制造技术与机床

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郭忠峰, 李文龙, 郭辉, 周涛

制造技术与机床. 2020, 0(8): 13-16. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.001

摘要 ( )

可视化

为实现轴承环锻压过程自动化，设计一种三自由度轴承环锻压操作机器人。首先，在SolidWorks环境下建立轴承环锻压操作机器人实体模型，根据D-H法建立该机器人连杆坐标系，进而建立机器人的运动学方程，对运动学问题进行求解；然后利用ADAMS软件对机器人进行运动学仿真，对机器人运动情况进行多方面分析，仿真结果表明，此轴承环锻压操作机器人在各方向速度、加速度波动幅度小，位移曲线无拐点，运行平稳，适用于轴承坏自动锻压生产工作，进一步验证了机器人设计的可行性；最后对机器人进行动力学仿真，仿真结果对机器人驱动关节电动机参数的选择具有指导作用。

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激光焊接焊缝显微组织磁光成像研究

王春草, 高向东, 张艳喜, 游德勇, 张南峰

制造技术与机床. 2020, 0(8): 17-21. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.002

摘要 ( )

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针对焊缝显微组织对焊件质量影响问题，对激光焊接焊件不同区域的焊缝显微组织特征进行研究，对不同焊接试验参数下的焊缝成形差异进行分析，提出了一种焊缝显微组织磁光成像检测方法，采用低碳钢平板对接焊，试验共分为4组，将焊缝显微组织磁光图像与扫描电镜图像相结合，分析恒定磁场下不同区域焊接接头的显微组织磁光成像差异和焊缝的晶粒组成及特征。研究结果表明，在磁光图像中焊件焊缝可以分为熔合区、热影响区和母材区，且这3个区域的晶粒组成、大小及形态有明显的差异，恒定磁场下焊缝磁光图的颜色、亮度及灰度值反映了焊缝的成形质量。

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基于BP神经网络的氢氧微火焰锡焊工艺参数优化研究

曾钧生, 罗一星, 刘燕坡, 闰鑫鑫, 刘威, 杜建铭

制造技术与机床. 2020, 0(8): 22-26. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.003

摘要 ( )

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为解决氢氧微火焰锡焊工艺参数影响焊接质量的问题，使用正交试验法缩小工艺参数范围，通过实验获得100组真实数据，将其中92组实验数据作为输入样本导入MATLAB神经网络模块中，建立了锡焊质量指标与锡焊工艺参数之间的BP神经网络预测模型，经过多次优化训练后，将剩余的8组工艺参数组合导入优化后的BP神经网络模型进行模型准确性验证，井在PCB板上进行氢氧微火焰锡焊实验，发现仿真结果和实际结果的误差范围不超过4%。使用训练好的BP神经网络模型得到一组最优工艺参数，实验结果表明采用该工艺参数组可以得到平均焊点锡料覆盖率98%以上的焊点质量，可应用千实际氢氧微火焰自动锡焊中。

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大型钦合金拼焊蒙皮整体化等温热成形工艺研究

朱丽

制造技术与机床. 2020, 0(8): 27-30,67. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.004

摘要 ( )

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将钦合金拼焊蒙皮组合件作为一个大型零件直接进行一次等温热成形，替代原有的多次热成形和焊接流程。开发了适用千大型模具制造的新型耐热铸钢材料XZ19-4N，具有良好的综合力学性能和抗高温氧化性，各项性能指标优千现行技术要求。设计了整体成形工装，采用工艺过程模拟仿真分析技术预判成形质量，减少了实验成本和误差，形成了钦合金整体化等温热成形方法，实现了超大型钦合金蒙皮的无焊缝整体成形。

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球头刀铣削TC17的表面完整性测试实验研究

韩康宁, 徐汝锋, 李勋

制造技术与机床. 2020, 0(8): 31-35. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.005

摘要 ( )

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利用球头刀铣削钦合金TC17，对其试件加工表面完整性测试开展实验研究。通过球头刀铣削实验和表面完整性测试实验结果可知，在给定的实验条件下，表面粗糙度Ra随着每齿进给量f_z的增大而增大，而线速度V_c对表面粗糙度Ra和表面微观形貌影响不显著。同时，球头刀铣削钦合金TC17的加工表面均呈残余压应力状态，其变化范围在-250~-450 MPa；加工表面显微硬度和残余压应力随着线速度V_c的增大而减小，随着每齿进给量f_z的增大而增大，其主要原因是随着线速度V_c的增大、每齿进给量f_z的减小，铣削加工表面的塑性变形层厚度逐渐减小。

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基于内置传感器的数控机床多轴联动精度检测方法

李杰, 陶文坚, 陈鑫进, 蒋云峰, 李连玉, 李勇

制造技术与机床. 2020, 0(8): 35-40. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.006

摘要 ( )

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多轴联动精度是评价机床性能的核心指标，针对传统数控机床多轴联动精度检测存在的占机时间长、频次低、离线检测等问题，提出了一种基千内置传感器的数控机床精度快速检测方法。首先建立了机床的误差模型，然后基千数控机床伺服控制原理采集了机床运行S试件轨迹时各轴的插补器、编码器、光栅尺等位置数据，并将位置数据输入机床误差模型得到刀尖点轨迹误差，实现了机床多轴联动精度的检测，最后通过检测机床切削S试件的轮廓精度，验证了方法的有效性，为机床多轴联动精度快速检测提供了重要途经。

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大型金属构件激光选区熔化成形设备设计

刘旭东, 孙年俊, 巩水利

制造技术与机床. 2020, 0(8): 41-44. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.007

摘要 ( )

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激光选区熔化成形技术发展迅速，用千大尺寸复杂金属构件整体成形的激光选区熔化成形设备的需求增加，其结构形式的选择需要结合大尺寸零件及成形基板的装卸以及激光选区熔化成形技术的工艺特性综合考虑。阐述了一种大型金属构件激光选区熔化成形设备的设计思路，提出了该设备的结构方案，叙述了该设备结构的各功能部件组成及设计要点。

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基于FMECA与FTA的数控磨床冷却系统可靠性分析

范晋伟, 薛良良, 潘日, 李伟华

制造技术与机床. 2020, 0(8): 45-48. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.008

摘要 ( )

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冷却系统是数控磨床的关键子系统，其可靠性高低对数控磨床的加工质量和效率有重要影响。以北京第二机床厂生产的某系列数控磨床为研究对象，对冷却系统进行可靠性分析。首先对采集到的故障数据进行FMECA分析，算出冷却系统对数控磨床的危害度。再对冷却系统进行FTA分析，求解出最小割集，找到故障发生的原因。为提高数控磨床的可靠性，针对故障原因，提出了相应的解决方案，并运用到了实际的改进设计中。

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机床床身结构螺栓连接参数修正

孙波, 尚福英, 张鸿富, 赵玉清

制造技术与机床. 2020, 0(8): 49-52. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.009

摘要 ( )

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以机床床身为研究对象，采用ANSYS有限元分析软件对地脚螺栓固定下三维模型开展模态分析，同时针对已完成产品的试制床身开展模态试验。通过对比试验模态和仿真模态的偏差，并以仿真－试验模态固有频率及模态振型偏差量为目标，将地脚螺栓等效弹簧刚度作为修正参数，开展动力学模型修正。结果表明，床身－弹簧约束模型反映出弹簧刚度影响着床身的动态特性，修正后的仿真模型能够较好预测床身与地脚螺栓连接的动态性能，为高性能机床的数字化设计与制造提供理论依据。

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串联机构质量配置方法研究

苏芳, 王晨升, 梁宝英, 赵聪

制造技术与机床. 2020, 0(8): 53-57. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.010

摘要 ( )

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实现串联机械结构质量的优化配置，以三自由度系统为例开展串联机构质量分配方法研究。首先，建立了系统动力学模型，在保持刚度条件不变的情况下，考察不同质量分配结果对系统首阶固有频率的影响。然后，以此系统为研究对象，基于敏感性分析和直线拟合方法，开展系统质量块质量对系统动刚度和末端执行器运动精度的影响规律研究。最后，在此基础上，分别提出基千系统总质量上限和系统首阶固有频率下限的两种质量优化配置方法。结果显示，系统质量块质量与系统动态特性紧密相关，系统总质量比与系统动刚度成正比关系，该比值可用千串联机构设计初始阶段的质量分配和设计后期的轻量化，亦可作为串联机构结构件质量分配合理性和动态特性的评价指标。

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数控机床切削力误差研究方法探讨

刘焕牢, 苏妙静, 刘璨, 李小力

制造技术与机床. 2020, 0(8): 58-62. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.011

摘要 ( )

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数控机床的动态综合误差补偿是当前研究的尖端和热门领域。切削力导致的机床运行轨迹误差是机床动态综合误差的重要组成部分；随着强力、高效切削方式的推进和难加工材料的广泛使用，切削力数值增大，尤其对千高、精加工来说，对切削力误差的预防和补偿显得尤为重要。在分析国内外切削力误差研究的基础上，提出了通过分析传动链误差传递/多信号提取等研究方法，从而获得切削过程切削力和机床误差映射规律的方法；为切削力误差动态特性研究和切削力误差的测量和补偿提出了可供参考的研究方向。

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面向柔性制造线的机器人上下料系统仿真设计

李小忠, 高艳

制造技术与机床. 2020, 0(8): 63-67. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.012

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针对企业提出的电机轴柔性化制造需求，利用计算机虚拟仿真技术设计了机器人上下料系统，包括设备模型的创建与布局、设备之间的通信、机器人离线编程，实现了电机轴生产过程中机器人上下料的仿真模拟。仿真结果表明，通过改变TCP速度，可优化柔性制造线的生产节拍，相比人工作业，生产效率至少可以提高20%。该机器人上下料系统可作为验证柔性制造线方案的试验平台，对降低企业投资风险、提高工程技术人员设计效率具有重要意义。

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基于旋量理论的六自由度机械臂逆解算法

李宪华, 吕磊, 张雷刚, 宋韬

制造技术与机床. 2020, 0(8): 68-72. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.013

摘要 ( )

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机器人求逆解过程中主要采用D-H参数法和旋量法来建立机器人运动学模型。D-H参数法机器人运动学分析中应用较多，但由千D-H参数法需要在每个关节处建立坐标系，因此建模过程较为繁琐。旋量法中机器人各连杆坐标系相对千底座建立，建模较为方便并且几何意义更明确。基千旋量理论建立的机器人运动学模型，其逆解一般采用Paden-Kahan子问题方法进行求解。针对6R模块化机械臂，该机械臂后3个关节轴线相交千一点，基千旋量理论建立机械臂的运动学模型，利用几何关系与Paden-Kahan子问题，对该机械臂进行了逆运动学求解，得到了该机械臂的解析解。利用Matlab编制运动学算法程序，验证了逆解算法的正确性。

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镗模结构设计

谭德宁, 万志远, 吕静, 李永, 刘耀

制造技术与机床. 2020, 0(8): 73-75. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.014

摘要 ( )

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通过对镗模结构的分析，提出了镗模的设计方法。重点分析了镗模、镗杆和镗刀的结构，尤其是镗模的定位和夹紧。阐述了错杆的几种典型定位方式，详细论证了端面销刀如何保证垂直度。通过以上研究，可以提高床头箱体或进给箱体的镗孔精度，避免齿轮轴的歪斜，降低了齿轮嗤合的噪声，具有实际应用价值。

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激光熔化沉积制备核电级Z2CN19-10N不锈钢构件组织与力学性能研究

王庆田, 刘正武, 李燕, 王江, 郝云波, 李浩, 赵凯

制造技术与机床. 2020, 0(8): 76-79. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.015

摘要 ( )

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利用激光熔化沉积技术制备核电级Z2CN19-10 N奥氏体不锈钢板，利用金相显微镜，扫描电镜技术，对沉积态及热处理态组织进行分析，测试沉积态及热处理态试样室温拉伸性能。结果表明：激光熔化沉积Z2CN19-10 N不锈钢沉积态组织由沿沉积增高方向贯穿多层外延生长的柱状晶组成，柱状晶内包含多个细长整齐排列的树枝晶，奥氏体基体上分布着大量沿沉积增高方向排列的残余铁素体；固溶处理后残余铁素体消除，奥氏体基体上析出大量碳化物。Z2CN19-10N奥氏体不锈钢沉积态组织具有良好的室温拉伸性能，抗拉强度达539MPa，屈服强度264MPa，延伸率54%，达到锻件水平。

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铝基复合材料专用ELID磨削液的开发

关佳亮, 张龙月, 杨洋, 刘书君

制造技术与机床. 2020, 0(8): 80-83,88. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.016

摘要 ( )

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铝基复合材料加工过程中铝基体易软化涂抹产生积屑瘤，存在砂轮严重堵塞、刀具磨损严重、加工表面质量低和加工精度低等加工难题。在研发的已有塑性材料和硬脆材料ELID磨削液基础上，根据铝基复合材料的机械加工性能，开发适合铝基复合材料磨削特点的专用ELID磨削液，既能使金属结合结砂轮中的金属和粘附在砂轮表面的铝基磨屑电解去除达到修锐砂轮的作用，又能在被加工铝基材料表面上形成一层抗腐蚀氧化膜减少划伤，减小其残余加工应力，提高其加工质量和加工精度，实现铝基复合材料的精密磨削加工。实验结果证明：采用该磨削液磨削体积分数60%的铝基碳化硅复合材料，表面粗糙度Ra可达0.098μm，比采用普通磨削液的粗糙度减小了0.016μm。

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可移动变形组件法中组件数对拓扑结构优化的影响

李鹏, 杜艺博, 彭嘉潮, 刘根柱

制造技术与机床. 2020, 0(8): 84-88. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.017

摘要 ( )

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可移动变形组件法因具有设计变量少、可显式表达结构几何参数等优点，现已广泛被应用于工程结构的拓扑优化设计中。针对可移动变形组件法中组件数目对拓扑结构优化的影响，基千可移动变形组件框架，利用有限元分析和灵敏度分析求解设计域的结构场，以移动渐近线法更新设计变量，以体积为约束函数，以结构柔度最小为目标函数，研究了不同组件数目对特定受力条件下短板算例的拓扑结构优化的影响。结果表明随着组件数目从6个增加至20个时，目标函数值相应减小，拓扑结构轮廓更为光滑、细节更加突出；然而其拓扑优化结构的复杂程度相应增加、优化耗时增加。研究结果为实际拓扑优化中合理选择组件数目提供了有益的借鉴。

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螺栓固定结合面动态特性的影响因素研究

徐卫彦, 张海英

制造技术与机床. 2020, 0(8): 89-94,101. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.018

摘要 ( )

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通过扫频和脉冲激励实验方法研究螺栓固定结合面动力学行为，研究预紧力和外载荷力等因素对螺栓固定结合面振动传递特性的影响。分析结果表明，螺栓连接结构的动力学特性直接受到预紧力和外载荷的影响，并表现出不同程度的非线性。同时，讨论公称直径、螺栓数目等设计参数对螺栓连接力学特性的影响，将焊接连接方式和螺栓连接方式进行了对比分析。

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MD1200-VJ码跺机器人低能耗轨迹优化

贺莹, 梅江平, 孙玉德, 臧家炜, 方志炜

制造技术与机床. 2020, 0(8): 95-101. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.019

摘要 ( )

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研究了MD1200-YJ型码堍机器人末端“门”字型轨迹工况下的低能耗轨迹优化问题。首先，建立门了考虑弹簧力矩的码堍机器人逆动力学模型，进而建立其能耗模型。其次，针对码堍机器人末端“门”字型轨迹的典型工况，采用SNURBS插值函数进行关节空间下的轨迹规划。再次，基千加权系数法，建立了由平均能耗最小和跃度绝对值峰值最小构成的综合优化目标函数，以末端轨迹分段时间为设计变量，以总时间不变以及关节电机额定参数为约束条件，运用遗传算法进行求解。最后，比较优化前后码堍机器人的关节能耗和跃度指标，验证了优化方法的有效性。

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进口车床非标准摸数直齿圆柱齿轮破损修复

金朝辉, 孙海涛, 张忠玉, 冯宝珠

制造技术与机床. 2020, 0(8): 102-104. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.020

摘要 ( )

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进口车床的非标准模数直齿圆柱齿轮发生破损故障时，对该齿轮的结构参数进行标准化转换计算，生成符合中国标准模数系列的齿轮结构，对齿轮材质也进行了相应的国产化替代，基千国内现有的机械加工条件，实现了齿轮新制，修复了设备。

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大螺旋升角多头梯形螺纹加工方法探讨

游娜, 段树军, 吴小雄, 张宏桥, 闰静, 惠坤亮

制造技术与机床. 2020, 0(8): 105-108. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.021

摘要 ( )

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为解决某产品的大螺旋升角多头梯形螺纹加工的技术难题，就几种加工方法进行了分析比较，通过优选加工方法，并使用为此设计的专用辅助工具，完成了大螺旋升角多头梯形螺纹的加工，对使用相同方法加工的内、外螺纹进行配合及功能试验，验证了加工的多头螺纹可以达到设计要求。

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磁力研磨75°梯形开槽永磁极研究

崔运涛, 张桂香, 崔同磊, 姜林志, 滕潇, 朱培鑫

制造技术与机床. 2020, 0(8): 109-113. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.022

摘要 ( )

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在磁力光整加工中，永磁极研磨面的开槽形状是影响光整质量的重要因素之－。以30°为开槽角度跨度，以牌号为N35的钦铁砸材料为永磁极主体，结合多种几何形状开槽来模拟仿真磁场强度与留存几何面棱角角度之间的关系，分析得出磁场强度值随开槽后留存几何面棱角角度的减小而增大，在棱边集中的尖角处取得最大值，以及磁场强度值越高其对应面积越小。在此结论下，设计出75°梯形开槽永磁极，其理论磁场强度达到1.2-1.4 T。相同参数下，对比目前90°矩形开槽磁极进行表磁测试及研磨S31603不锈钢板试验，结果表明：75°梯形开槽磁极表磁强度相对提高0.2-0.3 T，达到1.298 1 T，研磨效率相对提高约20%。

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曲面薄壁特征微细铣削试验研究

高希坤, 程祥, 李阳, 郑光明, 徐汝锋, 刘焕宝

制造技术与机床. 2020, 0(8): 114-118. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.023

摘要 ( )

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曲面薄壁零件在微电极及微型涡轮等领域有着极其重要的应用，为了保证其加工质量，针对曲面薄壁特征进行了微细铣削试验研究，探究关键铣削参数每齿进给量f_z、轴向切深a_p、径向切深a_e及主轴转速n对表面粗糙度Ra、尺寸误差△_w及毛刺宽度h的影响规律，基千综合平衡法，优化获得最优铣削参数。研究结果表明，对Ra、△_w及h影响最大的因素分别为n、f_z、a_p；变轴向切深加工工艺能够抑制毛刺的形成，获得较好的加工质量。在保证质量的同时，为提高加工效率，可以在加工过程中适当采用较大的a_e值及f_z值。

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基于增材制造的油路块孔系设计及流态分析

陈健, 张兵, 王存堂, 潘湘强

制造技术与机床. 2020, 0(8): 118-121. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.024

摘要 ( )

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增材制造技术以其独有的优势克服了传统油路块加工方法的局限，为油路块的加工提供了一种全新的解决思路。分别建立了传统工艺孔道、斜孔道与样条曲线的孔道结构，并利用fluent流体分析软件对三种内部孔道结构下的流体压力分布、速度分布与湍流能进行了仿真，结果表明：采用斜孔与样条曲线孔道结构的液体流动的压力分布、流速变化、湍流能均优千传统工艺孔道，且采用样条曲线的孔道结构湍流能均小千传统工艺孔道与斜孔道，相对流动性能较好。

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基于FANUC FOCAS的大型精密工件在线测量与监控系统设计

高罗卿, 冒益海, 王晓峰, 庄源昌

制造技术与机床. 2020, 0(8): 122-126. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.025

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针对大中型精密工件在自动线加工过程中，存在对位搬运困难，加工精度要求高，出现加工缺陷时修复困难、损失大等问题，利用Renishaw的OMP60测头和对刀仪，结合FANUC的FOCAS软件库，通过C#编写机床实时采集和监控软件，配合数控系统G代码和宏指令，构建一套在线位置找正、尺寸测量和刀具监控系统，实现工件的对位位置的自动找正和刀具破损的在线监控，保证了工件的加工质量，满足了自动线上大中型精密工件的自动加工需求。

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轴承滚子接触疲劳寿命试验机的设计与验证

周岩松, 汪涛, 邹琦, 曾宋文, 邵芳芳

制造技术与机床. 2020, 0(8): 126-129. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.026

摘要 ( )

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结合生产需求，研制了评价不同轴承滚子的接触疲劳寿命试验机。该试验机采用三点接触传动及加载方式，由计算机自动控制液压比例加载和变频调速，从而实现对不同直径、不同曲线类型的滚子进行接触疲劳寿命试验，设计滚子直径为15-30mm，最高转速为15 000 r/min；试验载荷范围为2-25kN。选取了两种已知的不同曲线类型的滚子进行实验，通过对100min和100 h实验数据分析，验证了试验机的科学性，为下一步的滚子设计和工艺改进，提供了新的实验手段。

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汽车刹车盘孔组位置度的组合检测

郭建东, 黄晓光, 崔丽娟

制造技术与机床. 2020, 0(8): 130-133. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.027

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刹车盘孔组位置度是重要的检测项目。由千涉及多个被测要素，所要求测量特征的分布位置及复杂程度也不相同，因此难以采用同一种方案实现对上述所有特征的测量。首先阐述了检测标准的制定依据，并针对刹车盘孔组所需要测量的每一种特征，设计了CCD图像处理系统和接触式位移传感器相组合的测量方案，并对设备结构进行了说明。

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基于PSO优化NC代码的五轴数控机床几何误差补偿方法

余文利, 邓小雷, 谢长雄, 王建臣

制造技术与机床. 2020, 0(8): 134-141. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.028

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提出一种基千粒子群优化（particleswarm optimization，PSO）算法的数控机床几何误差补偿方法，通过对工件NC代码进行优化来提高数控机床精度。首先，通过对测量误差数据进行拟合，建立每个轴的基本误差项的优化多项式，根据误差定义将多项式常数项设为0，通过F检验来确定最佳多项式拟合阶数。其次，利用机床的正和逆运动学建立刀具位姿与NC代码之间的双向转换，通过SmartCNCSOO—DRTD五轴机床的后置处理器生成NC代码，将理想NC代码的刀具位姿引入几何误差模型建立数学表达式。最后，提出一种基千PSO算法的NC代码优化方法，将粒子定义为刀具位姿，初始粒子围绕理想刀具位姿生成，改进粒子移动方法以避免局部最优。工件切削实验表明该方法能够得到较优的NC代码，提高了机床的加工精度，验证了本文方法的可行性和有效性。

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钦合金TC25铣削表面粗糙度预测模型研究

马尧, 岳源

制造技术与机床. 2020, 0(8): 141-145. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.029

摘要 ( )

可视化

TC25钦合金具有良好的高温强度和热稳定性，是制造航空发动机的理想材料。表面粗糙度是衡量钦合金零件表面加工质量的重要指标。基千正交试验数据，采用极差分析探究各铣削参数对铣削表面粗糙度的影响程度与影响规律。影响表面粗糙度的铣削参数的主次顺序为每齿进给量f_z>主轴转速n>轴向切深a_p>径向切深a_e。空列极差R=0.026，小千各因素极差值，说明各因素对指标均有较大影响且水平选择合理。采用多元线性回归方法建立了钦合金TC25铣削表面粗糙度预测模型。对预测模型进行了显著性检验，F=21.547 3>F（4，11），说明模型高度显著。通过加工验证试验，证明了切削参数A₃B₁C₁D₁为最优组合。验证试验的预测误差为1.2%~8.1%，证明预测模型具有较高的精度。

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基于Petri网的数控机床智能制造工厂调度摸型与分析

王庆, 胥云, 廖映华, 任少波, 张韬

制造技术与机床. 2020, 0(8): 146-150. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.030

摘要 ( )

可视化

以Petri理论为基础，定义数控机床智能制造工厂通用实体的模板类，再分析工艺流程得出零件物流加工过程的信息流图。以信息流图为基础对模板类进行组装。完成数控机床智能制造工厂调度模型的建模。对模型结合实际生产线进行实验优化。

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考虑机床调整和工件批量加工的车间调度问题模型研究

单东日, 王玉伟, 高立营, 童灿

制造技术与机床. 2020, 0(8): 151-154,161. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.031

摘要 ( )

可视化

针对工件品种多、工序复杂，机床在批量同种工序首件加工前需进行调整等问题，研究出一种以机床总能耗最小和工件的最大完工时间最小为优化目标的生产调度模型。使用遗传算法对提出的模型进行快速精确求解。运用Matlab软件平台对实际案例进行仿真，将新旧模型的计算结果进行对比，结果表明建立的模型是有效和实用的，能更有效地指导实际生产。

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弹簧式QSD性能及切屑根部绝热剪切带实验研究

庆振华, 杨海东, 郭晓磊, 宋奎晶, 李树安

制造技术与机床. 2020, 0(8): 155-161. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.032

摘要 ( )

可视化

研究一种弹簧式快速落刀装置的工作性能，用该装置获取切屑根部试样，考察锯齿形切屑绝热剪切带。使用高速相机记录弹簧式快速落刀装置刀杆的运动轨迹，计算刀杆端点初始速度、加速度；分析落刀实验过程中工件转动与刀具进给运动的影响，定性讨论金属变形惯性的影响；在普通车床上对盘状试样进行直角自由切削方式的快速落刀实验，得到锯齿形切屑根部，制成金相标本，研究切削区绝热剪切带。该弹簧式快速落刀装置可替代爆炸式快速落刀装置，能有效地获取一定切削速度、切削层厚度条件下的切屑根部试样。

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V形滚轮导轨运动副的应用受力分析与寿命计算

陈星

制造技术与机床. 2020, 0(8): 162-165,172. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.033

摘要 ( )

可视化

对70°和90°V形导轨和滚轮承载体组成的运动副从结构（单轨双沿、双轨单沿导轨，矩形、三角形、梯形、圆弧形滚轮承载体，直线、环形、小半经、不规则线性轨道）以及应用方式进行介绍说明，并对四轮滚轮承载体在单轨双沿导轨上应用进行受力分析和寿命计算，验证V形滚轮导轨运动副在生产实践中影响其使用寿命的主要因素。

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圆锥滚子磨加工联线装置改进研究

卢晓光, 吴桐, 王江山

制造技术与机床. 2020, 0(8): 166-167. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.034

摘要 ( )

可视化

为了提高圆锥滚子生产线产品质量及产量，提出了生产线传送带4项改进措施，并在实际生产中验证了有效性。

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基于高效加工的大扭矩双摆角铣头设计研究

王海涛, 金辉, 马岩, 李初晔

制造技术与机床. 2020, 0(8): 168-172. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.035

摘要 ( )

可视化

根据五轴数控加工中心对千钦合金高效加工工艺需求，结合加工特点和使用条件，合理确定大扭矩双摆角铣头的各项技术指标，在此基础上，完成核心部件铣头的整体结构设计。设计过程中利用有限元软件，进行相关的结构优化和分析计算，为大扭矩双摆角铣头的设计、改进和制造提供理论依据和参考，满足高效、高精及高稳定性铣头部件的应用需求。

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汽轮机盘车底座基准面铣削变形的仿真分析与研究

廖静, 李小江, 郝娇山, 刘柏圻

制造技术与机床. 2020, 0(8): 173-177. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.036

摘要 ( )

可视化

基千盘车底座基准面的铣削工序，建立了装夹和加工受力模型，计算了铣削力值。采用了有限元仿真方法，分别建立了装夹仿真模型和加工仿真模型，对基准面的受力变形进行了仿真分析。采用了工艺试验方法，对相同工况下的仿真结果进行了验证。分析表明：装夹时，千斤顶的使用可以有效减小重力对盘车底座变形的影响，千斤顶在位置③处施加4 000N力（图6）'变形量最大减小85%；仿真中基准面最大变形值为0.010 915 mm；试验中基准面的最大变形量为0.02mm，均小千基准面平行度要求0.04mm。

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连杆连接螺栓孔、大小头孔加工专用机床设计

柳跃雷

制造技术与机床. 2020, 0(8): 178-181. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.037

摘要 ( )

可视化

针对汽车用发动机连杆螺栓孔、大小头孔现有加工工艺存在生产效率、合格率低以及加工精度不够等问题，在分析传统工艺及装备优劣的基础上，采用工序集中原则，将螺栓孔、大小头孔的粗精加工集中千一道工序，提出了一次装夹，多工件、多工位、多刀粗精复合加工的全新工艺方案。根据工序内容特点确定了连杆盖朝外的卧式加工姿态，进而确定了在床身正中设置圆型数控转台，其上设置5个工位，每个工位装夹3副工件，工位2和4完成螺栓孔加工，工位3和5完成大小头孔加工，工位1完成上下料的整体布局方案。最后根据整体方案详细设计了专用夹具及专用主轴箱结构。实际生产表明：专用设备年生产纲领在100万件左右，合格率在99.9%以上，各项精度均达到或超过技术要求。

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汽车涡轮增压器衬套压装振动机理分析与压力曲线平滑处理

许海波, 曹家勇, 吕文壮, 李娜

制造技术与机床. 2020, 0(8): 182-187. https://doi.org/10.19287/j.cnki.1005-2402.2020.08.038

摘要 ( )

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涡轮增压器阀芯孔衬套压装的位移压力曲线是对压装质量判定的重要依据。现有压装设备的压力曲线是将采集到的数据不经处理直接绘制而成，然而压装过程会受到非线性摩擦和压力传动链弹性双重影响，容易产生压入过程的非线性振动问题，从而给产品质量监测带来困难，造成误报废，导致生产成本提高。介绍了汽车涡轮增压器衬套压装机基本结构原理，分析了现场采集到的压装过程压力振动曲线，进一步对衬套压入过程进行动力学建模，分析导致压装过程振动的理论机理，给出了抑制振动的措施。经仿真与现场应用，表明该算法与改善措施对于提高压装曲线平滑性与压装质量判定的准确性具有明显的效果。

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2020年, 第0卷, 第8期　
刊出日期：2020-08-30

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