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期刊信息/Journal information
制造技术与机床
制造技术与机床

梁玉

月刊

1005-2402

edit@mtmt.com.cn

010-64739683/79

100102

北京朝阳区东直门外望京路4号

制造技术与机床/Journal Manufacturing Technology & Machine ToolCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为月刊，是中国机床行业及制造技术领域的专业性期刊，创刊于1951年8月。主要栏目有：国内外动态、综述、设计与研究、工艺与检测、改装与维修、管理技术、商务桥梁、企业之窗、数控专栏等。本刊是境内外厂商了解中国机械制造业市场、向用户介绍产品的好平台，欢迎广大读者或厂商踊跃订阅、投稿或刊发产品宣传广告等。
正式出版
收录年代

    基于BP神经网络和遗传算法的设备故障诊断与健康管理模型研究

    和征张同静杨小红
    9-15页
    查看更多>>摘要：针对目前设备管理存在的故障处理周期长、维护保养任务重、维修成本高的现状,构建了设备故障诊断与健康管理架构,包括设备层、感知层、数据处理及存储层、数据分析层和应用层.其中,在数据分析层,综合采用BP神经网络和遗传算法,建立了设备故障诊断与健康管理模型.最后,以机电设备振动数据为例,进行设备故障诊断模型的预测结果分析,验证了该模型的可行性.研究结果表明,该模型能提高设备故障诊断正确率,具有较好的故障诊断效果;设备预测健康状态与实际健康状态的变化趋势基本保持一致,重合率大于90%.该成果可为制造企业的设备故障诊断与健康管理提供相关策略,有效排除故障问题,降低管理成本.

    设备故障诊断设备健康管理BP神经网络遗传算法

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    基于MTF-CBAM-IResNet的滚动轴承故障诊断方法

    吴兰董琳
    16-21页
    查看更多>>摘要：针对工况复杂、特征提取不充分、数据集较小时故障诊断精度不高的问题,提出了一种基于马尔科夫转移场(Markov transfer field,MTF)、卷积注意力(convolutional block attention module,CBAM)和改进残差神经网络(improved residual neural network,IResNet)的滚动轴承故障诊断模型.首先,MTF算法保留一维振动信号中的时间相关特性,生成二维图像;其次,采用CBAM捕捉图像的关键特征,动态学习不同尺度特征之间的关系;再次,IResNet增强网络非线性表达能力;最后,构建MTF-CBAM-IResNet模型进行故障诊断.实验结果表明,在变工况情况下,模型的平均准确率达到 99.29%,在不同规模小样本的情况下,模型的平均准确率分别达到 99.05%和 97.67%,验证了模型的泛化性能和诊断效果.

    故障诊断马尔科夫转移场残差神经网络卷积注意力机制

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    基于FPGA与卷积神经网络分析的机床状态监测系统

    段昭姚潇潇徐卫刚彭善华...
    22-26页
    查看更多>>摘要：提出基于FPGA与神经网络分析的状态监测系统,对机床主轴健康状态进行监控,在主轴状态异常时诊断其故障,为实现设备状态监控提供思路.以滚动轴承故障数据集为轴承原始信号输入,基于FPGA进行算力资源分配,建立Python深度学习模型.对建立的学习模型用Verilog语言进行RTL级描述,并进行仿真、综合.最后在FPGA开发板上进行仿真验证,共采用测试样本数据 43 066 个,随机抽取样本数据进行测试,计算得到系统平均准确率为 91.0%,相对准确率达 94.5%,验证了所提方法和系统的有效性.

    机床状态监测FPGA神经网络分析

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    基于网络节点-TIC的数字孪生机床数据可信度评估方法研究

    孙丽吴金慧焦子一鸣
    27-33页
    查看更多>>摘要：新质生产力以其高科技、高效能和高质量等主要特征,获得广泛关注.其中大力发展数字经济,促进数实交融,是新质生产力的重点.而数据要素作为第五大生产要素以及实现制造业数字化智能化的基础,正在不断探索进步.提出一种数字孪生机床数据可信度评估方法,通过仿真系统构建数据交互网络节点图,以数据传输频率、数据吞吐量、数据延迟和数据重要程度为基础计算各系统间数据交互权重,使用Theil 不等式系数(Theil's inequality coefficient,TIC)方法计算数据可信度,计算二者结合后的可信度阈值与单一TIC方法计算的可信度阈值,并验证该方法的有效性.

    数字孪生数控机床虚拟系统数据交互分析TIC可信度评估

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    偏载工况下圆锥滚子大端面-挡边匹配及摩擦功耗计算

    李治桦黄志辉唐嘉诚彭越阳...
    34-40页
    查看更多>>摘要：变轨距转向架轴箱轴承受载情况复杂恶劣,为降低滚子大端面与挡边间的摩擦发热、提高轴承可靠性,分析轴承特殊载荷及不同工况条件对其摩擦功耗的影响,并对滚子大端面与挡边进行匹配.考虑轴承实际工作情况,采用Romax软件建立其仿真模型,计算滚子大端面与挡边间的摩擦功耗,通过与理论值进行比较,验证仿真计算结果的准确性.计算结果表明,可变轨距动车组在宽轨运行时的摩擦功耗高于准轨运行;轮轴间隙配合导致轴承承受更大的轴向载荷使得摩擦功耗增大;对滚子大端面与挡边进行匹配,得到球基面半径系数为 0.95,接触位置为挡边高度的 1/3;轴箱轴承应避免过度预紧,预紧量过大将导致摩擦功耗迅速增大,预紧量为50～75 μm时摩擦功耗增幅较小;随着列车运行速度提高,摩擦功耗增大,且速度越快增幅越大.计算结果可为变轨距转向架轴箱轴承设计及后续优化提供参考.

    变轨距转向架轴箱轴承滚子大端面挡边摩擦功耗

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    裂纹-点蚀耦合的人字齿轮行星轮系时变啮合刚度研究

    李悦董皓罗永涛张涛...
    41-47页
    查看更多>>摘要：为深入研究裂纹-点蚀耦合作用对人字齿轮行星轮系时变啮合刚度的影响,提出一种具有裂纹-点蚀耦合作用影响下的人字齿轮行星轮系时变啮合刚度的计算模型,采用势能法和积分法进行求解.分别研究了内、外啮合副含裂纹-点蚀耦合故障对人字齿轮行星轮系的时变啮合刚度的影响.结果表明,行星轮系内、外啮合副的时变啮合刚度随着裂纹-点蚀耦合故障程度增加而减小;当裂纹影响区未超过点蚀影响区时,裂纹和点蚀故障共同影响时变啮合刚度;当裂纹影响区超过点蚀影响区时,时变啮合刚度的变化由裂纹故障主导,其值减小量最大;同时,外啮合相对内啮合对裂纹-点蚀耦合故障更敏感.研究结果为人字齿轮行星轮系的动态振动特性提供理论依据.

    裂纹点蚀耦合人字齿轮行星轮系时变啮合刚度

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    考虑中心线偏差的精密行星减速器优化仿真分析

    徐航聂义轩乔雪涛杨树峰...
    48-54页
    查看更多>>摘要：以精密行星减速器为研究对象,考虑中心线偏差对传动误差和齿面载荷的影响,建立精密行星减速器三维模型,利用KISSsoft软件进行偏移量的分析,得到了不同偏移量下齿面载荷分布情况和行星轮系的传动误差,最后结合实际工况下含支撑装置的扭转弯曲组合变形,提出一种齿轮组合修形方法,通过排列组合增量的方式获得最优解,对比优化修形前后的齿轮啮合性能及行星系统的传动性能,该修形方式降低了中心线偏差导致的齿面偏载,改善了传动误差,为考虑中心线偏差下齿轮修形提供了一种参考方法.

    精密行星减速器KISSsoft安装误差齿轮修形啮合偏载

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    分布式AGV调度研究综述与发展趋势分析

    张中伟高增恩王菁锐李艺...
    55-61页
    查看更多>>摘要：智能物流是智能制造的重要组成部分,也是物流行业发展的必然趋势.自动导引车(auto-mated guided vehicle,AGV)可无缝衔接企业生产系统和仓储系统,是实现智能物流的一种重要技术装备.AGV调度对于提高物流效率、降低能源消耗、减少运输过程中货物的损坏和事故的发生等至关重要.AGV调度问题涉及任务分配和路径规划两个子问题,从调度方式上可分为集中式调度和分布式调度.随着AGV设备智能化水平的提升,分布式AGV系统凭借可扩展性、高可靠性等优势已成为当前研究的热点.首先描述了分布式AGV调度问题;然后分别阐述分析了分布式AGV任务分配和路径规划领域的研究现状;最后对分布式AGV调度未来的发展前景进行了展望.

    智能物流自动导引车分布式AGV调度任务分配路径规划

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    基于人工神经网络的自由活塞膨胀机-直线发电机输出性能敏感性分析

    梅轩彰钟建琳彭宝营张天虎...
    62-70页
    查看更多>>摘要：为了优化用于余热回收的自由活塞膨胀机-直线发电机的输出性能,提出了一种基于人工神经网络预测的方法.以输出性能为指标,对进气压力、进气温度、进气持续时间、膨胀持续时间和排气持续时间这 5 个输入参数进行敏感性分析,并利用正交试验的极差分析结果进行对比验证.研究表明,输入因素影响程度由大到小分别为进气压力、进气温度、进气持续时间、膨胀持续时间、排气持续时间;最佳的输入因素参数配置为,进气压力 0.3 MPa,进气持续时间 40 ms,膨胀持续时间 70 ms,排气持续时间 70 ms和进气温度 30℃,峰值输出电压可达 8.96 V,峰值输出功率可达 33.74 W.该方法适用于研究参数的敏感性,可为后续的参数优化与系统改进工作提供有价值的参考依据.

    余热回收自由活塞膨胀机-直线发电机输出性能人工神经网络正交试验参数敏感性

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    基于力反馈半封闭舱段内腔打磨过切识别研究

    陈晓卫宜亚丽程阳洋陈一凡...
    71-76页
    查看更多>>摘要：针对半封闭舱段内腔机器人打磨减重易发生型腔边界加强筋过切问题,提出了一种基于力反馈的铣削过切在线识别方法,采用六维力传感器实时监测铣削力变化,通过设定特征阈值识别过切,为解决当前存在的特征阈值难以选定、识别精度较低问题,引入卡尔曼滤波算法对数据进行实时处理,预测铣削力变化趋势.结合半封闭舱段内部结构特征,搭建试验平台进行试验验证.研究结果表明,在相同铣削参数下,卡尔曼滤波算法对过切识别精度提升效果显著,过切量减少了 70%～80%,整体控制在 0.2 mm以下,满足加工要求,可有效提高工件成品率.为解决半封闭舱段内腔机器人打磨减重过切问题提供技术参考.

    半封闭舱段力反馈过切识别卡尔曼滤波

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