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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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    直纹面叶轮变轴插铣半精加工刀位算法

    董雷杨杰王洁
    301-304页
    查看更多>>摘要：针对三轴叶轮流道粗铣法加工余量不均的问题,提出了基于曲面法向刀具半径偏置法的流道变轴插铣半精加工的刀心点和刀轴矢量计算方法,采用现有的刀心点和安全高度的迭代算法确定了刀具插削和抬刀的轴向位置,所得刀位可有效去除三轴流道开粗法给叶片各部留下的不均匀余量.经对直线轴联动高速端铣和定轴插铣粗加工后的流道进行变轴插铣半精加工的切削实验验证,刀位算法正确,可给后续精加工留下均匀余量,后续叶片精加工可顺利进行.

    三轴叶轮流道粗铣法余量不均变轴插铣半精加工切削实验验证

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    自激振荡超声喷嘴设计及射流频率特征实验

    彭淑怀王建强
    305-309页
    查看更多>>摘要：引入流体网络理论为超声喷嘴构建了自激振荡射流模型,通过信号分析方式建立自激振荡射流频谱结构,对射流振荡诱发机制进行了模拟分析,研究了不同射流结构引起的揭示射流频率性能变化特征.研究结果表明:在流体扰动频率达到接近管网固有频率情况下,形成了显著增强的射流低频脉动.射流自激频率达到了接近喷嘴固有频率的状态,引起高频振荡的大幅提高.无扩口喷嘴产生的射流主要表现为低频脉动的振荡特征,扩口喷嘴则出现了显著的高频振荡.无扩口喷嘴形成了强度很高的低频信号,并且此频率成分并不会受到围压的作用而发生变化,幅值通常在0.1MPa附近;在扩口喷嘴条件下形成了高频振荡的射流,其频率与幅值受到围压的显著影响.在淹没状态下使用高频振荡射流可以有效提升射流打击冲蚀作用.

    自激振荡射流装置结构频率特征低频脉动高频振荡

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    多轴线运输车的模块化设计方法研究

    罗澄清赵登标张瑞亮范政武...
    310-316页
    查看更多>>摘要：目前多轴线运输车存在设计周期长、生产制造困难等问题.为了对此类轴线车进行快速开发,在分析现有模块划分方法的基础上,引入复杂网络理论,开展针对多轴线运输车的模块化设计方法研究.首先从零部件间的几何、功能及设计变更三个角度分析评价多轴线运输车零部件之间的关联强度,然后采用基于七标度法则的区间层析分析法(IAHP)确定三个相关属性权重大小,并建立产品零部件综合复杂网络模型.在此基础上,采用Louvain算法进行该网络的社区发现,从而得到多轴线运输车模块划分方案,与GN算法、LPA算法、FCM算法相比,采用Louvain算法能更有效地对轴线车进行模块划分.基于模块化理论对多轴线运输车的设计进行研究,能够实现此轴线车的快速设计,为轴线车的优化升级奠定了基础.

    多轴线运输车模块划分区间层次分析法Louvain算法

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    改进水平集协同FLICM的汽车零部件表面缺陷识别

    林晶问轲张学昌刘永跃...
    317-321,325页
    查看更多>>摘要：针对汽车机械零部件中检测效率低、误检率高等瓶颈问题,提出了一种结合图像处理技术的方法.基于汽车副车架表面结构复杂以及缺陷异形等特征,首先通过小波邻域收缩去噪和多尺度增强算法对零件图像进行预处理,再通过水平集函数初步定位缺陷区域,最后结合空间模糊聚类进一步精确定位缺陷区域,达到对零件表面缺陷识别的目的.对工件表面划伤、压痕、气孔三种缺陷进行检测.实验结果表明:该算法相对于其它两种算法的检测率分别93.3%、86%和90%,具有较高的检测成功率.为后续缺陷零部件分类奠定良好的基础且可以满足工业检测要求.

    铝合金铸件缺陷检测图像处理水平集

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    硬脆材料超声辅助旋钻微孔加工参数优化分析

    王博刘伟峰冯灿许洋洋...
    322-325页
    查看更多>>摘要：选择钢化玻璃为硬脆材料的代表,利用旋转超声技术对钢化玻璃进行表面加工测试,以此实现对超声辅助旋钻微孔加工参数优化,同时选择正交试验的方法选择最优参数条件.研究结果表明:影响微孔直径尺寸的因素按照重要性排列为加载力,超声功率,游离磨料尺寸大小.影响微孔深度的因素重要性顺序是超声功率、游离磨料大小与加载力.确定最优方案:加载力等于0.7N,游离磨料外径尺寸3μm,设置的超声功率比例等于70%.随着加载力提高后,以较低超声功率进行处理时,形成了尺寸很小的微孔直径,并且孔深度也明显缩短;当设置较低加载力与较高超声功率时,形成了更大深度微孔,同时直径也明显增加.该研究对提高硬脆材料的微孔质量以及加工效率具有很好的实际指导意义,易于推广应用.

    硬脆材料微孔加载力控制旋转超声加工

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    某轻型商用车车架多性能约束下的轻量化研究

    李曼莉王永涛
    326-330页
    查看更多>>摘要：为了提高某商用车可靠性能并降低生产成本,采用基于代理模型的优化方法对其车架进行面向静动态性能的轻量化设计.基于Hyperworks建立了车架有限元模型并进行静动态性能有限元分析,通过车架灵敏度分析,确定了包括纵梁在内的17个关键零件.进一步以关键零件部件厚度为设计变量,考虑静动态性能约束,结合径向基函数(RBF)代理模型构建了车架轻量化优化设计模型,应用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)协同最小距离法的确定了各点到原点距离的最优解集.优化后车架仿真分析表明:车架重量降低5.6kg,车架静动态性能中一阶模态频率提高1.45%,而弯曲和扭转刚度下降4%以内,同时优化后车架的可靠性被疲劳寿命仿真试验验证反馈.

    商用车代理模型车架轻量化径向基函数多目标遗传算法

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    融合DeepLabV3神经网络的工件位姿检测研究

    李嘉鑫李天剑胡欢黄民...
    331-335页
    查看更多>>摘要：针对工业零件表面特征少无法使用基于特征的匹配算法以及使用传统基于模板的匹配算法在光照变化或背景混乱的场景下没有较好的鲁棒性.提出了一种基于DeepLabV3网络与传统的算法相结合的方法,极大的了提高了在复杂背景环境下的匹配结果和检测精度.首先在DeepLabV3网络下使用Hu矩和最小外接矩形法确定中心位置及旋转角度,第二步使用自适应的Harris角点检测与五点法相结合完成手眼相机的快速标定,最后在AUBO机械臂下完成定位实验,定位误差在0.5mm以内,结果表明该算法在复杂场景下和非均匀光照下有更好的表现.

    位姿检测手眼系统DeepLabV3

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    一种串并混联上肢康复机器人柔顺控制研究

    彭上高家昌高建设
    336-341,346页
    查看更多>>摘要：随着我国脑卒中患者数量不断增加,机器人技术在脑卒中患者康复训练中将被大面积运用,而康复机器人在人机耦合时为了协调和安全,对机器人的柔顺性具有要求.针对此问题,以一种串并混联的上肢康复机器人为研究对象,设计了一种控制方法.首先使用拉格朗日方法对该康复机器人进行了动力学建模,然后基于导纳原理建立了人机间力的交互关系,再在动力学的基础上设计了滑模控制来对期望轨迹进行跟踪并引入了模糊控制以减少滑模控制的抖振,最后验证了滑模控制的稳定性.通过Simulink仿真,验证了该控制方法的有效性.分析仿真结果,发现在该控制方法下,导纳参数越小,训练强度越小,控制的柔顺性越好.

    上肢康复机器人拉格朗日方程柔顺性导纳控制Simulink仿真

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    移动机器人导航路径的自主学习粒子群规划方法

    吴妮妮王岫鑫
    342-346页
    查看更多>>摘要：为了减小移动机器人行驶路径长度,提出了基于自主学习粒子群算法的导航路径规划方法.以减小路径长度为目标建立了路径规划模型;为了防止机器人发生碰撞,给出了障碍物膨化处理方法.在粒子群算法中引入了由多种粒子学习策略组成的学习策略池,并给出了粒子对学习策略进行选择的自主学习策略,从而提出了具有较强进化能力的自主学习粒子群算法.经算法性能测试,自主学习粒子群算法的优化能力强于传统粒子群算法和文献[11]改进粒子群算法;将自主学习粒子群算法应用于简单场景和复杂场景的路径规划,该算法规划的路径均值和标准差均小于传统粒子群算法,验证了自主学习粒子群算法在机器人路径规划中的优越性.

    移动机器人路径规划学习策略池自主学习策略粒子群算法

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    基于拓扑优化的变截面铸造式动臂结构设计

    程鑫刘昕晖陈伟杨子康...
    347-350,355页
    查看更多>>摘要：研究发现,装载机传统板式动臂存在较大程度的强度和材料冗余现象.这里以某5t装载机为载体,以轻量化为目标,对动臂进行了结构优化.结合结构拓扑优化基本原理,在对原动臂有限元分析和拓扑优化的基础上,提出并设计了一种新型变截面铸造式装载机动臂结构,运用Ansys对优化动臂进行有限元强度验证,并通过应力应变实验验证仿真模型的正确性.仿真和实验结果表明,在满足结构刚度和强度条件下,动臂质量较优化前1035kg减重19.7%,达到了轻量化的目标.

    轻量化拓扑优化铸造动臂应力应变实验

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