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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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    机器人几何参数误差识别与补偿方法及实验

    任利娟闫伟健陈恪李堃...
    5-11页
    查看更多>>摘要：工业机器人因其组织灵活性、强可拓展性,在叶片类复杂零件的高精度加工中得到越来越多的关注,这对机器人末端执行机构的定位精度提出了更高的要求.文章基于自主设计研发的六自由度关节机器人进行几何参数误差识别和补偿方法研究,旨在提高机器人末端执行机构的定位精度.首先,基于D-H法建立机器人各关节转角与末端位置坐标的关系模型,建立分别考虑连杆长度误差、连杆偏置误差和关节转角误差的位置误差模型;然后,基于自主设计的专用测头进行运动过程坐标数据测量实验,基于实验数据采用Levenberg-Marquardt进行几何参数误差项识别;最后,将识别的结果在机器人模型中进行补偿,并对补偿后的效果进行实验验证,结果表明,补偿后的定位精度比补偿前提高了 60%以上.

    机器人叶片抛磨误差识别误差补偿

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    基于ROS的铸件分拣机器人运动规划研究

    王成军柳炜江诚婕
    12-18页
    查看更多>>摘要：为铸件分拣机器人在分拣铸件时能快速规划出一条稳定合理的路径、有效躲避障碍物、提高运动规划效率,文章通过ROS进行运动规划研究.利用ROS提供的C++接口完成笛卡尔指定轨迹规划验证.为进一步提高分拣效率和避障能力,文中改进算法在GB-RRT*算法基础上引入了局部迭代人工势场,加入了自适应目标偏置策略和直连策略.通过Matlab和ROS设计并完成了仿真实验和铸件分拣实验,实验结果表明采用改进算法后可有效减少无效点生成,缩短规划时间,减小路径长度,提高规划效率.同时,在规划运动时各关节运动平稳,轨迹平滑,极大地提高了铸件分拣效率,改善了分拣环境,保证了其安全性.

    铸件分拣机器人ROS运动规划GB-RRT*

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    基于改进YOLOv5的焊缝识别算法研究

    周翌晨虞旦李佳成蔡春波...
    19-25页
    查看更多>>摘要：针对机器人自适应打磨焊缝的问题,文章提出一种基于YOLOv5 改进的焊缝检测算法,实现焊缝的识别和初定位.使用焊接机器人制作各类不同参数和形貌的焊缝,自制一个包含 3 996 张焊缝图像的数据集用来深度学习.选用YOLOv5s模型进行训练,在Backbone中添加了GAM注意力机制模块;同时引入GhostNet,用GhostConv模块和C3Ghost模块替换原模型的Conv模块和C3 模块.改进后的YOLOv5s-GhostNet-GAM模型的mAP@0.5 达到了90.21%,相比原YOLOv5s模型提高了 4.05%,同时参数量减少了 5.64%,FLOPs降低了 27.44%,检测速率为 23.47 FPS,达到了机器人自适应打磨焊缝对识别精度与后期软件部署的要求.

    机器人焊缝打磨焊缝识别深度学习YOLOv5模型GAM注意力机制

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    大功率海洋装备发动机链条设计与试验

    李存志付振明于资江王桂斌...
    26-31页
    查看更多>>摘要：针对大功率海洋装备发动机传动系统高疲劳性能及高耐磨性能的要求,结合啮合特征及受力分析对滚子链的销轴、套筒零部件进行了结构创新设计,并对热处理工艺进行了优化改进.对改进前后的链条进行硬度、耐磨性及抗疲劳性能测试的结果表明,改进后链条的销轴表面硬度可达 800 HV0.2 以上、内单节压铆力降低了 24.7%、链条经 150 h磨损测试后伸长率降低了 9%,链条疲劳寿命全部满足要求.最后,将改进后的链条装载到大功率海洋船舶发动机中,进行了2 000 h的航海试验,证明了改进后的链条可以满足大功率船用发动机正时链条的要求.该研究突破了中国海洋装备发动机链传动领域的技术难题,使中国成为全球第三个具备大功率海洋装备发动机传动链条生产能力的国家,并为高端制造业中的技术创新提供了宝贵经验.

    大功率海洋装备发动机链条结构设计航海试验

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    基于SABO优化VMD-WTD-SVM的滚动轴承故障诊断模型

    逯帆
    32-39,47页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承在运转过程中发生故障时故障类型难以提取和识别的问题,文章提出了一种基于减法平均优化器(subtraction-average-based optimizer,SABO)优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)联合小波阈值去噪(wavelet threshold denoising,WTD)来提取故障特征,并与支持向量机(SVM)相融合的滚动轴承故障诊断模型.首先,以最小包络熵为适应度函数,通过SABO优化VMD中关键参数组合(K,α)的选取.其次,根据得到的参数对故障信号进行VMD分解,通过包络熵值和峭度值选择其中的有效分量再次进行WTD处理,重构后得到最佳信号分量.最后,计算最佳信号分量对应的 9 个特征数据作为当前信号的特征向量,并输入到SVM进行训练和故障识别.与其他方法相比,本模型在滚动轴承故障诊断方面表现更为突出,故障识别准确率达到了 98.666 7%,具有良好的实际应用价值.

    轴承故障诊断减法平均优化器变分模态分解小波阈值去噪支持向量机

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    径向游隙对深沟球轴承疲劳寿命影响精细分析

    吕海霆赵霞魏延刚李东炬...
    40-47页
    查看更多>>摘要：采用Romax Designer 工程分析软件,应用ISO/TS 16281 寿命计算方法,根据经典的滚动轴承理论,对某风机用电机轴深沟球轴承,在不同径向游隙时的轴承内部载荷分布、接触应力、套圈滚道当量动载荷和ISO/TS 16281 寿命进行了大量的计算,重点对轴承的疲劳寿命进行了精细分析,分析了径向游隙对轴承ISO/TS 16281 寿命的影响.研究结果表明,径向游隙对寿命的影响不仅仅是通过对轴承内部载荷分布、接触应力和套圈滚道当量动载荷的影响而对寿命产生影响,还通过对寿命修正系数等因素的影响而对寿命产生影响;相同工况条件下,存在一个相对最优的径向游隙,由于所研究电机的两个轴承所受载荷不同,因而相对最优的径向游不同.研究结果可为深沟球轴承的优化设计提供参考.

    径向游隙深沟球轴承内部载荷分布接触应力疲劳寿命

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    基于胡麻油工作液电火花成形加工可行性研究

    李智阿达依·谢尔亚孜旦
    48-54页
    查看更多>>摘要：传统的电火花工作液煤油或碳氢矿物油等,存在加工效率低、表面质量差且环境污染和资源消耗等问题.而绿色可持续制造也是当今发展的主要趋势.因此文章提出利用植物油胡麻油为工作液在电火花成形加工中的实验研究,旨在实现绿色可持续电火花加工.研究响应参数电流、脉冲宽度和间隙电压对材料去除率,表面粗糙度值,表面质量的影响规律.实验结果表明,胡麻油在电火花加工过程中表现出显著的性能优势.胡麻油为工作液时,材料去除率显著提高,可获得更好的加工表面,表面裂纹明显减少,重铸层厚度更薄.说明胡麻油具有代替传统工作液的潜质,有望进一步促进绿色电火花加工技术的发展和应用.

    电火花加工材料去除率表面粗糙度表面裂纹重铸层厚度

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    高强钢激光熔透焊接接头残余应力数值分析

    吴若麟程开甲戴威严威...
    55-62页
    查看更多>>摘要：为探究高强钢大功率激光单道熔透焊接接头中的残余应力及塑性应变分布规律,基于峰值指数递增双锥体热源模型对焊接接头进行热-弹-塑性有限元分析,发现采用该热源模型仿真计算的温度场与实际焊缝轮廓吻合较好,关键参数对比最大误差为-3.45%;焊接接头残余应力沿着焊缝中心至两边呈对称分布,沿路径L2 在起焊与止焊处的应力分布波动较大,这与节点温度历程曲线相一致;焊接接头在焊缝区发生了塑性应变,而远离焊缝区范围内未发生塑性应变.沿路径L1 的焊缝区最大塑性应变峰值及峰值梯度均为等效塑性应变;沿路径L2 在起焊及止焊处的纵向、横向及等效塑性应变波动幅值较大,且等效塑性应变峰值最高,横向塑性应变峰值梯度最大,它们的值分别为 0.064 及 0.079.

    高强钢大功率激光热弹塑性有限元残余应力塑性应变

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    贯穿式无心磨削静态成圆稳定性模型与实验验证

    刘洋马可李晨光
    63-70页
    查看更多>>摘要：为了提升具体加工条件下贯穿式无心磨削试磨中设置参数配置效率,文章建立了反映磨削参数与各阶次谐波误差增长之间定量化关系的静态成圆稳定性模型并对其进行了数值仿真.首先以切入式无心磨削为研究对象,建立了静态成圆稳定性条件.然后以工件与导轮之间的理想线接触为要求,在三维空间内对工件与磨削系统之间几何关系进行分析,并借助齐次坐标变换法将相关参量统一于同一坐标系中进行表征,以此推导出能够求解不同轴向位置处磨削角和工件与导轮接触角的数学表达式,并与切入式无心磨静态成圆稳定性条件相结合,由此建立了贯穿式无心磨削静态成圆稳定性模型.最后对稳定性模型进行了实验验证.实验结果显示,工件各阶次谐波幅值平均下降率与静态成圆稳定性模型计算的各阶次谐波稳定性值呈正相关.表明了模型可以有效预测出实际加工中各阶次谐波幅值的变化情况.

    贯穿式无心磨削静态成圆稳定性谐波误差齐次坐标变换法

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    基于球头刀铣削的三轴数控机床几何与切削力综合误差补偿研究

    王梦磊牛兴华朱传达朱浩铭...
    71-79页
    查看更多>>摘要：机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要.首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与"九线法"辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差.然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上.最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿.

    机床几何与切削力综合误差球头刀刀心位置刀心曲面

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