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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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    车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制研究

    杨怡婷李广棵吴磊
    73-82页
    查看更多>>摘要：针对传统悬架控制策略中权重因子固定不可变的问题，提出了车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制系统，该控制系统由3个模糊控制回路组成，3个模糊控制器分别控制影响车辆动态性能的3个悬架响应参数。α模糊控制器、模糊控制器和γ模糊控制器根据路面条件分别控制簧载质量加速度控制函数权重因子、动载荷控制函数权重因子和动挠度控制函数权重因子，分别建立了各模糊控制器的控制规则和输入输出变量的函数关系。车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制系统的控制原理是在以A级、B级路面为代表的高等级路面上增大簧载质量加速度控制权重，以提高车辆的舒适性;在以C级路面为代表的中等级路面上增大动挠度控制权重，以提高车辆综合性能;在以D级路面为代表的低等级路面上增大动载荷控制权重，以提高车辆安全性。凸块路面激励仿真结果表明，相比于被动控制和定权重因子控制，模糊变权重因子自适应控制的簧载质量加速度峰值分别降低了 40。2％和28。6％，动挠度峰值分别降低了 41。5％和21。0％，动载荷峰值分别降低了 40。1％和31。8％，各响应的衰减速度几乎没有减小，衰减时间基本保持一致，在衰减过程中并没有明显的振荡现象。随机路面激励仿真结果表明，相对于被动控制和定权重因子控制，模糊变权重因子自适应控制的簧载质量加速度均方根值分别降低了 48。8％和23。5％，动挠度均方根值分别降低了 23。6％和13。4％，动载荷均方根值分别降低了 11。9％和9。7％，悬架性能得到了大幅改善。在低等级路面激励输入时，安全性指标改善量较大;在高等级路面激励输入时，舒适性指标改善量较大;在中等级路面激励输入时，综合性指标改善量较大，仿真结果证明了所提控制系统的有效性和正确性。

    车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应变目标模糊控制

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    基于实时力值跟踪及RCP的半主动悬架试验系统

    李文峰席军李坪洋
    83-92页
    查看更多>>摘要：为开展半主动智能车辆悬架控制策略方面的验证研究，提出一种可实现减振器实时力值跟踪监测和快速控制原型(Rapid Control Prototype，RCP)的汽车悬架实验平台。基于建立的1/4悬架动力学控制方程和传递函数，分析了悬架的输出特性;为模拟真实车辆悬架的动态输出特性和实时监测执行器的控制力输出特性，开发了可实现实时力值跟踪监测的麦弗逊式1/4汽车悬架实验平台。该实验平台一方面可以依托快速控制原型技术开展半主动悬架最佳控制算法的研究，另一方面还可以基于平台特有的执行器输出力实时跟踪监测功能，开展执行器不确定性半主动控制策略及执行器状态观测器可靠性检验等方面的研究;通过定电流开环实验检验半主动汽车悬架系统的有效性和可控性，通过闭环控制实验分别对半主动悬架系统在半主动智能控制策略验证和悬架执行器阻尼力跟踪估计方面的有效性。

    车辆悬架振动控制快速控制原型力值跟踪监测半主动控制策略

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    套圈整体抛磨的器壁构型及浮动支撑优化

    杜志伟李学楠陈海滨王良晨...
    93-102页
    查看更多>>摘要：针对套圈整体抛磨中器壁构型及浮动支撑对抛磨效果影响尚不清晰的问题，通过EDEM与ADAMS耦合仿真试验，探究不同器壁构型和浮动支撑结构下颗粒介质动能和套圈各表面法向接触力分布规律。仿真结果表明，器壁构型与浮动支撑对颗粒介质流场影响显著，当容器截面形状为正六边形，内接圆直径为300 mm，支撑杆直径为15 mm，均布圆直径为70 mm时，套圈各表面法向接触力处于较高水平，且法向接触力分布相对均匀，适合抛磨。选取经仿真优化的相关参数搭建套圈整体抛磨试验平台，进行套圈整体抛磨试验。试验结果表明，抛磨后的套圈各表面粗糙度值明显下降，实现该工艺装备参数的基本优化。

    套圈整体抛磨器壁构型浮动支撑颗粒介质动能法向接触力分布

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    铝合金深盲小孔管电极电解加工试验研究

    余宏兵李宏洲周亮房晓龙...
    103-109页
    查看更多>>摘要：针对瓶口阀铝合金阀体深盲小孔难加工问题，应用管电极电解加工方法解决该问题。为提高铝合金深盲小孔管电极电解加工稳定性，仿真分析了不同电极进给速度下加工间隙内电场、流场的分布规律;以6061铝合金为对象，使用内径为0。6 mm、外径为1。0 mm的管电极进行电解加工，研究了初始间隙、电极进给速度以及电极旋转对管电极电解加工的影响。仿真和试验结果表明，电极进给速度过大或过小，均不利于铝合金深盲小孔的稳定加工，电极进给速度大于1。4 mm/min时孔底易形成凸起，电极进给速度小于1。0 mm/min时孔底易形成凹坑;初始间隙取0。3 mm能获得质量更好的孔口形貌;电极旋转有利于产物和热量的排出，从而提高加工精度。采用最优参数加工得到了孔间距为2。46 mm、平均直径为1。28 mm的密集孔和平均直径为1。29 mm、深度为50 mm的深盲小孔。

    瓶口阀管电极电解加工深盲小孔加工加工稳定性加工间隙电极旋转

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    圆环型弹性阀片变形模型及厚度对溢流阀开度影响分析

    陈俊杰关长宇刘昊袁显举...
    110-118页
    查看更多>>摘要：先导溢流阀是阻尼连续可变减振器的关键部件，使减振器具有阻尼连续可调能力，而圆环型弹性阀片是影响先导溢流阀的开度、压力等参数的关键零件。为查明圆环型弹性阀片变形规律与先导溢流阀开度的映射机制，推导了圆环型弹性阀片变形的数学模型，在先导阀开度为0～0。25 mm，阀片厚度为0。1～0。3 mm的情况下进行计算分析，验证了变形模型的准确性，并揭示了先导溢流阀开阀压力、入口压力、溢流阀阀口内外压差和溢流阀开度的变化规律，获取了溢流阀开阀压力、压差、开度与圆环型弹性阀片厚度的关系曲线，为先导溢流阀的高精密设计及减振器阻尼匹配、优化提供理论指导。

    先导溢流阀圆环型弹性阀片开度特性计算流体力学减振器

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    融合云边协同的分布式铝箔厂设备监控管理系统

    苏九铮胡文山刘国平李坤杰...
    119-126页
    查看更多>>摘要：为了解决传统铝箔厂设备监控与管理中的问题，提出并实现了一种融合边缘节点、分布式存储与云计算的可视化铝箔厂设备监控管理系统。该系统通过边缘节点与私有云服务协同工作的方式，提供了实时监控、信息管理与故障诊断等功能，通过分布式存储服务集群针对生产数据进行可靠存储，借助公有云进行资源共享与数据分析。系统综合提供设备与人员管理、支持三维动画、集成分布式存储、离线时序预测及数据可视化等多种服务，具有安全可靠、易扩展且功能丰富等优点。提出的设备监控管理系统已成功应用于某铝箔厂的全厂设备监控，应用结果表明，该系统能够有效地进行设备状态监测与维护。

    云边协同分布式存储实时监控铝箔厂软件设计时序预测

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    基于机器视觉的高铁碳滑板图像分割算法研究

    刘伟民张少宁郑爱云刘晋...
    127-135页
    查看更多>>摘要：针对语义分割模型识别碳滑板边缘困难、复杂背景干扰性较大以及特征信息丢失严重等问题，提出一种新型编解码结构的Swin Transformer语义分割优化算法。首先，主干网络采用U型的编解码结构，实现多尺度的信息融合;其次，添加注意力局部增强感知模块来扩大感受野并提高模型泛化能力;然后，采用具有数据相关性的上采样结构，以提高上采样质量，摆脱分辨率对预测结果的影响，加强图像重建能力;最后，将跳跃连接更换为残差路径，使编解码结构中的语义信息联系更加紧密，提升训练效率。实验结果表明，Swin Transformer语义分割优化算法相较基线算法测量预测精度提高了 3。63％，所有类别中的像素分类正确率的平均值提高了 7。29％。研究结果综合验证了新型编解码结构的Swin Transformer语义分割模型在识别和处理碳滑板任务中的优越性及鲁棒性。

    碳滑板SwinTransformer局部增强感知图像重建语义分割

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    锂电池电芯电极自动装配系统的设计与实现

    项亚南邓小龙潘丰
    136-143页
    查看更多>>摘要：针对块状锂电池电芯电极装配时，电芯电极装配定位不准确、效率低、安全性不高等问题，研究锂电池电芯电极的装配要点和生产特征，设计一种电芯电极装配工艺流程和与之相匹配的执行机械结构，并结合现场总线网络通信技术，设计出电芯电极装配控制系统。从机械结构方面入手着重探讨电芯电极装配的电芯翻面供给结构、方位矫正与传输机构、多工位移送结构、电芯电极装配结构、绝缘纸粘贴结构和下料结构的六级联动装置，再基于西门子PLC搭建通信网络拓扑结构，设计出控制程序算法步骤实现零件自动上料、电芯电极的自动装配及自动移送和下料过程，并建立电芯电极装配全过程、可视化的在线管理系统。该电芯电极自动装配控制系统已经在锂电池生产企业中得到应用，经济效益明显。

    锂电池电芯电极现场总线六级联动装置在线管理系统自动装配

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    基于AFF-Stablenet模型的小样本轴承故障诊断

    郭康王志刚徐增丙
    144-151,53页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承在小样本条件下诊断准确率低和泛化性弱的问题，提出了一种基于注意力特征融合的深度稳定学习(Attention Feature Fusion and Deep Stable Learning，AFF-Stablenet)模型的故障诊断方法。该方法首先使用经验模态分解(Empirical Mode Decompositim，EMD)将样本分解成多段频率的子信号，求取子信号与原始信号的互相关系数，选择系数较高的前三阶子信号;利用连续小波变换(Continuws Narelet Transorm，CWT)将子信号转换为时频图表示，通过注意力特征融合的方式将这些时频图特征进行融合;最后将融合特征输入到深度稳定学习(Stablenet)模型进行训练与预测。为验证模型的有效性，采用凯斯西储大学轴承数据集进行各组对比试验，都灵理工大学轴承数据集进行验证。实验结果表明，AFF-Stablenet模型在小样本情况下的泛化性和鲁棒性均强于其他对比模型，证明了模型的优越性。

    注意特征融合深度稳定学习滚动轴承小样本故障诊断

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    极端服役多工况风电齿轮箱箱体轻量化设计

    叶楠张传棻王荣贺明荣...
    152-159页
    查看更多>>摘要：风电齿轮箱箱体轻量化设计对降低风机成本、提升风机功率密度及结构力学性能具有重要意义。受极端风况及气候条件影响，箱体长期遭受来自传动系统的无规律载荷冲击，导致优化设计过程中面临工况覆盖不全面、模型简化不合理以及材料利用率低等问题;因此，在考虑多种极端服役工况作用与模型合理等效的基础上，对箱体进行轻量化设计。基于模态试验对模型准确性验证的前提下，以箱体最小质量为优化目标，不同极限工况下箱体最大应力为约束条件，对箱体组成部件中主壳体、过渡板和后壳体进行了多工况优化设计，并对改进前后箱体性能进行对比。结果表明，优化后箱体的质量减小了 4。7％(549。8 kg)，不同工况下最大位移和应力均大幅度减小。轻量化设计的同时提高了箱体的强度与刚度，可为风电齿轮箱的设计改进提供参考。

    极端服役工况多工况轻量化风电齿轮箱箱体模态试验

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