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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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    一种改进趋近律的PMSM非奇异终端滑模控制

    杨松林陈天昊刘启航王坤...
    5-12页
    查看更多>>摘要：为了提高永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统的响应速度和鲁棒性,文章提出了一种基于终端滑模的永磁同步电机控制方法.首先对传统滑模面收敛性进行分析,引入了非奇异终端滑模面;其次在传统趋近律的基础上提出了一种新型趋近律,并设计了基于新型的趋近律的电流-转速控制器;最后设计了滑模观测器对电机存在的扰动进行前馈补偿,并进行转速观测.通过软件仿真和实验证明,所提出的新型控制算法较好地抑制了永磁同步电机在接近平衡点时的抖振问题,且具有较低的超调量、良好的抗扰动能力和较快的响应速度,验证了所提方法的可行性和有效性.

    滑模算法非奇异终端滑模面新型趋近律抗扰动性

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    定子结构优化对盘式电机齿槽转矩的影响分析

    岳明强刘城王晓光
    13-18页
    查看更多>>摘要：齿槽转矩会恶化电机性能,为削弱盘式永磁电机齿槽转矩,文章提出了定子偏移和不等定子齿靴两种结构优化方法.首先通过能量法与傅里叶分解推导出轴向电机齿槽转矩公式,进行定子槽口宽度优化得到原模型的最小齿槽转矩;然后用公式推导计算与有限元分析,得到定子偏移结构的偏移角度;最后通过理论分析和仿真计算得到基于最小齿槽转矩的不等定子齿靴扩张宽度比,不等定子齿靴结构可使定子上下两侧的齿槽转矩相互抵消.对比结果表明,不等定子齿靴结构对齿槽转矩削弱效果最好,当扩张宽度比取 1.2 时,齿槽转矩降低 71%.

    齿槽转矩轴向磁通电机定子偏移不等定子齿靴

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    无速度传感器的异步电动机模糊自适应PI直接转矩控制

    温瀚斌崔彦良
    19-25页
    查看更多>>摘要：文章针对传统无速度传感器直接转矩控制转速不稳定、超调量大等问题做出两点改进.首先,引入自耦PI对传统MRAS无速度传感器直接转矩控制进行改进,该方法改善无传感器直接转矩控制调速性能、降低超调量、减小稳态误差;其次,针对直接转矩控制具有转矩脉动大、调速性能差等缺点,提出变论域静态模糊自适应PI控制策略,减小转矩脉动并改善调速性能,大大提升了抗负载能力;最后,在Matlab/Simulink仿真环境下进行了仿真并进行分析,证明了上述方法的有效性和可行性.结果表明,相对于传统的无速度传感器直接转矩控制系统,仿真结果显示减小了转速超调量,缩短了转速上升中到达高速工况的响应时间,提升了抗负载能力.

    直接转矩控制变论域自适应模糊控制模型参考自适应自耦PI

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    基于多孔喷嘴技术的阵列微织构仿真与实验

    陈朝大巫少方单亮李康兴...
    26-32页
    查看更多>>摘要：射流电解加工单孔喷嘴系统存在显著不足,不能适用于大规模表面微织构制造,因此提出多孔条形喷嘴加工工艺.利用不受加工结构限制的 3D 打印技术制作多孔喷嘴模型,搭建射流电解加工实验装置.利用Comsol软件进行流场与电场仿真,以喷嘴到工件表面流速大小和电流密度等为评价依据,对喷嘴腔体内部流道进行优化.研究表明,条形喷嘴结构能够形成形态稳定的射流,对工件实现高效加工.当加工电压为 475 V、占空比为 70%时,材料去除率达到峰值.

    射流电解加工大规模微制造多孔条形喷嘴仿真与实验

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    Q355/SKH9高速钢激光重频焊接接头冲击韧性分析

    孙爽许桂珍刘贯军
    33-37页
    查看更多>>摘要：文章采用激光焊接技术制造Q355/SKH9 高速钢焊接接头,并开展V型缺口冲击韧性实验.研究结果表明:当试验温度下降后,接头受到了更小冲击吸收能量作用,焊接接头形成了明显梯度冲击韧性;在BM中存在大量回火板条型马氏体组织,HAZ热处理时内部形成了不同焊接热循环过程;在BM和HAZ断口部位形成了许多撕裂棱,表现为准解理断裂;断HAZ具备优异韧性,达到了比BM更优的韧性;经过回火处理后,板条马氏体与粒状贝氏体获得了更强冲击韧性;BM保持相对稳定的显微硬度与剪切强度,HAZ形成了大梯度变化的显微硬度与剪切强度;经过焊接热循环处理与之后回火过程,HAZ基体与晶界部位形成了更多碳化物,增大HAZ强度与硬度.

    高速钢焊接接头冲击韧性显微组织力学性能

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    基于PCA-DBSCAN聚类的焊缝提取研究

    郭奥景会成葛超邸志刚...
    38-43页
    查看更多>>摘要：针对焊接之后的焊缝提取误差大、不易提取的问题,文章提出了一种DBSCAN聚类(density-based spatial clustering of applications with noise)与改进主成分分析(principal component analysis,PCA)算法融合的焊缝提取算法.首先对焊缝图像进行灰度化、自适应中值滤波等预处理;其次对图像应用Canny边缘检测算法提取焊缝边缘,并使用DBSCAN密度聚类算法聚类焊缝边缘;之后依据改进的PCA算法寻找焊缝的主成分,将焊缝向主向量映射统计,根据图像分辨率自动分配一个阈值获取焊缝的左右边界,再将焊缝的左右边界反映射到次主向量获取焊缝的上下边界;最后按照文章提出的算法完成了三组对比实验,分析了算法受分辨率、焊接方式、光照强度等因素的影响.实验证明,文章提出的算法对直缝提取效果良好,提取精度超过了 95%.

    DBSCAN聚类主成分分析阈值直缝提取

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    基于EKF的GMAW实时焊缝跟踪研究

    杨园洲薛瑞雷刘宏胜夏磊...
    44-50页
    查看更多>>摘要：熔化极气体保护电弧焊(gas metal arc welding,GMAW)焊接过程存在惯性大、时滞大等非线性特征以及不确定的干扰因素.为了提高焊接质量,文章提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended kalman filter,EKF)算法的焊缝实时跟踪技术,采用霍尔电流传感器来捕捉实时焊接电流.为了实现焊枪摆动中心始终对准焊缝中心,文章通过有限长单位冲激响应滤波器(finite impulse response,FIR)对采集的电流进行滤波,并建立提取焊枪高度和水平偏差的数学模型,采用EKF实现控制焊枪.通过在有垂直和水平方向偏差的焊缝上进行实验验证,结果跟踪精度可达到±0.25 mm,所以该方法可满足机器人实时跟踪的要求.

    扩展卡尔曼滤波器焊缝跟踪FIR滤波器高度偏差水平偏差

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    SiCp/Al复合材料在常规与超声振动辅助条件的切削过程和表面形成的有限元分析

    马国红张加力闫帆施訸曦...
    51-56页
    查看更多>>摘要：SiCp/Al复合材料是一种典型的难加工的材料,由于其基体中颗粒增强导致常规切削中加工质量差、切削阻力高、加工损伤高,机械加工性差,常规切削已不能满足加工要求.通过切削仿真,对比分析常规与超声振动辅助切削条件下复合材料的切削过程、SiC颗粒的损伤特性、工件的表面形貌与亚表面损伤.结果表明,相比于常规切削,超声振动辅助切削可以提高复合材料的表面完整性,减少复合材料的亚表面损伤,并且能够提高工件的表面质量.

    SiCp/Al复合材料有限元模拟超声振动辅助切削切削机理表面质量

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    基于深度学习的TC32钛合金BTA深孔钻削容屑系数和切屑形态研究

    冯亚洲陶觅辰刘战锋孔浩...
    57-62页
    查看更多>>摘要：在钛合金深孔钻削过程中,由于其难加工性经常会存在刀具磨损严重、排屑困难和内孔表面质量差等问题.为了获得具有良好内孔表面质量和切屑形态的钛合金深孔类零件,以新型钛合金TC32 为研究对象,在不同工艺参数下基于深度学习和BP神经网络进行了TC32 钛合金的容屑系数预测和加工试验验证.研究结果表明:预测模型的决定系数R2为 0.921,拟合程度和精度较高,预测性能良好;当进给量为 0.08 mm/r、主轴转速为 435 r/min时容屑系数为 5.6,切屑形态以C形屑和短带状屑为主,排屑顺畅且加工过程稳定.

    深度学习BP神经网络BTA深孔钻削TC32钛合金容屑系数

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    磨削工艺参数对SiCp/Al三维粗糙度的影响

    王少雷张丽影梁尤宇邬海豹...
    63-70页
    查看更多>>摘要：以SiCp/Al为代表的金属基复合材料,由于其内部结构的局部不均匀性,传统的二维粗糙度参数指标描述、研究此类材质试件的表面形貌具有局限性,三维粗糙度参数能更全面、细致地反映试件表面特性.文章以三维参数表征SiCp/Al试件表面,采用正交试验将磨削工艺参数与三维参数(Sa、Sq、Ssk、Sku、Sbi、Sci、Svi)之间的关系透明化、数据化,如磨削参数对三维指标的影响权重、多位三维参数的综合指标.试件表面形貌较为复杂,既有砂轮磨粒在较软的铝基体上划过产生的沟槽,也有SiC颗粒被拔出,出现的凹坑,脱落或破碎的SiC微粒随砂轮拖动而产生的划痕;由于磨削热导致铝基体熔化,存在铝基体涂抹现象.表面形貌受磨削参数变化影响较为明显,发现不同的磨削参数对三维表面形貌指标影响的权重不同,揭示了砂轮目数对Sa指标影响最突出,随着砂轮目数增加,权重从 34%开始减小到 13%,主轴转速、进给速度和磨削深度开始成为显著影响因素,均从最初 22%的权重逐渐增加到 29%.三维参数综合评价指标对应的最优磨削加工参数组合是Am为320目,Vs为4 000 r/min,Vf为20 mm/min,ap为20 μm.

    表面形貌三维粗糙度参数正交试验磨削工艺参数影响权重综合评价指标

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