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期刊信息/Journal information
机械设计与制造
机械设计与制造

张义民

月刊

1001-3997

mdm1963@163.com

024-86899120

110032

沈阳市北陵大街56号

机械设计与制造/Journal Machinery Design & Manufacture北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊为月刊，1963年创刊，中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，中国科技核心期刊，国内外公开发行。期刊为大16开国际版本，彩色塑封封面，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
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    芯片塑封体点胶控制系统设计与研究

    谢政华陈小飞汪昌来
    107-109页
    查看更多>>摘要：采用PCL6045BL芯片为运动控制核心,以STM32F103ZET6为主控芯片,设计了芯片塑封体自动点胶控制系统.采用ARM控制加螺杆式点胶方式,将整个控制系统主要分为主控系统和点胶头从控系统,在进行了硬件和软件详细方案设计的基础上,完成了整个控制系统的整体方案设计,实现了对工作平台移动三轴坐标的精确控制,和对两个点胶头精确的点胶量控制,由三轴坐标移动工作平台和双点胶头协同动作完成芯片塑封体点胶动作,并实现了工程样机.该控制系统具有较强的稳定性,主控和从控系统体积小,点胶均匀且精度高,成本低,产能高.

    芯片塑封体点胶运动控制控制系统STM32PCL6045BL

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    清扫车动力系统控制策略与鸟群博弈联合优化

    赵富强曹伟强解璨铭杜特...
    110-115,120页
    查看更多>>摘要：构建基于加速踏板开度及其变化率、驾驶员意图、行驶车速以及SOC值等条件作用的行驶驱动系统、作业装置动力系统模糊控制模型,将清扫效率和整车能耗作为博弈双方,以满足清扫效率不低于90%和能耗最低为目标,采用鸟群-博弈多目标联合优化方法对其优化,并于NSGA-Ⅱ优化方法对比分析并求解电动清扫车多目标博弈优化模型满足目标的全局最优解,将行驶车速、盘刷转速和风机风量作为优化变量,确定电动清扫车多电机动力系统的参数匹配均衡和优化控制策略.结果表明,这两种优化方法都能提高整车节能性水平,其中,在道路垃圾量为中等水平且清扫车处于减速工况、道路垃圾量为较低水平时,鸟群-博弈多目标联合优化方法相比NSGA-Ⅱ优化方法对提高电动清扫车SOC值效果明显.

    电动清扫车动力系统控制策略鸟群-博弈联合优化方法

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    i刀具非对称刃口简化模型对切削力影响的研究

    赵雪峰杨勇秦浩李辉...
    116-120页
    查看更多>>摘要：目前针对刀具非对称刃口的切削力理论模型甚少,其主要原因在于以往的复杂刃口形貌表征方法无法采用现有的理论进行切削力分析.对此,这里首先在形状因子对刀具刃口对称性描述的基础上对非对称刃口形貌进行表征,其次针对由刀具刃口作用产生的犁耕力,提出刃口简化模型,以简化犁耕力的分析,最后采用有限元仿真与铣削实验对所提出的刃口表征与简化模型进行铣削力验证,结果显示切削力误差较小,从而验证了所提方法的合理性.研究成果对于切削力理论模型的发展具有重要意义.

    刃口表征模型刃口简化模型切削力形状因子

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    模糊PID控制的细长工件加工主动减振控制研究

    刘凯韩训梅张奔
    121-125页
    查看更多>>摘要：细长工件加工过程中的自激振动会增大工件表面粗糙度,降低工件的加工精度.因此这里提出了一种新型的主动减振机构对细长工件车削过程中产生的振动进行隔离.通过分析细长工件加工主动减振系统的简化结构,建立减振系统以及电液执行器的动力学模型,构建细长工件加工主动减振系统,并根据主动减振系统利用模糊规则进行模糊推理,开发了模糊PID控制器,实现细长工件加工主动减振系统的有效控制.采用数学软件MATLAB对细长工件加工的被动减振系统、传统PID控制器和模糊PID控制器控制的主动减振系统进行仿真,结果显示,主动减振系统相比于被动减振系统能够较大降低工件振动幅度;采用模糊PID控制器控制的主动减振系统,具有振幅小、控制电压低及能耗低的特点,同时振动抑制率相比传统PID控制器提高约9%.因此,采用模糊PID控制器控制的细长工件车削加工主动减振系统能够有效地限制振动幅值,提高车削加工稳定性.

    细长工件电液执行器主动减振控制仿真

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    夜间环境下的道路图像增强及车道线检测

    陈华章秋月汤文马肇材...
    126-129,133页
    查看更多>>摘要：车道线的自动检测技术是车辆实现自动驾驶的关键,而夜晚条件下的复杂环境给车道线检测带来很大的困难,是目前该技术研究的难点.这里提出一种图像增强算法,将高斯高通滤波器与高帽滤波结合对道路图像做增强处理,用以解决夜晚条件下低照度非均匀光照道路图像带来的不良影响.高斯高通滤波器调整图像中的非均匀光照,高帽滤波增强车道线边缘并通过图像灰度变换提升车道线与背景的对比度;然后使用分块阈值分割算法对道路图像进行阈值分割,使用基于斜率约束的Hough变换检测图像中的直线,并进行筛选拟合出车道线.

    车道标线检测图像增强高帽滤波分块阈值分割Hough变换

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    15CrMoG钢管弯曲回弹的改进PSO-BP评估

    刘贵彬解小琴王平张利虎...
    130-133页
    查看更多>>摘要：为精确预测管材弯曲回弹并设计合理的补偿方案,选择经过优化处理的BP机器学习算法建立预测模型,之后对其开展了控制性能评价.大幅提升了泛化性能并获得更高的预测精度,促进算法更快完成收敛过程.并对模型开展了验证分析.研究结果表明:当以PSO算法优化BP建立预测模型进行预测时跟目标结果间形成了15.7%的平均误差,相对于BP预测模型,大幅提升了预测精度,但会导致计算效率明显下降,所需计算时间接近1.5h.以改进粒子群算法对BP进行优化后,可以有效提升神经网络泛化性能,跟目标值相比平均误差只有6.2%.先对基本PSO算法实施优化处理,再利用优化后的PSO算法调整BP,由此建立得到机器学习预测模型.此模型可以达到高预测精度以及高效率的要求,可以有效满足管材数控弯曲回弹以及补偿的计算需求.

    回弹管材弯曲机器学习成形精度

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    深度神经网络下机器人滑移量检测与路径规划

    孙滨
    134-138页
    查看更多>>摘要：为保证机器人行驶路径最短时避免发生滑移,提出基于深度神经网络的机器人移量检测与路径规划方法.通过分析机器人运动学情况,结合机器人滑移量会随轨迹、地面平整度及障碍物影响范围发生变化,构建运行轨迹方程组,求得会影响滑移量的因变量值;建立位姿计算坐标系,设置机器人滑轮初始位姿坐标,计算发生滑移后末端位姿,更新后代入滑移公式求得滑移量;以障碍物避障和路径最短为规划标准,采用深度神经网络算法激活避障及路径最短的约束函数,输出规划结果.通过对比实验结果证明所提方法的有效性,在所提方法控制下滑移量检测结果与实测值表达一致,规划路径在保障高效避障的同时确保是最短行驶距离,优于对比方法,可靠性强.

    深度神经网络运行轨迹机器人滑移量初始位姿约束函数路径规划

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    机械臂工作路径的改进蚁群-顺序局部搜索规划

    丁志勇蔡延光
    139-143页
    查看更多>>摘要：为了减少机械臂末端路径长度和关节转动角度之和,提出了改进蚁群-顺序局部搜索的路径规划策略.建立了机械臂路径规划问题模型,对机械臂关节空间节点进行了离散化.使用顺序局部搜索方法确定下一节点待选集合,依据蚁群算法原理确定优化意义下的下一路径节点.考虑到传统蚁群算法收敛慢、求解质量不高的问题,构造了局部信息素随蚂蚁聚集度自适应更新方法,进而提出了局部信息素自适应蚁群算法.经实验验证,在无障碍物环境下,与传统蚁群算法相比,自适应蚁群算法规划路径长度减少了15.27%,关节转角和减少了0.78%.在障碍物环境下,与传统蚁群算法相比,自适应蚁群算法规划路径长度减少了3.26%,关节转角和减少了2.21%.在实物机械臂上进行验证,实验结果与仿真结果一致,验证了这里提出的路径规划方法的有效性.

    机械臂路径规划局部信息素自适应蚁群算法顺序局部搜索蚂蚁聚集度

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    CIMS环境下零件表面数字孪生模型构建方法

    李元恒李文辉辛宇鹏武锋锋...
    144-149页
    查看更多>>摘要：为了解决CIMS环境下,产品设计、工艺规划、质量检验等不同环节对多元素、多尺度、多层次零件表面质量信息的应用需求,提出一种基于数字孪生的表面综合质量信息模型构建方法.以数字孪生技术的应用准则为基础,采用面向对象的建模方法创建了包含设计几何模型、表面质量模型和表面性能模型的数字孪生表面模型,为多指标综合表征零件表面质量提供一种参考.其次,研究了数字孪生表面信息模型信息的表达与管理方法,实现几何模型与表面质量信息关联式的表达与管理,并提出一种基于XML的数字孪生表面信息模型集成应用框架,采用StAX标准编程接口规范来对XML文件进行解析,从而实现孪生数据在不同系统之间的有效传输.最后,以某卫星零件的复合加工工艺为例,构建了该零件的数字孪生模型,结合UOP UB200I金相显微镜、ZeGage Plus三维轮廓仪和西门子PLM系统Teamcenter搭建了CIMS环境,实现了该零件数字孪生表面模型的表达与集成应用,证明了所提方法的可行性和有效性.

    数字孪生计算机集成制造系统表面信息模型表面检测

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    高温环境下燕尾榫微动疲劳数值分析

    任蓉张雄伟马续强霍军周...
    150-154,159页
    查看更多>>摘要：复杂载荷作用下航空发动机中压气机叶片与轮盘连接处的微动疲劳,极大的降低了发动机的寿命.为更好的探究高温环境下航空发动机燕尾榫构件的微动损伤机理,使用有限元仿真软件ABAQUS对500℃下燕尾榫构件展开高温微动疲劳数值分析,并将仿真结果与Ciavarella理论接触应力进行对比来验证仿真的准确性.以等效应力、接触应力CPRESS、切向应力、滑移量、摩擦功、特征参量为衡量标准,分析在高温环境下载荷大小和摩擦系数对燕尾榫构件微动疲劳损伤和微动疲劳寿命的影响,为更好的探明高温下燕尾榫构件的微动疲劳损伤机理提供理论支持.

    微动疲劳接触应力燕尾榫高温

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