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现代制造工程
现代制造工程

徐大湧

月刊

1671-3133

mme666@vip.sohu.com

010-83167135

100053

北京市宣武区核桃园西街36号301A

现代制造工程/Journal Modern Manufacturing EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊重点报道传统制造技术的创新（技巧创新和决窍）和现代制造技术的最新进展、研究与生产应用成果，注重实用性，推介先进性，力促创新性，以我国机械制造技术的理论创新发展和制造企业制造现代化为己任。读者对象为机械制造技术的研究、教学、生产实践的技术人员、教师等。
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    BFPC立柱结构仿生多目标优化设计

    李有堂连虎强
    87-93,107页
    查看更多>>摘要：以立式数控机床立柱为研究对象，提出玄武岩纤维树脂混凝土(Basalt Fiber reinforced Polymer Concrete，BFPC)立柱结构仿生新构型。建立机床立柱有限元模型，通过静动态性能分析，基于响应面法和遗传算法，对影响BFPC立柱性能较大的设计参数进行拉丁超立方实验设计，通过灵敏度分析建立响应面模型，选取立柱质量、最大静变形量和一阶固有频率作为优化目标，利用多目标遗传算法得到Pareto最优解集。仿真结果表明，与原型立柱相比，优化后的立柱质量减小了 42。64％，最大静变形量减小了 20。98％，一阶固有频率提高了 2。99％，该优化方法使得立柱静动态性能显著提升，达到轻量化和最佳尺寸的设计效果，可以为立柱优化设计提供参考。

    机床立柱结构仿生响应面法遗传算法,多目标优化

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    结合属性邻接图与点云的零件模型特征识别方法

    舒敏杨涛
    94-101页
    查看更多>>摘要：针对目前基于属性邻接图与点云的零件模型特征识别技术存在的局限性，结合2种特征识别方法提出了一种结合属性邻接图与点云的零件模型特征识别方法。利用模型属性邻接图匹配特征子图找到特征面并分离，再将特征面进行点云采样，最后在PointNet网络基础上改进点云分类网络结构。通过添加局部特征提取模块与基于Transformer网络的非局部特征提取模块，并结合特征属性邻接图信息与原始点云数据，对24种常见特征进行特征识别试验，最终识别准确率为 99。92％。

    零件模型特征识别属性邻接图点云Transformer网络PointNet

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    氮化硅陶瓷球轴承的沟道波纹度超精工艺调控

    高艺枫李颂华魏超李闯...
    102-107页
    查看更多>>摘要：轴承沟道波纹度是影响轴承振动特性的最主要因素，为降低氮化硅陶瓷球轴承的振动水平，开展氮化硅套圈沟道波纹度的超精工艺调控研究。使用沟道超精机对氮化硅套圈沟道进行超精加工试验，研究超精工艺参数对沟道波纹度的影响趋势。提出考虑沟道波纹度的轴承振动特性计算模型，并通过振动测试验证计算模型的有效性，同时分析沟道波纹度对轴承振动特性的影响规律。结果表明:在超精加工中沟道波纹度随着工件切线速度的增大先减小后增大，随着摆荡频率的增大先减小后增大，轴承的振动水平随着沟道波纹度的增大逐渐加剧;当油石压力较大时，增大工件切线速度和摆荡频率进行粗超加工，沟道波纹度快速降低;超精加工中，当工件切线速度为700～800 m/min、摆荡频率为800～1 000次/分和油石压力为0。2～0。4 N/m2时，沟道表面波纹度≤0。05 μm，轴承振动加速度均方根值≤2 m/s2，满足轴承振动加速度Z3级要求。

    氮化硅陶瓷球轴承沟道波纹度工艺调控振动加速度

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    钻削车用CFRP材料的DLC涂层合金钻头的性能研究

    汪洋杨兰杰
    108-113页
    查看更多>>摘要：汽车碳纤维材料的钻孔加工面临钻头寿命短、加工质量差的问题。DLC涂层具有摩擦系数低、表面硬度高的优点，可以有效地提高切削刀具的使用寿命。通过对无涂层、DLC涂层、Cr/W-DLC/DLC涂层和Cr/CrN/DLC涂层的4组整体硬质合金钻头样品的对比测量，采集不同涂层的摩擦系数和表面硬度以及表面粗糙度数据，得出所有DLC涂层都有低摩擦系数和可改善表面粗糙度的优点。同时对4组样品进行钻孔性能测试，采集钻削扭力、钻削温度、钻削速度以及钻头刃口的磨损量等数据，发现Cr/CrN/DLC复合涂层能有效地提高加工CFRP钻头的使用寿命，其平均寿命是无涂层钻头的2。65倍，且性能稳定。

    CFRP硬质合金钻头DLC复合涂层钻削性能

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    基于OpenCASCADE的轮廓曲线识别与提取系统研究

    林尉张辉张丽艳潘阿村...
    114-119页
    查看更多>>摘要：为解决激光3D轮廓曲线投影所需的曲线识别与提取问题，提出了一种基于OpenCASCADE(OCC)平台的方法，该方法利用开源的三维几何引擎OCC读取待投影零件的数字化模型，结合相关几何与拓扑数据结构，基于局部几何属性的方法来识别截面曲线轮廓类型，并通过等弧长、分段等采样方式将轮廓坐标数据写入PLY格式文件。基于以上曲线识别与提取方法开发了三维轮廓曲线识别与提取系统，该系统能应用于机械制造、辅材铺层等领域的投影指示，为实现数字化制造提供有效支撑。

    边缘轮廓数据投影文件截面特征OpenCASCADE平台

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    基于改进YOLOv8n的铝型材表面小目标缺陷检测方法

    孙铁强刘俊宋超肖鹏程...
    120-129页
    查看更多>>摘要：针对工业上铝型材表面缺陷检测速度慢，小目标缺陷如擦花、漆泡等检测精度低的问题，提出一种基于改进YOLOv8n的铝型材表面小目标缺陷检测模型。首先，采用跨尺度特征融合，通过融合不同尺度的特征，提升网络对多尺度信息的感知能力。其次，对YOLOv8骨干网络C2f结构进行改进，通过加入RFAConv注意力卷积设计了一种新的结构，以加强网络特征提取能力，提高小目标检测精度。在颈部使用轻量级RepGhost模块，以降低参数数量和计算量。最后，采用WIoUV3替换原YOLOv8模型中CIoU损失函数，以提高检测精度和收敛速度。在铝型材表面缺陷数据集上进行大量实验，实验结果表明改进模型mAP@0。5提升2。5％、帧率达到了 110 fps，权重文件大小降低16。2％，检测效果优于原模型。此外，在VOC2012数据集和东北大学热轧带钢表面缺陷数据集上表明改进算法有良好的鲁棒性，改进模型满足工业上铝型材检测要求。

    表面缺陷检测注意力卷积特征融合YOLOv8小目标检测

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    基于NSGA-Ⅱ与CFD的H型垂直轴风力机翼型优化设计

    张念郑凯董兴辉柳亦兵...
    130-136页
    查看更多>>摘要：为解决因垂直轴风力机叶片的传统配比式研究灵活性不足而导致产生局部最优解的问题，使垂直轴风力机在应对复杂多变的实际问题时有更佳的转化效率，针对在役翼型的升力系数、阻力系数等多项气动性能指标进行优化，以提高空气动力学性能。通过采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithms-Ⅱ，NSGA-Ⅱ)进行寻优并结合翼型参数化得到优化翼型，然后对优化翼型各气动性能指标进行仿真验证。结果表明:优化翼型空气动力学性能有了显著提升，升阻比提高了 20。85％、升力系数提高了 17。35％且阻力系数降低了2。91％o验证结果表明:优化翼型较原始翼型风能转化效率有了一定提升，在低风速下，优化翼型所对应的垂直轴风力机有更良好的自启动能力且适应的风速更大、风能转化效率更高。此优化设计将带精英策略的快速非支配排序遗传算法与计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)仿真相结合，可为垂直轴风力机风能转化效率的提升研究提供新的思路。

    垂直轴风力机翼型参数化非支配排序遗传算法精英策略空气动力学性能

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    砂型铸造产品全自动水平分型造型线设计及应用

    陈龙陈玉明郑祥盘张树忠...
    137-144页
    查看更多>>摘要：砂型铸造作为当前复杂零件生产的主要工艺之一，复杂零件生产的技术难度、辅助设备配置的合理性以及流程集成度都与造型线设计密不可分。针对当前砂型铸造生产线存在的砂型运输定位不稳、砂箱循环利用低、生产效率低，以及人力资源冗余等一系列问题，设计一种全自动水平分型造型线，主要包括生产线整体布局、底板夹持机构、套箱压铁转换装置、底板转换装置、砂型推出装置和砂槽皮带输送机等关键机构，并基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)精确控制各个关键机构协调运行，实现了生产过程的自动化控制。实际应用表明，所设计的全自动水平分型造型线可以实现砂型铸造产品的自动造型浇注及落砂等工序，有效地提升了生产线空间顺畅度和生产效率，减少了人力劳动强度，优化了生产环境。

    砂型铸造水平分型造型线全自动可循环套箱

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    微细刀具研究现状分析与探讨

    李伟权毅龙昌金郭旭东...
    145-156页
    查看更多>>摘要：诸多行业对于微小零件、产品的迫切需求推动了微制造技术的高速发展。微细切削技术作为最具潜力的微制造技术之一，可在金属、陶瓷、聚合物和复合材料等中高效、准确地生成复杂特征，被广泛地运用于医疗、通信与航空航天等领域。微细刀具作为影响微细切削技术加工质量的关键因素，受到了业界与研究学者们的广泛关注。回顾并讨论了微细刀具相关的最新成果和发展，重点讨论分析了微细铣刀、微细车刀、微细钻头和微细磨头4种典型微细刀具的研制现状与使用性能，并对其失效分析与监测以及刀具涂层进行了详细介绍。最后，强调了微细刀具未来可能的发展趋势和研究方向，以期为微细刀具的研究学者提供重要的参考。

    微细刀具微细切削微细磨削刀具失效刀具监测刀具涂层

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    推动科技创新和产业创新融合

    封2页
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