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期刊信息/Journal information
机床与液压
机床与液压

闵新和

半月刊

1001-3881

jcy@gmeri.com;jybjb@163.net

020-32385312

510700

广州市黄埔区茅岗路828号

机床与液压/Journal Machine Tool & Hydraulics北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是国内外公开发行，中文核心科技期刊，中国期刊光盘版源刊，《中国学术期刊文摘》源刊，我国科技论文统计分析用刊。主要介绍液压、气动和控制技术，及其在工厂生产制造、机电工程设计、工程机械中的应用情况；同时也介绍设备使用维修和技术改造、开发方面的最新科研生产成果。此外，本刊还经常报道机电行业技术有关领域的专题综述，技术讲座，国内外发展动态及最新信息。内容坚持理论与实际、普及与提高、国内与国外相结合的原则，具有新颖性、先进性和实用性。是科研院所和企事业单位宣传企业形象的理想窗口，读者是遍布全国的科研、工程技术人员，工厂的技术人员，设备管理、维修人员，企业管理干部，经营促销人员，大专院校师生等。
正式出版
收录年代

    高端数控机床的现状和发展

    刘志峰滕学政刘炳业杨聪彬...
    1-7页
    查看更多>>摘要：高端数控机床的发展水平直接决定着一国装备制造业的技术水平，进而影响国家整体工业竞争力和综合国力，因此也是衡量一个国家工业现代化的重要标志。以高端数控机床为研究对象，归纳总结了其产业特征和发展趋势，结合国内外高端数控机床产业发展现状，详细分析了我国高端数控机床在产业需求规模、高端用户场景、完整产业体系和赋能技术发展等方面的优势，阐述了在关键技术研究、技术创新体系建设、高端配套水平、产业发展生态和智能落地应用等领域的短板，并由此给出高质量实施国家重大科技计划、高质量建设机床装备创新体系、高质量提升产业基础支撑能力、高质量优化行业发展生态环境以及高质量推动智能集成示范推广的发展策略。

    高端数控机床产业特征发展趋势优势短板政策建议

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    基于OPC UA的多源异构工业数据协同管理信息模型构建技术研究

    蒋章雷李念雪李云鹏吴国新...
    8-15页
    查看更多>>摘要：随着产业数字化、工厂智能化的发展，海量工业数据之间的协同管理、挖掘分析成为亟待解决的问题。为实现生产线各维度异构数据的统一调度协同管理，提出基于OPC UA的多源异构工业数据协同管理信息模型。针对长链生产线生产过程中不同层次多源设备所产生的异构数据，使用OPC UA通信协议，打通多源异构数据的信息孤岛问题。在此基础上，结合生产制造特点以及智能制造系统架构，搭建生产线语义完整统一的信息模型，映射各子系统之间的协作关系。使用Python开发OPC UA服务器，在服务器中完成信息模型到地址空间的映射，客户端通过预留的API实现Client/Server架构并完成数据的交互。最后，选取某铁矿生产线典型场景进行测试，将矿山安全监控系统数据、现场采集数据引入实例化信息模型。实验结果表明，基于OPC UA的信息模型构建技术能够实现多源异构数据的协同管理，为智能制造工业大数据挖掘分析提供了支撑。

    信息模型智能制造多源异构数据协同管理

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    主轴结构参数对静刚度贡献度的分析

    孙凤姜宇赵川赵海宁...
    16-21页
    查看更多>>摘要：为了研究主轴芯轴的结构参数对主轴径向静刚度的影响规律，以某型号主轴为研究对象，通过有限元模型静力学分析主轴径向静刚度。将主轴芯轴的结构参数简化为12个主要结构参数，采用单一变量法和相关性分析法分析结构参数和主轴径向静刚度的相关性，确定与主轴径向静刚度显著相关的结构参数。运用正交试验-方差分析法分析关键结构参数对主轴径向静刚度的贡献度。结果表明:主轴悬伸部分和轴承跨距之间的结构参数对主轴径向静刚度的贡献度分别为20。3％、69。8％，可以通过定向改变主轴芯轴结构参数控制主轴径向静刚度，提高主轴的刚度特性。

    主轴单元主轴芯轴方差分析正交试验有限元分析

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    基于Fine-tune与DDC的变工况数控设备部件故障诊断

    王渤杨越陆剑峰余涛...
    22-29页
    查看更多>>摘要：针对复杂工业环境下的数控设备部件故障诊断数据样本少、变工况诊断困难和准确率不高等问题，提出一种基于模型迁移的故障诊断方法。利用连续小波变换对不同工况下的原始振动数据进行预处理，建立二维时频数据集，并分为源域与目标域;利用源域数据集与CNN进行模型预训练;分别引入微调(Fine-tune)与深度域混淆(DDC)2种迁移学习方式改进模型;最终实现了基于Fine-tune与基于DDC的故障诊断模型的构建。以轴承与数控铣刀2种部件为例进行实验验证，结果证明:Fine-tune与DDC均可以有效提高数控设备部件的故障诊断准确率，其中Fine-tune的泛化能力强，而DDC训练耗时更短且在复杂环境下的性能更优。

    故障诊断变工况卷积神经网络Fine-tune深度域混淆(DDC)

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    基于AGRU自动编码器的无监督刀具异常检测

    雷文平闫灏李沁远李岩...
    30-37页
    查看更多>>摘要：目前，大多加工企业对数控机床刀具的监测往往通过人工经验或定期停机检查，这不仅降低了生产效率，还导致刀具加工过程存在明显的数据不平衡问题。为此，提出一种融合Attention机制的门控循环单元(GRU)自动编码器模型用于刀具异常检测。该模型使用门控循环单元搭建编码器和解码器，提取时序数据的深层特征。在编码器重构部分融入注意力机制，实现对关键特征的选择，从而提高模型效率。此外，提出结合长时评价窗机制的异常检测模型，以进一步增强检测能力和稳定性。最后，通过在实验所得数据集和公开数据集上进行实验，证明该方法的有效性和可行性。结果表明:该方法在不同数据集上的准确率均超过98％;与刀具状态监测领域其他方法相比，该方法无需进行大量实验来获取刀具全生命周期数据和磨损标签数据，便于刀具检测系统的开发和应用。

    刀具异常监测自动编码器时间序列注意力机制

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    某重型数控机床故障相关性分析

    孙洪华张浩邹军伟姜广君...
    38-45页
    查看更多>>摘要：由于重型数控机床的结构复杂，各子系统之间存在密切的相互影响关系，单一子系统故障可能会导致连锁反应，影响整个机床的性能甚至造成系统级的故障。针对此，根据DEMATEL/ISM方法得到的解释结构模型，利用二参数威布尔分布对各层级子系统的故障数据进行建模，并对模型进行参数估计和拟合优度检验，同时对数据量少的层级进行参数修正;然后应用Copula函数分析各层级间的相关性和传递性，并计算相关系数，得到考虑故障相关性的可靠度函数，将它与未考虑故障相关性的可靠度函数进行对比。结果表明:当考虑故障相关性时，重型数控机床的可靠度曲线由于不同子系统间的相互作用和依赖性而更加复杂，证实了考虑相关性的建模更符合实际情况。

    可靠性分析DEMATEL/ISM方法威布尔分布Copula函数故障相关性

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    基于HPO-ELM的电主轴热误差建模

    张珂徐鹏王展王子男...
    46-51页
    查看更多>>摘要：电主轴转子热误差是导致机床加工误差最主要的因素。为了准确预测电主轴热误差，开展了基于HPO-ELM的电主轴热误差建模研究，采集电主轴温升和热误差数据，利用Kmeans++聚类结合灰色关联度理论对其进行分析，提出基于猎人猎物算法优化极限学习机的热误差建模方法，最后建立电主轴热误差预测模型。对电主轴热误差进行仿真分析，并将所提方法与ELM、GA-ELM方法进行热误差预测准确性对比。结果表明:相比ELM、GA-ELM方法，基于HPO-ELM建立的热误差模型具有更高的准确性，预测精度可达98。08％，预测残差值小于1 µm，证明了此模型具有更好的预测精度和鲁棒性。

    电主轴热误差建模猎人猎物算法Kmeans++聚类灰色关联度分析

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    考虑电流采样误差的数控机床PMSM参数辨识策略

    梁耘涌龙江
    52-59页
    查看更多>>摘要：作为数控机床的重要执行机构，伺服电机本体参数信息的准确获取对工业母机加工性能有着决定性作用。现有参数辨识策略多仅考虑逆变器非线性这一非理想因素对辨识精度的影响，忽略了离散控制系统电流采样误差对辨识结果的精度影响。针对这一问题，对电流采样误差(偏置误差及比例误差)对本体参数辨识精度影响进行分析;结合数控机床的实际运行工况，在无需进行电流采样误差修正的前提下，设计参数辨识步骤，利用有效辨识过程中的代数平均及误差消减方法，有效规避电流采样误差对辨识精度的影响。实验结果表明:在无需进行电流采样误差补偿及硬件修改的前提下，所提方法可实现电机本体参数准确离线辨识，且辨识误差均低于5％，可为数控机床伺服系统系统初始化过程提供有效保障。

    永磁同步电机(PMSM)参数辨识策略电流采样误差辨识精度

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    高速精密机床主轴轴承振动特性分析

    李兰兰崔永存周勇勇楚孟良...
    60-66页
    查看更多>>摘要：主轴轴承作为高速精密机床主轴的核心支承部件，其振动性能对整个机床的加工精度、效率至关重要。然而，因高速工况下轴承设计不足，难以有效解决因振动引起的加工精度下降及设备寿命缩短等问题。以某特定型号的角接触球轴承为研究对象，建立滚动轴承动力学分析模型，开展轴承结构参数和工况条件对高速精密机床主轴轴承的振动特性研究，并设计搭建试验台，进行轴承的振动试验验证。结果表明:增大内圈沟曲率半径系数会增大振动加速度级，增大外圈沟曲率半径系数会使其减小;外圈沟曲率半径系数对轴承振动加速度级变化的影响更显著;通过设定合理的径向载荷、轴向载荷及内圈转速范围，可降低角接触球轴承的振动加速度值;试验结果表明轴承加速度级的理论分析与试验值之间的误差为8。33％，验证了仿真模型的精确性。

    高速精密机床角接触球轴承动力学仿真振动特性

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    自动化产线的动态仿真优化与实时映射技术研究

    聂文雪陈超董小旭杨化林...
    67-77页
    查看更多>>摘要：动态仿真优化与实时映射技术在制造业中日益受到重视，因其能提高生产线的设计精度、运行效率和适应性，是实现高效、智能化生产的关键技术，但该技术在应用中还缺乏一定的通用性。深入介绍自动化产线的构成以及运作过程，并提出一种通用化孪生模型构建方法。该方法可以在虚拟环境中精确模拟实际生产过程，进而对产线中可能发生的生产异常进行深入分析和有效优化。此外，展示了虚拟调试技术的实际应用，包括通信连接测试、人机交互测试和程序调试测试。最后，设计并实施一种虚实产线实时映射方案，通过实验验证了虚拟与实体产线的同步性。这不仅增强了生产线的适应能力和故障预防机制，也为未来制造业智能化转型提供了有力的技术支撑。

    自动化产线虚拟模型仿真优化虚拟调试实时映射

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