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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
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    液体静压运动副的四轴联动精密加工机床结构设计

    赵惠英郝磊周春临薛飞...
    9-17页
    查看更多>>摘要：大口径平面、球面、非球面光学元件广泛应用于光刻机、高能激光器、高分相机等高端装备的光学系统中,尺寸大于 400 mm×400 mm、表面轮廓精度均方根值(root mean square,RMS)优于1 μm等技术指标是大口径光学元件在磨削加工阶段的目标精度要求.磨削工艺主要面临如何实现高平滑的表面轮廓加工以及控制亚表面损伤层深度等问题.根据已有的实验研究,磨削机床采用高精度的液体静压运动副,可以有效地提高光学元件抛光后表面轮廓的平滑程度以及降低亚表面损伤层的厚度.具备上述特性的高性能磨削机床国外对中国禁运,而国内尚无成熟的商品.因此,文章研制了一种采用液体静压运动副的四轴联动精密加工机床,分析了机床的主要构型,进行了机床主要运动部件的精度分配,完成了基于液体静压运动副的X/Y/Z/C四轴的设计方案,最后进行了光学元件磨削加工工艺实验,实现了 380 mm×541 mm口径微晶玻璃磨削面形精度±0.471 μm(RMS值)、表面粗糙度Ra0.3 μm的加工目标.

    大口径光学元件液体静压运动副超精密加工机床精密磨削工艺

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    机床主轴静压气体止推轴承静态特性随参数变化规律研究

    丁泊遥张建波
    18-23页
    查看更多>>摘要：超精密机床主轴一般采用静压气体轴承支承.文章应用大型商业计算流体软件Fluent,并结合MATLAB神经网络拟合工具箱,训练拟合出不同参数与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数,基于此,研究了不同参数对单节流孔圆形静压气体止推轴承静态特性影响的规律.首先,将计算的压力分布与文献中的实验数据进行对比,来验证计算模型与边界的正确性;然后,采用MATLAB神经网络拟合工具箱,训练拟合出轴承半径、节流孔孔径、气膜厚度和外界供气压力与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数;最后,研究了静压气体止推轴承外部供气结构对轴承压力分布的影响;气膜厚度、节流孔直径和供气压力对轴承承载力及入流质量流量的影响.结果表明:外部供气结构对轴承压力没有明显的影响;气膜厚度减少、孔径和外界供气压力的增大会增大轴承的承载力;气膜厚度、孔径和外界供气压力的增大都会增大入流质量流量.

    Fluent静压气体轴承固有节流孔承载力入流质量流量神经网络

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    粘-惯性耦合节流静压气浮轴承微振动特性研究

    杨光伟孙沐邦俞利庆
    24-30页
    查看更多>>摘要：小孔节流气浮轴承因结构简单、刚度较高等优点在超精密加工中获得了广泛的应用.然而由于小孔节流气浮轴承存在微振动,限制了超精密加工表面粗糙度的进一步提升.为了抑制小孔节流气浮轴微振动,文章提出了一种新型粘-惯性耦合节流气浮轴承,通过数值模拟的方法研究了新型节流器的结构参数对气浮轴承微振动特性的影响,在此基础上开发了试验平台对新型气浮轴承振动特性进行测试.研究结果表明,粘-惯性耦合节流气浮轴承均压腔内压力波动低于小孔节流,可以减小气浮轴承微振动;同时,增大渗透率和节流孔直径、降低均压腔高度均能减小粘惯性耦合节流气浮轴承微振动.

    气体静压轴承涡旋粘-惯性耦合节流

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    超声纵扭辅助铣削TiAl合金表面质量及刀具磨损研究

    宋阳轩汪振华黄雷
    31-37页
    查看更多>>摘要：TiAl合金属于典型难加工材料,采用传统方式加工难以获得良好的表面质量,因此文章提出采用超声纵扭辅助铣削TiAl合金.试验采用单因素对照方法,研究了超声纵扭铣削(ULTM)与普通铣削(CM)加工TiAl合金时工艺参数对表面粗糙度、表面形貌及显微硬度的影响规律.研究结果表明,ULTM铣削可以改善TiAl合金的表面粗糙度,获得普遍较低的粗糙度值(Ra<0.6 μm);ULTM对TiAl合金表面硬化具有强化作用,能使表面硬度平均提升超过 10%,并且采用ULTM加工得到的工件和切屑表面质量都较好.此外,铣削 150 mm3 的TiAl合金时发现ULTM的刀具底刃磨损量明显减小,刀具主要发生氧化磨损和扩散磨损.

    TiAl合金超声纵扭铣削表面质量刀具磨损

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    碳钢板激光切割工艺分析及优化

    钟毅栾显晔李晓宇薛海峰...
    38-45页
    查看更多>>摘要：随着科技的不断发展,激光切割技术已经成为现代工业生产中不可或缺的技术之一,碳钢激光切割件加工技术也得到越来越多的应用.随着对加工工件的质量要求越来越高,对激光加工工艺进行优化以获得更高切割质量与切割精度的钢板具有重要意义.为了优化碳钢的激光加工工艺,文章以 3 mm碳钢为对象,采用 1 500 W激光器系统,研究了激光功率、切割速度、离焦量和辅助气体压力等切割参数对切割质量的影响.选取切缝宽度、表面粗糙度、挂渣高度作为评价切割质量的标准,综合分析工艺参数对切割质量的影响规律并研究了影响机理,同时通过卷积神经网络对数据进行预测分析,并采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对工艺参数进行优化,获得辅助气体为氧气条件下激光切割碳钢的最佳工艺参数为P=1 500 W、v=64 mm/s、F=2.6 bar、h=2.9 mm.通过实验发现优化后的切件切割面光滑,无挂渣现象且切缝宽度较小,达到预期标准.

    激光技术激光切割工艺参数卷积神经网络工艺优化

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    短电弧车削蜂窝环重铸层影响实验研究

    王子健周碧胜周建平汪兵兵...
    46-52页
    查看更多>>摘要：蜂窝密封结构是当代航空发动机的先进高效密封结构,传统加工难以满足其加工质量要求,且一般电加工效率低,因此选择短电弧车削.针对材料为GH3536 的蜂窝密封环进行实验,为研究不同参数对其加工后重铸层的影响,设置单因素试验,以重铸层厚度和微观形貌作为检测指标,分析电流及电压波形图、工件表面扫描电镜图、截面金相图和表面能谱图.结果证明:重铸层厚度随电压和进给速度增加而增加,随工件和电极转速增加而减小,且表面质量有相同的趋势,多槽挡板电极可以得到更好的冲液效果,重铸层更薄且表面质量更好.因此,适当降低电压和进给速度、提高工件和电极转速,以及采用多槽挡板电极,可减少微裂纹、冲蚀凹坑、褶皱和熔滴颗粒等现象,提高工件表面质量,降低重铸层厚度.

    短电弧车削蜂窝环重铸层表面质量

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    基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究

    孙丽李九博乔文宣张瀚文...
    53-58页
    查看更多>>摘要：为了共享实验资源,文章采用数字孪生技术,通过Unity3D虚拟现实开发平台对智慧物流实验室进行研究并设计一套云实验系统.根据已有的智慧物流实验设备,包括立体仓库、传送设备、堆垛机、分拣装置和AGV等为研究对象,运用SolidWorks与 3DMax完成对实验设备三维模型的建立,运用S7-PLCSIM Advancde完成对物流设备的控制程序,通过PLC与Unity3D的通信和数据交互,最终在Unity3D的虚拟环境中完成物流运输的虚拟仿真实验系统.通过该系统可以在虚拟空间可以实现物料的传送、入库、出库等物流运输过程,实现物流仓储及运输工作过程的虚拟可视化,也可以通过编写的PLC程序完成物流设备的工作动作,实现异地云实验.该系统可以有效解决高端实验设备不足等问题,让资源匮乏的高校学生得到应有的实验训练、提高操作技能.

    智慧物流云实验数字孪生虚拟仿真

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    考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群调度

    马利平刘玉敏赵艳平王际鹏...
    59-66页
    查看更多>>摘要：组合设备群代表了当前晶圆制造装备发展的新趋势,其调度控制水平直接攸关半导体芯片制造企业的整体经济效益.针对半导体芯片制造中考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群,文章提出了一种基于特征转换的调度控制方法.首先,引入一种概念型晶圆制造系统,即特征双臂组合设备,并给出相应的稳态调度方法.其次,采用特征转换方法,将线性/树形结构的双臂组合设备群转换为特征双臂组合设备.随后,根据转换后的特征双臂组合设备重新调整双臂组合设备群的机械手作业序列,并求解可行的稳态调度方案.最后,通过实例验证了所提方法的有效性.

    半导体设备晶圆制造组合设备时间约束调度

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    数据驱动的生产线数字孪生系统构建与应用

    黄涵钰毛柯夫苑明海郑良...
    67-74页
    查看更多>>摘要：为满足生产线智能化的发展需求,针对传统生产线现场调试周期长,生产线三维可视化能力差,生产数据不同步,现场状态监控成本高等问题,结合数字孪生技术,以数据驱动为基础,构建了生产线数字孪生系统.首先运用Process Simulate构建生产线上的各类设备的数字孪生模型,根据数据通信网络和数据采集架构图,利用OPC UA和Modbus通信,读取生产线设备实时数据,并存入相应的数据库中作为驱动生产线数字孪生模型的数据源,从而实现数字孪生模型对物理实体的实时映射.最后,通过搭建虚拟仿真环境,对数字孪生系统进行虚拟调试,并通过构建实例验证平台,验证生产线数字孪生系统的有效性和可行性.

    智能制造数据驱动数字孪生虚拟调试

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    基于多方向导纳力控制的机器人柔顺装配系统

    戴娜戈海龙成巍张宇...
    75-79页
    查看更多>>摘要：针对轴孔装配过程中遇到卡阻或楔紧现象导致接触力过大损坏工件的问题,提出一种基于导纳力控 制的机器人柔性装配系统.将轴孔装配过程为搜孔阶段和调整插入阶段.首先,搜孔阶段提出一种基于阿基米德螺旋线的搜孔策略.其次,调整插入阶段提出一种基于等效质量-阻尼-弹簧的多维方向的导纳力控制装配方法.最后,选取圆形轴孔开展实际装配实验,结果表明所提出的方法能够实现机器人柔顺插孔,达到了预期效果.

    导纳控制柔顺装配轴孔装配螺旋搜孔

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