，且性能稳定，具有一定的实用价值。

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基于三维模型的装配工艺优化与计算机集成系统研究

陶小刚, 郝博

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 118-122. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.031

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针对齿轮泵装配工艺规划中三维建模与装配工艺信息素脱节，且二维计算机辅助装配工艺过程设计不能动态反映零部件装配工艺过程与干涉性等问题，提出了一种基于3DCAPP-A的装配工艺优化方法。通过对齿轮泵三维建模分析和装配信息素提取，完成3DCAPP-A与UG集成系统创建；其次在3DCAPP-A环境中对齿轮泵装配信息素进行完善添加，建立三维装配工艺知识库，为装配工艺专家系统设计提供知识来源；最后利用UG二次开发工具，对装配工艺专家系统进行开发技术研究。结合实例表明，运用专家系统和UG集成开发技术，可以实现装配工艺信息素的流动，并能动态反映零部件装配工艺过程与干涉性等问题；减少二维视角带给技术人员的模糊装配设计，从而降低生产成本，提高效率。

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智能制造环境下工艺规划分级策略研究

杨威, 涂海宁, 陆远

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 123-125. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.032

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为适应智能制造的生产特点，需对传统的工艺规划方式进行相应的改进，文章提出了面向智能制造过程的规划分级策略。根据零件的不同加工阶段的特点及工艺信息的设计粒度需求，给出了网络化的任务分级模型，建立了生产准备资源与任务的映射关系，最后通过将构建的生产准备平台系统应用于某烟草机械企业，验证了该策略及模型的正确性。

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VL1060立式加工中心床身结构优化设计

郑文标, 彭晋民

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 126-129. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.033

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为了解决传统机床设计过程中存在设计周期长、刚度不足和结构笨重等缺陷。文章依据VL1060立式加工中心床身的结构特点，运用有限元法对床身进行动静态分析和结构优化，在满足机床强度的前提下，进行关键设计尺寸的灵敏度分析，对床身性能影响较大的尺寸进行优化取值，选择最佳优化方案。优化结果表明，运用此方法优化后，减轻了床身的重量，床身的刚度和固有频率均有所提高，为以后加工中心床身的设计提供了指导。

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左右曲柄自动加工生产线的研制

陈涛

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 130-132. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.034

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文章介绍了左右曲柄自动加工生产线的开发与研制。首先简述了曲柄制造行业国内外现状，其次分析了曲柄工件的结构特点及加工工艺，介绍了自动线组成、实施原则、关键技术和创新点，最后将国内外曲柄加工生产线技术水平进行了对比。通过用户的正常使用，证明了该生产线可靠性和先进性，对我国智能化生产线的研制具有重大意义。

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单晶硅超精密切削的刀具磨损试验研究

王明海, 张枢南, 郑耀辉, 王奔, 印文典

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 133-136. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.035

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针对单晶硅超精密切削过程中金刚石刀具磨损问题，对单晶硅进行超精密车削试验。通过观察金刚石刀具磨损演变过程，分析刀具的磨损过程对表面加工质量的影响，得到刀具磨损机理。结果表明，在超精密切削单晶硅过程中，随着切削距离的增加，刀具磨损面积逐渐增加，加工过程中产生的碳化硅及类似金刚石碳颗粒与刀具后刀面发生划擦造成磨粒磨损；同时，由于交变载荷作用导致的应力疲劳现象，进而伴有解理断裂产生。当切削路程小于4km时，加工表面的粗糙度Ra值在200nm以内，切削路程大于8km时，表面粗糙度Ra值在350nm~400nm之间。

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数控曲轴高速外铣机床的设计

王飞

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 137-138. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.036

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文章讨论了一种新型数控曲轴高速外铣机床的总体方案及结构布局，介绍了机床高刚度的结构设计、曲轴加工专用附件的设计、适应曲轴生产线要求的设计等几个方面。制造和使用结果表明，该机床的性能参数达到了协议要求和设计指标。

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数控车床高压冷却喷嘴的优化设计

文怀兴, 马朝阳

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 139-141,145. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.037

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为了研究高压冷却喷嘴结构参数对流体射流的影响，文章针对高压冷却系统的执行部件锥形喷嘴的收缩角、入口直径与出口直径的比值两个主要因素进行了结构参数的优化设计。采用计算流体动力学的分析软件Fluent对喷嘴的流场进行了数值模拟，通过仿真研究和分析对比其喷嘴流场的特性曲线获取了喷嘴的优化参数。基于Mixture多相流模型理论对其优化后的喷嘴进行了外部流场的气液两相模拟实验和车削断屑实验。研究结果表明：随着收缩角的增大，喷嘴射流的动压值先增大后减小，在α=25°时动压力达到了最大值；距喷嘴出口60 mm处截面上的径向速度随着距离的增加而下降，在α=25°时截面上的径向速度变化幅度最小；当喷嘴的直径比C_d=3时，射流初始段的轴向速度达到最大值，能产生更好的断屑效果。

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基于海量数据融合的设备状态评价方法

陈永前, 李少波

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 142-145. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.038

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针对传统方法难以实现对海量数据环境下的设备状态评价的问题，提出了一种基于海量数据融合的设备状态评价方法。首先，利用擅长处理海量数据的分布式聚类算法K-means对海量状态数据进行预处理为多个簇，并求出各个簇的质心作为该簇的代表信息；然后对代表信息进行加权处理；最后利用证据理论对加权的代表信息进行融合，从而决断出设备的状态。通过仿真实验结果表明，该方法能对海量信息进行有效融合，并能更合理地决断出设备的状态信息。

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基于模型定义的产品信息分层管理方法

谢坤峰, 姜康, 曹文钢, 叶维生

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 146-148. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.039

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针对基于模型定义的三维CAD产品的模型信息繁杂、难以管理的特点、提出了基于模型定义的信息分层管理的方法。首先利用Pro/E二次开发技术，提取三维CAD模型信息并将信息进行分类；其次从分层管理的角度，将三维CAD模型MBD信息在可视化界面上予以展示，方便信息的查询、删除和修改。最后通过实例验证该信息管理方法的有效性和实用性。

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基于MES的离散型车间生产管理系统设计

李超, 高利伟, 史运涛, 雷振伍

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 149-151,156. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.040

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针对某汽车零部件生产企业在实施生产过程中急需解决的生产管理、计划编制和执行跟踪方式落后以及物料信息采集不及时等问题，提出了基于制造执行系统（MES）的离散车间生产管理模型。区别于传统的车间生产管理模式，加入了基于Android的手持设备，利用RFID技术和Apache Thrift框架，通过Android移动终端信息推送等相关技术，对车间生产进行远程监控管理，减小了突发事件对车间生产周期的影响，提高了生产效率。

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随机需求下多零售商供应链协同模型研究

任金玉, 刘永贤, 谢华龙, 张翠华

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 152-156. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.041

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为了克服供应链中的双重边际效应，提高系统协调性能，针对随机需求下由多零售商组成的分散供应链系统，引入了由回购成本和补偿收益组成的协同函数，建立了由批发价、补偿收益和回购成本组成的协同模型，给出了基于批发价和回购成本、回购成本和补偿收益、批发价和补偿收益三种协同方式，并通过案例进一步说明，作为主导方的生产商可以柔性选用其中一种或多种协同方式，通过调整满足一定协同关系的模型参数，提高分散供应链系统的绩效，实现完美协同。

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基于群组层次分析法的加工中心采购方案决策

秦志远, 黄海松, 张慧

组合机床与自动化加工技术. 2017, 0(5): 157-160. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2017.05.042

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加工中心是制造行业的关键装备，对其采购方案进行决策需要综合考虑多方面影响因素。为使决策结果更加客观可行，将群组层次分析法与模糊评价法相结合，从精度指标、坐标轴、刀库、运动性能、成本五个方面进行分析。首先在yaahp软件中建立评价体系得到指标权重，然后建立模糊评价矩阵确定指标隶属度及指标分值，其次根据方案得分确定最优方案，最后通过一个实例验证了该方法的可行性。

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2017年, 第0卷, 第5期　
刊出日期：2019-12-16

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