2019年, 第0卷, 第7期　
刊出日期：2019-07-25

  

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设计与研究
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  双叶轮作用下流体速度场特性有限元分析

  杜飞龙, 黄海松, 唐世灏, 刘征宏

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 1-4. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.001

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  基于计算流体动力学（CFD）方法，利用Fluent分析软件对双叶轮作用下流体的速度场特性进行分析，研究了叶轮间距、相应叶片夹角以及叶片数量等因素变化时速度云图、矢量图和曲线图的分布规律。结果表明：随着双叶轮轴距增加，流体的湍流效果逐步减弱，尤其是轴距大于叶片半径R的3倍时，流体的混合性能主要取决于单叶片自身的搅拌效果。相应叶片夹角α一定时，流体距离搅拌中心越近，流体流动性越强；随着叶片夹角α增加，叶片间湍流效果减弱。叶片数一定时，叶片周边区域的流动速度明显高于其他区域；叶片数增加，叶片周围流体流动性能增加，且带动其他区域实现混流。研究结果对流体速度分布机理研究和双叶轮的结构优化具有一定的参考意义。
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  大范围XY微位移平台的交叉耦合效应的研究

  李晓春, 耿冬妮

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 5-8,12. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.002

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  为了减小柔性平台中的阿贝（Abbe）误差和最小化余弦误差。文章介绍了一种通过增材制造（AM）工艺以及立体光刻技术制造，基于聚合物的大范围XY纳米定位器的交叉耦合效应，设计了一种能够在±1.0mm范围运动的XY平台。对于XY和YX轴，AM平台的交叉耦合率分别为3.4%和8.1%，比有限元法估算值1.0%要大得多，这也是造成AM制造公差或材料特性局部不规则的原因。因此AM平台应该定位为反馈控制，以避免交叉耦合效应。实验结果表明，在半径1.0mm和1Hz圆周运动条件下，均方根径向轨迹误差为3.62mm。因此，AM平台可用于大范围纳米精密应用。
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  叶片式液压摆动油缸的动态特性仿真研究

  李昭, 谢良喜, 罗刚, 罗中正, 加闯

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 9-12. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.003

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  为了得到更准确的叶片式液压摆动油缸（摆动油缸）动态特性数学模型，并提高现有摆动油缸的动态性能，对摆动油缸动态特性数学模型力矩平衡方程中由粘性阻尼产生的力矩项进行了改进，运用MATLAB/Simulink对摆动油缸进行仿真，对比数学模型改进前后的角速度响应曲线和高压腔压力曲线，发现数学模型中粘性阻尼产生的力矩对分析摆动油缸的动态特性影响较大，验证了数学模型改进的必要性。对摆动油缸响应快速性和运动平稳性分析，指出影响摆动油缸响应速度和稳定性的主要因素。通过减小摆动油缸油腔与输油管油液总体积对摆动油缸动态性能进行优化，结果表明优化后摆动油缸动态性能得到较大提升。
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  综合传动装置多维磨损界限值制定方法

  陈涛, 王立勇, 唐长亮

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 13-16,21. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.004

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  为快速、正确地评价综合传动装置的磨损状况，从优化选择磨损特征，降低磨损特征间的冗余角度出发，提出一种多维磨损界限值制定方法。首先，应用系统聚类确定主要磨损元素，应用相关分析对主要磨损元素的浓度特征、浓度梯度特征和比例特征进行约简；然后对约简后的主要磨损特征进行W正态性检验，对不符合正态分布的磨损特征进行对数变换，最后应用统计学原理制定出多维磨损预警和报警界限值。实例分析结果表明，新方法可以有效缩减制定磨损界限值的数目，且制定的界限值数值更为合理，能够为准确地早期预警磨损故障提供一种有效的方法。
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  基于梯形直觉模糊集的复杂产品模块划分

  王保兴, 刘丹, 周同新, 黄海涛

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 17-21. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.005

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  为减少模块划分过程中存在的模糊性与不确定性，将模糊集理论引入到模块划分的多属性决策问题中，研究关于产品的结构、功能及客户参与度的关联关系定量化方法，采用基于梯形直觉模糊数计算加权复杂网络的边权；然后，采用Fast Unfolding算法实现复杂机械产品零部件加权复杂网络的模块划分，得到模块划分的最优方案；最后，以二级减速器为例验证方法的实用性与有效性。
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  切削负载下磁悬浮电主轴系统的振动响应分析

  陈鹏, 康辉民, 胡斌梁, 熊友平

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 22-25. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.006

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  针对切削载荷下机床加工主轴的振动响应直接影响数控机床的加工精度问题，以FGAMB公司生产的磁悬浮内螺纹铜管加工主轴为研究对象，通过建立该磁悬浮加工主轴的动力学模型结合切削载荷下主轴的振动响应模型，基于ANSYS Workbench软件对磁轴承-转子系统进行了模态分析，从而计算出前6阶的固有频率和主振型，进而通过谐响应分析，确定了加工过程中主轴系统所受激振力的危险频率范围和幅频特性，得出主轴系统发生共振时可能产生的最大振动幅值。仿真结果表明，当工件满足GB/T 20928-2007加工精度要求时，激振力的频率应控制在[224，680]Hz，加工速度控制在[13440，40800]r/min。
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  高速重载滚滑轴承动态有限元对比分析

  卢黎明, 谷开, 唐俊涛, 李中豪, 李夫

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 26-29,33. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.007

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  针对高速重载工况下圆柱滚子轴承容易发生启动困难和滚子运行卡死现象，以新型滚滑轴承和圆柱滚子轴承为研究对象，考虑重载情况下材料的塑性变形，建立轴承的全柔性接触非线性有限元模型，仿真分析了两类轴承启动过程和稳态运转过程中内部动态应力的变化特点和规律。结果表明：高速重载工况下圆柱滚子轴承启动应力高，运行过程中容易出现滚子卡死现象，而滚滑轴承启动应力低，运行平稳，应力分布均匀，具有更好的动态性能；滚滑轴承内圈平均应力大于滚子轴承内圈平均应力；由于滚子与滑块的协同承载作用，使得滚滑轴承的滚子应力水平下降，提高了滚子的疲劳寿命。
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  数控机床时序数据存储与查询系统研究

  陆世民, 李作康, 刘璐, 刘文, 王禹林

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 30-33. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.008

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  针对大部分数控机床状态信息都为时序数据这一特点，设计了一套数控机床时序数据存储与查询系统。对不同采集频率的机床状态时序数据进行分类，基于Socket通讯协议分别采集。基于时序数据写入和查询需求分析，应用TimescaleDB数据库实现时序数据存储。进一步对TimescaleDB数据库信息进行存储和查询测试，验证了时序数据存储与查询系统能严格按照设定频率采集及存储数据，相比PostgreSQL平均缩短了31.3%查询时间。最后搭建了Web端的状态监测界面，实现数控机床状态实时监测。
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  2024铝合金铣削加工表面残余应力仿真研究

  郑耀辉, 赵明月, 刘娜, 王明海

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 34-38. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.009

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  为了研究不同的铣削参数对2024铝合金铣削过程中铣削加工表面残余应力的影响，采用有限元仿真与试验验证结合的方法，利用有限元建立2D铣削仿真模型，研究铣削过程中切削表面残余应力随切削参数的变化，并在相同的切削参数下进行铣削试验测量切削表面残余应力，采用正交试验和单因素试验对铣削参数进行优化。结果表明，有限元仿真的结果与试验的结果数据相近，验证了有限元模型的准确性，通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为切削速度500m/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度10mm、铣削深度0.5mm；在切削2024铝合金时，在不影响生产的条件下，采用较低的切削速度，较低的进给量、铣削深度和铣削宽度，得到的表面残余应力值较小。
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  基于海量点云的曲面增量扩展重建算法

  徐昭, 孙殿柱, 薄志成

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 39-42. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.010

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  针对现有的曲面重建算法难以兼顾海量点云数据重建效率与重建结果拓扑正确性的问题，提出一种基于局部样本扩展重建的曲面重建算法。采用二维Delaunay网格剖分与三维Delaunay网格过滤相结合的方法重建曲面局部样本；通过鉴别新生成面片相关样点Cocone近邻点的完整性，删除局部重建网格中重建不准确的边缘面片；基于波前环的扩张、分裂将上述局部重建过程传播至整个采样点集，获得插值于整体采样点集的二维定向流形网格曲面。实验表明，该算法能够在保证重建结果的拓扑正确性的基础上，显著提高海量点云的重建效率，适用于重建封闭和非封闭曲面。
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  基于Vold-Kalman滤波的阶次分析系统设计与实现

  昝涛, 刘智豪, 王辉, 庞兆亮

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 43-46,50. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.011

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  针对传统计算阶次分析方法分辨率低，且无法分辨密集阶次与交叉阶次等缺陷，引入Vold-Kalman滤波阶次分析理论。并通过虚拟仪器技术对上述理论进行编程实现，设计开发了一套阶次分析系统。在仿真实验与实际应用中表明，该方法能有效解决“频率模糊”问题，与传统计算阶次分析相比，可大幅提高阶次谱分辨率，且系统操作快捷方便，分析结果准确可靠。
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  基于模态分析的并联机床动态特性的研究

  董立磊, 李开明, 葛帅帅, 舒阳

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 47-50. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.012

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  振动问题是影响并联机床加工精度的原因之一，研究并联机床的动态特性，可以为机床减振技术的研究提供理论基础。以三平动非对称冗余驱动（3-2SPS）并联机床为研究对象，建立并联机床的振动学模型，运用达朗贝尔原理与一阶影响系数矩阵建立机构多自由度振动系统的微分运动方程，通过ANSYS Workbench对机床进行模态分析，分析机床的前6阶固有频率与振型，同时利用MATLAB对影响机床振动特性的前3阶固有频率的分布进行仿真分析，研究得出了机床的前6阶固有频率，确定了机床振动过程中相对形变较大的位置以及机床振动中的薄弱环节，研究结果为并联机床减振技术的研究提供了理论依据。
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  选择性激光熔化中基于最小能量理论的参数优化研究

  何红秀, 吴专, 王君, 李书廷, 李文涛

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 51-55. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.013

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  为了减小选择性激光熔化过程中的能量消耗，建立三维瞬态温度场模型，设置激光功率为2000W、光斑半径为4mm、扫描速度30mm/s；对单烧结道截面温度场进行研究，经过ANSYS仿真和MATLAB分析得到温度在径向深度方向呈高斯分布、径向宽度方向呈指数分布规律，在保证成型件质量的前提下结合最小能耗原则得出扫描间距为1.3mm；最后通过双烧结道的温度场模拟验证扫描间距设置的合理性，并通过相邻烧结道熔池截面模型确定铺粉层高为0.17mm，为选择性激光熔化过程中考虑能量消耗条件下的工艺参数优化提供了一种方法。
控制与检测
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  互相关基频检测器在平衡测试机上的应用研究

  颜谋裕, 李宾, 俞俊强, 曾胜

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 56-59. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.014

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  依据互相关提取振动信号的理论，采用简单模拟滤波器，结合硬件互相关电路和超低通滤波器提取工频振动信号。以AD633为互相关乘法器，PIC16F1778单片机为基准信号发生器，研究了互相关基频检测器并制作了测试系统，在软支撑平衡测试机上进行重复性、准确性和最小可达剩余不平衡度的测定。结果表明，采用互相关基频检测器的平衡测试系统具有较高的测量效率和测试精度。
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  基于工件纹理和卷积神经网络的刀具磨损检测

  桑宏强, 张新建, 刘丽冰, 金国光, 陈丽莎

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 60-63,68. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.015

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  文章在现有刀具磨损检测算法的研究基础上，针对铣削刀具磨损检测提出了一种基于卷积神经网络的刀具磨损检测算法。对原始的AlexNet卷积神经网络参数以及训练算法进行了优化，同时搭建了实验平台，进行了机床切削实验并采集了大量的工件纹理图片，使用这些图片样本对所改进的方法进行验证并与其他算法进行了对比研究。结果表明，改进后的AlexNet卷积神经网络算法能够更好地对刀具磨损程度进行判断。
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  基于模态试验的机床结合部动刚度参数识别

  肖雄亮, 杨闪闪, 方月娥

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 64-68. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.016

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  机床结合部动力学辨识与建模方法一直是制约机床动力学研究和数字化设计的重要因素，为寻找一种比较理想的结合部动态参数识别法，以刀柄-刀具结合部为研究对象，采用完备频响函数的方法辨识机床结合部动力学参数。为验证方法的可行性，在准确建立研究对象有限元模型的基础上，将辨识的刚度参数通过弹簧阻尼单元代入模型中进行仿真分析，仿真与试验对比结果显示，刀柄组合件的前2阶固有频率误差分别为0.04%和0.013%，较小的误差率和一致的振型验证了方法的有效性。
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  基于DCNN-SVM的滚动轴承故障诊断方法研究

  张立智, 徐卫晓, 井陆阳, 谭继文

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 69-71,75. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.017

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  针对传统深度学习方法在滚动轴承故障诊断中分类准确度相对较低的问题，提出了一种基于深度卷积模型（DCNN）和支持向量机（SVM）相结合的诊断模型。利用深度卷积模型对滚动轴承故障信号进行自适应特征提取，再将提取的特征输入到支持向量机中进行模式识别。使用经典深度卷积、BP神经网络和支持向量机三种模型进行了5组对比实验，并对自适应提取的特征与人工特征进行了PCA主成分分析。结果表明，利用该方法对滚动轴承内圈点蚀、滚珠点蚀和外圈点蚀等10类故障进行实验诊断，准确率达到99.25%，提高了故障诊断准确率。
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  基于卷积记忆神经网络的数字表盘读数识别

  熊勋, 陈新度, 吴磊, 林旭华

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 72-75. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.018

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  针对巡检机器人在执行例检任务时，对数字表盘读数识别精确度低的问题，提出一种基于卷积记忆神经网络的数字表盘抄表算法。对高清摄像机获取的目标图像信息，经过图像轮廓提取算法定位到表盘字符区域，结合卷积神经网络（CNN）和长短期记忆网络（LSTM）模型的特点，提出了卷积记忆神经网络模型（CLSTM），与传统字符识别算法CNN和LSTM相比，此模型既不需要做字符分割，又能够优化特征提取。实验以电表进行测试，结果表明，相比于CNN和LSTM，此模型准确率更高。
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  永磁直流电动机变负载下速度控制策略研究

  姚素刚, 赵家峤, 闫立秋

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 76-80. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.019

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  针对永磁直流电机（PMDC）转速控制过程存在超调量大、速度误差波动大的问题，文章建立了PMDC电机的数学模型，将PI控制和模糊逻辑控制（FLC）引入到PMDC电机控制中，采用Ziegler-Nichols频率响应进行了PI控制参数调节。然后分析了不同去模糊化方法对转速控制的影响，对比分析了恒定转速和变转速过程中，空载和负载突变条件下的PI和FL控制效果，仿真结果表明，与PI控制器相比，FL控制器对PMDC电机的变速负载控制具有更好的性能，验证了所提出方法的可行性和有效性。
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  复杂路况行走机构的动力学分析

  刘艳秋, 陶学恒, 刘林丰

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 81-83,87. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.020

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  针对目前行走机构遇到复杂路况，尤其是在沼泽等软基路况的问题研制了一款具有显著优势的多路况小型救援运载车。在对救援车的总体结构组成和工作原理做了相关分析的基础上，以粘土力学模型为理论基础，构建了螺旋推进器的数学模型，对关键部件—行走机构进行了受力分析和阻力矩的计算，为运载车的各个零部件的结构尺寸确定、进而实现整机设计奠定了基础。
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  基于滑模控制的H型运动平台改进型主从控制

  王丽梅, 姜元昊

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 84-87. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.021

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  由于H型运动平台两直线电机之间存在机械耦合及负载扰动不同等不确定因素，导致了双直线电机运动不同步的问题。因此，提出了一种基于积分反演自适应滑模（integral backstepping adaptive sliding mode control，IBASMC）与改进型主从控制相结合的控制方案。在单轴上，采用积分反演自适应滑模控制作为位置控制器，有效地减小了位置跟踪误差；在双轴上，采用了改进型主从控制，将其与普通的主从控制进行比较，显著地减小了双轴之间的同步误差。仿真结果证明，所设计的控制方法有效地提高了H型运动平台的跟踪精度、抗干扰能力和同步精度。
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  三自由度并联机器人运动性能分析与视觉应用

  李琦

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 88-91. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.022

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  少自由度并联机器人在电子、食品及医药等领域工业产品的拾取作业中得到了广泛应用。文章针对Delta型三自由度并联机器人，开展其运动性能分析与基于视觉的识别抓取应用研究。首先对并联机器人进行结构设计；然后根据动平台与静平台的矢量关系建立数学模型，理论计算求得运动学逆解，利用解析法通过坐标变换获得机器人的工作空间，并对机器人拾取路径进行分析，采用MATLAB与Adams联合仿真验证计算结果；最后通过视觉传感器，基于形状检测实现并联机器人对字母的识别与拾取，为基于视觉的并联机器人研发与应用提供参考。
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  刀具磨损特征参数提取与状态识别方法

  吕震宇

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 92-96,100. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.023

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  为提高刀具磨损状态识别准确率，文章提出了S变换时频图纹理特征参数提取方法和基于隐马尔科夫模型的磨损状态识别方法。以声发射信号为敏感信号，设计了刀具磨损实验方案；基于EEMD算法，提出了互相关系数与鞘度相结合的综合降噪方法；使用S变换处理声发射信号得到等高线灰度图，通过灰度共生矩阵提取等高线灰度图的纹理特征参数；将类内散布矩阵和类间散布矩阵结合，提出了基于散布矩阵的特征参数敏感度分析和降维方法；采用基于隐马尔科夫模型的磨损状态识别方法，分别将全维特征参数和降维特征参数用于磨损状态识别，实验结果表明，全维特征参数的识别准确率为88.34%，降维特征参数的识别准确率为100%。
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  基于DTW和DBA算法的CNC刀具破损在线检测

  傅致远, 王仲逸, 吴一凡, 张铫, 周贺, 路云浩

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 97-100. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.024

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  为了在数控机床（Computerized Numerical Control，CNC）批量加工过程中对刀具破损进行检测以减少残次产品，提出了利用机床主轴功率信息，基于动态时间规整（Dynamic Time Warping，DTW）与动态时间规整重心平均算法（DTW Barycenter Averaging，DBA）的CNC生产线刀具破损在线检测方法。该方法以数控系统内置传感器作为数据源获取机床主轴功率时间序列，使用DBA算法计算正常加工过程功率时间序列集合的平均时间序列作为破损识别标准时间序列，使用DTW算法计算时间序列相似度。加工过程功率时间序列和标准时间序列之间的相似程度应当处于合理的阈值范围内，否则认为此次加工过程中发生刀具破损。以FANUC数控系统为平台进行了实验，验证了刀具破损识别的准确率。
工艺与装备
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  五轴数控机床后置处理开发及奇异点规避

  董金龙, 于天彪, 陈豪, 李俊财

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 101-103,107. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.025

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  机床后处理开发是数控加工技术的关键问题之一，五轴机床运动过程中可能出现的奇异点及其对加工造成的影响在后处理开发过程中极易被忽略。对此，文章基于刚体变换原理，推导了B-C轴式双转台五轴数控机床的运动转换关系，对五轴机床运动可能出现的奇异点现象进行了分析及规避，开发了实验室德玛吉DMU50五轴数控机床专用后置处理文件，经过加工仿真及实验验证，该后置处理对坐标转换计算正确，可以在机床上实际应用，有效的提高了机床的利用效率。
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  深孔加工螺旋负压装置结构设计与优化

  常晶, 关世玺, 贾凯, 关波, 郭嘉瑞, 仝杰

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 104-107. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.026

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  为解决超大长径比深孔加工排屑困难问题，在分析DF系统负压排屑作用机理的基础上，改变传统直射流方法，设计建立了一种新型负压螺旋射流模型，能够在射流通道出口处形成大漩涡。基于计算流体力学软件Fluent数值模拟方法对不同结构螺旋射流模型的压力场、速度场以及湍流动能分布情况进行研究，结果表明，采用7组内径为φ0.8mm的螺旋孔通道结构表现最优，能起到良好的负压抽屑效果。文中设计对负压装置结构或工艺设计工作者能起到一定指导作用。
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  圆锥螺旋线铣削宏程序功能指令开发

  胡晓东

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 108-111. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.027

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  针对FANUC 0i-MD数控系统不具备圆锥螺旋线铣削G代码功能指令以及复杂箱体类零件的不同规格的内、外圆锥螺旋线铣削程序编程复杂，加工效率低等问题，文章建立了圆锥螺旋线的数学建模，并运用FANUC 0i-MD系统参数及用户宏程序设计了同一指令并可不同参数赋值的G111代码指令。该指令能够完成不同规格的内、外圆锥螺旋线铣削的粗、精加工。通过在FANUC 0i-MD系统的数控铣床上的模拟仿真和零件试切加工试验，验证了开发的功能指令完全满足圆锥螺旋线铣削加工要求。它具有编程简单、加工工艺广、加工效率高等特点，也进一步扩充了数控系统G代码的功能指令。
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  基于VERICUT的变螺距螺杆多轴数控加工仿真研究

  董朋莎, 孙会来

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 112-115. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.028

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  针对变螺距螺杆在多轴机床上加工难度大、加工过程复杂的问题，研究了变螺距螺旋线的直接插补算法，并根据刀具加工螺杆时的空间几何关系对刀具刀位点进行求解，得到了设计数控加工程序所需要的全部信息；通过定制变螺距螺杆在VERICUT软件中的加工仿真环境，实现了螺杆的加工仿真过程。该仿真可以在保证刀具轨迹的正确性的前提下，有效的避免干涉和碰撞，可以代替零件在实际加工中的试切过程，提高螺杆加工的效率和安全性，为变螺距螺杆的多轴数控加工提供了参考。
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  基于Plant Simulation的航空发动机叶片机加生产线仿真分析与优化

  李慧, 孙元亮, 张超

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 116-118. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.029

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  以规划设计阶段的某航空发动机叶片机械加工生产线为例，研究了离散事件仿真平台Plant Simulation在机械加工生产线规划设计中的应用。根据叶片机械加工工艺特点和生产线运行流程建立生产线仿真模型，从产能、设备利用率、缓存区设置等多方面进行了仿真分析与优化。结果表明，优化后的生产线能够较好的满足生产需求，主要设备利用率较为均衡。文章中仿真结果为生产线的优化设计提供了可靠依据，达到了节约投资成本和缩短设计周期的目的。
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  不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169的切削性能研究

  王奔, 常康, 王碧玲, 迟兴春, 王明海

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 119-121. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.030

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  为探索不同切削距离下硬质合金刀具加工GH4169时的磨损规律、切削力、表面粗糙度，对GH4169材料进行了切削试验。分析了硬质合金刀具磨损的演变过程及刀具磨损对切削力、表面粗糙度的影响。研究结果表明，随着切削距离的增加，前刀面磨损区域逐渐扩大，前刀面磨损形式依次为涂层脱落、沟槽磨损、粘附磨损，后刀面磨损形式主要为涂层脱落及微崩刃。高温合金材料中较多的硬质颗粒，及其较强的粘性是导致前刀面磨损的主要原因。F_x、F_y、F_z的总体变化趋势为随着切削距离的增加先增大后减小，试件表面粗糙度随切削距离的增加先减小再增大后减小，在切削75m时，表面粗糙度最小。
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  基于Flexsim的轮对压装生产线仿真优化

  涂天慧, 徐责, 韩磊, 付建林, 丁国富

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 122-124,129. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.031

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  为了解决某企业转向架检修车间轮对压装生产线生产过程中出现的轮对堆积问题，通过对生产线的工艺流程、物流过程、加工标准工时等数据收集，运用和拓展Flexsim三维仿真软件建立了轮对压装生产线仿真模型。结合仿真运行中出现的堵塞现象以及仿真模型运行后的数据分析，确定轮对压装生产线中存在的“瓶颈”问题，提出相应的优化方案，并对优化前后的仿真数据进行对比分析。结果表明，此优化方案可显著降低生产线中某些工位的平均阻塞率、提高生产线产能，从而提高企业经济效益。
先进管理技术
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  基于本体填充的设计案例获取方法研究

  徐荣振, 高琦, 邵祖光, 李建勋

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 125-129. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.032

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  为提高基于CBR的产品设计中，设计案例获取的自动化水平，文章提出一种针对数据库和文本的基于本体填充的产品设计案例获取方法。首先构建产品设计案例本体，然后对所构建的案例本体进行解析，生成从文本中抽取信息所需的词表。对于数据库型的数据源，首先建立数据库关系模式与本体之间的映射关系，并利用该映射关系自动生成数据库查询语句，对源数据库进行查询。对于文本型的数据源，首先对其进行预处理，生成相应的标注集，然后针对本体中所空缺的元素自动生成检索语句，并将返回值填充到本体中。最终在已有的PDM中开发了设计案例获取构件，并进行了对比实验，验证了该方法的有效性。
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  云制造模式下基于变邻域动态烟花算法的柔性车间调度

  董海, 戴瑶, 张天瑞

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 130-133. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.033

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  针对云制造模式下多目标柔性车间调度问题，考虑柔性车间零件加工的优化及云任务与自生产任务的协同调度，建立了以最大完工时间最小、机器利用率最大、碳排放量最小为最优指标的多目标柔性车间调度模型。在无需预先生成工件的加工路线的前提下，提出了一种基于变邻域搜索的动态烟花算法。通过变邻域搜索有效提高局部最优解的精度。引入进化速度的概念，利用进化速度计算算法迭代过程中需要更新的维度，实时调整相关参数，加速算法收敛，避免陷入局部最优。最后，通过对比仿真验证模型和算法的有效性和鲁棒性。
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  基于灰色多层次关联度的智慧型制造系统绩效动态评价

  徐艳霞, 吴永明, 赵旭东, 张晗, 陈琳升, 王亚昆, 史海鹏

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 134-137. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.034

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  针对智慧型制造系统绩效评价问题，研究基于灰色关联度的动态评价模型和方法。首先，以分析智能制造过程动态因素为切入点，研究制造过程影响要素间的复杂性关系，确立了智慧型制造系统绩效评价指标体系，建立了基于灰色多层次关联法（Gray Multi-hierarchal Correlation Degree，GMCD）的制造系统绩效综合动态评价模型，在评价模型中采用基于层次分析法-熵权法（AHP-Entroy）的综合赋权法确定最优指标权重，并将其应用于智慧型制造系统绩效的动态评价研究中。研究表明，基于GMCD的智慧型制造系统绩效动态评价方法具有更高的准确性和实用性。
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  混合NSGA-Ⅱ算法求解多目标柔性作业车间调度问题

  景志强, 王兆辉, 高琦

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 138-140,145. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.035

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  针对柔性作业车间调度问题（Flexible job scheduling problem，FJSP），以最大完工时间、提前/拖期惩罚函数、生产总成本为优化目标，提出了一种融合NSGA-Ⅱ与模拟退火算法的混合算法来求解多目标柔性作业车间调度问题。个体编码方式采取工序与对应机器的双层编码表达方式；在选择过程中采用更加有效的模拟二进制交叉与模拟退火相结合的方法，来保持种群的多样性，使得进化更加完全；使用非支配排序规则获取种群中个体间的支配关系，得到问题的Pareto解集。通过文献中的仿真实例，验证了算法的优越性。
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  云模式下制造服务评价指标的集成赋权方法

  谢灿, 高新勤, 王雪萍, 席海洋

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 141-145. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.036

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  在云制造模式下，制造服务评价指标的赋权方法直接影响制造服务的评价数值和选择结果。采用G1-法和变精度粗糙集理论两种主、客观赋权法，分别对云制造服务评价指标进行赋权，然后基于最大熵原理的组合系数模型，集成两种赋权评价结果，协同主、客观因素对云制造服务评价的影响。最后通过实例验证了基于最大熵原理集成赋权方法的正确性和可行性。
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  基于R-KANO与G-TOPSIS法的产品设计方案多目标决策方法

  张文召, 吕健, 赵慧亮, 孙玮伯, 李姣姣

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 146-150. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.037

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  针对产品设计方案多目标决策过程中存在的主观性与模糊性问题，进一步提高用户对企业产品的综合满意度，提出一种结合粗糙集与卡诺模型（R-KANO）、灰色关联分析与逼近理想解排序法（G-TOPSIS）的产品设计方案决策方法。首先，通过专家及用户问卷调查确定产品初始评价指标，运用公信度评测对初始指标进行筛选，确定最终评价指标集；然后，应用粗糙集理论计算评价指标初始权重，考虑用户需求偏好采用KANO模型对评价指标权重进行修正；最后，通过灰色关联分析法对设计方案与目标需求之间的形状关联度进行分析，采用TOPSIS法对设计方案与目标需求之间的位置匹配度进行分析，通过融入上述指标权重并计算重构的相对贴近度实现多目标决策要求下产品创新设计方案的优选。以某新型装备产品评价设计为例，验证了方法的有效性。研究结果表明，该方法能有效提高设计方案优选的客观性，具有一定指导作用。
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  纳米流体微量润滑铣削Ti-6Al-4V冷却性能实验评价

  董兰, 柏秀芳, 李长河, 翟明戈, 齐强, 吕晓杰, 殷庆安, 李莉芳, 张峰标

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 151-155. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.038

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  利用纳米粒子的强化换热能力，将纳米粒子加入基础油形成的纳米流体，能够解决仅基础油的微量润滑铣削冷却能力不足的问题，深入研究不同纳米粒子+基础油的纳米流体微量润滑的冷却效果，文章对不同纳米粒子微量润滑铣削时的冷却效果进行实验评价。以Ti-6Al-4V作为工件材料，棉籽油作为微量润滑基础油，6种不同纳米粒子（Al₂O₃、MoS₂、SiO₂、CNTs、SiC、Graphite）以1.5%的质量比用二步法配置成的纳米流体进行微量润滑铣削，通过铣削力、铣削工件瞬时温度、表面粗糙度值及表面微观形貌进行实验评价，实验结果表明SiO₂纳米粒子铣削时铣削力比较大，但铣削时工件的温度是最低的，说明SiO₂纳米粒子的冷却能力在这些纳米粒子中是最强的，SiO₂和Al₂O₃纳米流体铣削工件的温度不仅能快速降下来，并且温度降的比较低，同时Al₂O₃和SiO₂纳米粒子都能达到较好的表面粗糙度值，加入Al₂O₃纳米粒子的表面粗糙度值比纯棉籽油降低了66.7%。
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  不确定环境下项目型装配系统重调度研究

  金腾飞, 胡小锋, 蒋淳

  组合机床与自动化加工技术. 2019, 0(7): 156-160. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.07.039

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  在项目型装配系统中，物料配送不及时、零件返工、工艺变更等不确定因素的发生常常会导致原有计划无法执行。此时需要进行重调度以控制实际生产的进度和状态。针对此问题，以最小化项目成本和最小化重调度前后计划变动为目标，建立了项目型装配系统重调度的整数规划模型，并提出了一种基于帝国竞争机制的双目标算法进行工人配置以及工序开工时间的重调度求解。算法中引入了快速非支配排序方法，以期在一次运行中就得到Pareto近似解集。将文中提出的算法与快速非支配排序遗传算法（NSGA Ⅱ）以及加强Pareto进化算法（SPEA）进行了比较，结果表明文中算法得到的解要显著地优于NSGA Ⅱ以及SPEA。最后将文中模型与算法应用于某汽轮机厂的阀门装配系统。