检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王迎全厦门大学

学位级别：硕士

圆柱螺旋面是机械工业领域中应用较为广泛的一类曲面,如圆柱立铣刀、钻头及螺杆转子等。在螺旋面的加工制造中,由于螺旋面端截形复杂、影响其成形参数多及制造精度要求较高等,使得其成形原理及加工技术的研究一直是机械装备制造业的重... 详细信息

圆柱螺旋面是机械工业领域中应用较为广泛的一类曲面,如圆柱立铣刀、钻头及螺杆转子等。在螺旋面的加工制造中,由于螺旋面端截形复杂、影响其成形参数多及制造精度要求较高等,使得其成形原理及加工技术的研究一直是机械装备制造业的重要研究方向之一。随着现代机械设计制造技术要求的提高,对设备及配套的辅助制造软件的要求也进一步提高。在此背景下,本论文以实现螺旋面高效、高精度加工为目标,研究了以特种螺旋面为主要几何特征的刀具产品的加工工艺方法和部分关键技术,为类似问题的解决提供一定的技术支持。论文主要包括以下几个方面内容:1.基于共轭啮合理论和螺旋面成形原理,建立了刀具螺旋面与砂轮回转面的接触条件式,根据接触条件式建立了刀具螺旋面截形与砂轮截形的互逆求解数学模型。对螺旋面刀具的几何结构关键参数及螺旋面成形工艺进行了简要介绍,为刀具螺旋面的磨制工艺提供理论基础。2.基于圆柱立铣刀平行砂轮磨削原理,建立了由平行砂轮截形求解圆柱立铣刀螺旋面截形的数学模型,计算了圆柱立铣刀螺旋槽的关键参数。分别采用五轴数控工具磨床建模和仿真技术开发方法,进行了圆柱立铣刀螺旋面的磨削模拟仿真,并进行实际磨削加工验证,为刀具螺旋面的成形磨削技术研究提供了理论验证仿真平台。3.基于麻花钻精密成形磨削原理,建立了麻花钻螺旋面截形与成形砂轮截形的互逆求解数学模型,分析了成形砂轮截形求解过程的关键技术及螺旋面端截形初始摆放位置、接触线方程解的选择及砂轮安装参数对砂轮截形的影响规律;针对螺旋面端截形较复杂的麻花钻刀具,探讨了螺旋面截形的分段计算、砂轮修整与截形曲线拟合等关键技术;开发了一套磨削麻花钻用成形砂轮截形计算软件。基于CAD/CAM技术进行磨削模拟仿真加工,验证了该计算方法的正确性。

关键词：圆柱螺旋面圆柱立铣刀麻花钻成形磨削仿真加工

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基于数据驱动的机电装备典型零部件健康寿命预测技术研究

基于数据驱动的机电装备典型零部件健康寿命预测技术研究

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作者：郑凯贵州大学

学位级别：硕士

随着工业信息化技术的不断发展进步,机电装备越来越向着精密化、复杂化以及智能化方向发展,其在给人类生产生活创造便利的同时,也给设备的故障预测和健康管理带来新的挑战。一旦机械设备发生故障而失效,则会影响整个机电系统的健康运行... 详细信息

随着工业信息化技术的不断发展进步,机电装备越来越向着精密化、复杂化以及智能化方向发展,其在给人类生产生活创造便利的同时,也给设备的故障预测和健康管理带来新的挑战。一旦机械设备发生故障而失效,则会影响整个机电系统的健康运行,导致严重的生产事件发生,更甚者会造成生命和财产的严重损失。轴承是机电装备的关键零部件之一,大多数机械设备因故障而无法健康稳定运行都和轴承损坏存在直接或间接的关系。因此,本课题运用目前国内外健康寿命预测主流的研究方法:基于数据驱动的方法,以轴承为例进行机电装备典型零部件健康寿命预测技术研究,其主要的研究内容如下所述:首先,借助在轴承整个生命周期中采集到的全部振动信号,分析比较不同的时域特征和频域特征,获取其在轴承全生命周期内的变化情况,最终选取均方根、峰值因子、峭度指标和频谱分区求和四个特征作为轴承剩余寿命预测的退化指标。然后,针对Mean-DNN等方法存在的不足之处,我们提出一种将K-近邻回归预测模型和全连接深度神经网络预测模型相融合的深度联想神经网络(ASDNN)预测模型,并在“IEEE PHM 2012”数据集上与4种典型方法进行对比分析,说明其优越性和可行性。其次,我们提出一种基于多变量的ASCNN模型的滚动轴承剩余寿命预测方法,该方法将原始退化特征进行空间重构从而构建出一组新的多变量退化指标,然后将卷积神经网络和K-近邻模型进行融合,得到ASCNN预测模型。随后,我们给出基于多变量ASCNN预测模型的整体框架和预测步骤,并采用评价指标对模型性能进行评估,利用公开数据集进行试验验证,通过与采用原始退化特征指标的ASCNN模型预测结果进行对比,说明该预测方法的有效性。针对本文存在的不足之处,在文中的第五章进行总结与展望,并对之后的研究工作制定出下一步的计划,希望可以不断的学习完善。

关键词：数据驱动剩余寿命退化指标深度神经网络模型融合

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大功率锻造设备能耗采集及分析系统

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锻压技术 2019年第10期44卷 109-115页

作者：徐协何非周玉龙童一飞南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 机械科学研究总院江苏分院有限公司江苏常州213100

为实现大功率锻造设备能耗数据的远程实时采集,给锻造生产的节能降耗提供更加充分的依据,对大功率锻造设备能耗采集及分析系统进行研究。以大功率锻造设备为监测对象,基于现场总线技术和工业以太网技术原理,构建能耗数据集中监测的4层... 详细信息

为实现大功率锻造设备能耗数据的远程实时采集,给锻造生产的节能降耗提供更加充分的依据,对大功率锻造设备能耗采集及分析系统进行研究。以大功率锻造设备为监测对象,基于现场总线技术和工业以太网技术原理,构建能耗数据集中监测的4层技术架构——数据采集层、网络通信层、数据管理层和数据分析层。在充分考虑锻造环境的基础上,设计了一套用于大功率锻造设备的能耗采集方案以及基于B/S架构的能耗采集及分析系统,实现数据的采集、监测和分析。最后,对采集的能耗数据进行理论计算和系统结果分析比对,验证能耗数据采集的准确性以及系统实施的实用性。

关键词：锻造设备能耗采集大功率锻造数据监测数据分析数据验证

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麻花钻复杂螺旋槽面分段成形磨削的砂轮廓形计算

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工具技术 2020年第2期54卷 29-33页

作者：王迎全何泽姚斌游明琳许艾青厦门大学航空航天学院机电工程系福建省厦门市361005 成都邦普切削刀具股份有限公司厦门创云精智机械设备股份有限公司

针对高性能新型麻花钻螺旋面端截形复杂和不可能实现一次性磨削螺旋槽的技术难题,根据圆柱螺旋面成形的基本原理,对工件螺旋面和成形砂轮回转面的接触线及螺旋面端截形进行详细分析,提出了对麻花钻螺旋面端截形进行分段对应优化求砂轮... 详细信息

针对高性能新型麻花钻螺旋面端截形复杂和不可能实现一次性磨削螺旋槽的技术难题,根据圆柱螺旋面成形的基本原理,对工件螺旋面和成形砂轮回转面的接触线及螺旋面端截形进行详细分析,提出了对麻花钻螺旋面端截形进行分段对应优化求砂轮廓形并多次磨削螺旋槽的方法,通过仿真验证了该技术的正确性。

关键词：成形砂轮分段计算多次磨削

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基于数字仿真的机械产品可靠性测试研究

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机电产品开发与创新 2020年第4期33卷 21-24页

作者：尚延鹏王云锋李海斌潘康华辛明哲中机生产力促进中心北京100044

基于数字仿真的机械产品可靠性测试具有模型参数化、环境条件数字化、分析过程智能化、数据处理批量化及自动化等特点,能够满足不同应用场景下的机械产品可靠性测试要求,实现对机械产品可靠性的全面、准确测试与评估。本文重点研究了基... 详细信息

基于数字仿真的机械产品可靠性测试具有模型参数化、环境条件数字化、分析过程智能化、数据处理批量化及自动化等特点,能够满足不同应用场景下的机械产品可靠性测试要求,实现对机械产品可靠性的全面、准确测试与评估。本文重点研究了基于数字仿真的机械产品可靠性测试流程,并以案例的形式给出两种不同应用场景下基于数字仿真的机械产品可靠性测试过程,以指导企业建立数字化的可靠性测试体系,实现产品性能的快速、持续改进及企业竞争力的稳步提升。

关键词：数字仿真机械产品可靠性测试

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面向数字化车间的工业大数据研究与开发

面向数字化车间的工业大数据研究与开发

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作者：郝俊虎中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)

学位级别：硕士

随着数据采集技术和传输技术的发展,数字化车间的各种数控装备采集的数据量正以惊人的速度增长。近几年蓬勃发展的大数据技术遇上了萌芽中的智能制造,使得工业大数据如何为智能制造提供服务,传统大数据技术应用于工业大数据的效果如何,... 详细信息

随着数据采集技术和传输技术的发展,数字化车间的各种数控装备采集的数据量正以惊人的速度增长。近几年蓬勃发展的大数据技术遇上了萌芽中的智能制造,使得工业大数据如何为智能制造提供服务,传统大数据技术应用于工业大数据的效果如何,成为工业大数据现阶段面临的问题。本文就这两个问题展开研究。文章首先分析了工业大数据的服务模式,然后针对数字化车间生产中数控装备和部件故障的排查和维修中面临的问题,着重研究了梯度增强算法和深度学习算法在数控关键部件剩余使用寿命(RUL)预测中的应用。本文的主要内容如下:(1)工业大数据的服务模式及微服务接口开发通过分析工业大数据来源、特点、现阶段面临的问题以及工业大数据与智能制造的关系,根据数字化车间的生产特点,结合网络物理系统,设计了模块化的工业大数据的服务模型,该模型包括采集、计算、服务和应用四大模块。并结合传统互联网的微服务化的方式,设计了工业大数据的微服务接口。(2)基于梯度增强算法的RUL预测方法研究以梯度增强算法为例,设计了用于数字化车间的刀具和轴承RUL预测模型,将整个过程分为了采集和分析预测两个阶段。描述了大数据分析算法在设备采集数据预处理、特征提取、特征选取以及模型训练的理论应用和分析过程,其中使用了小波变换的降噪方法和傅里叶变换与小波包变换的时频域分析方法。最后通过实验验证了GBDT和XGBoost两种梯度增强算法在数字化车间关键部件RUL预测的可行性和正确性。(3)基于深度学习算法的RUL预测方法研究通过分析输入时序对RUL预测的影响,引入了深度学习算法RNN、LSTM以及GRU,将它们与其他监督学习算法进行了对比,阐述了RNN如何将时间序列作为输入,以及LSTM和GRU如何改善RNN的梯度消失问题。然后设计了针对刀具和轴承的RUL预测的多对一双GRU层神经网络模型,并通过实验验证了GRU在RUL预测中的效果。

关键词：数字化车间梯度增强深度学习 RUL预测工业大数据

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仿真数据管理系统研究综述

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新技术新工艺 2019年第1期 11-14页

作者：关俊涛游冰贺提胜机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450007

随着仿真技术的不断发展和深入应用,仿真分析呈现出多学科、复杂化的发展趋势。面对海量的仿真数据和复杂的数据分析过程,越来越有必要建设仿真数据管理系统。首先介绍了仿真数据管理系统的定义、基本功能和架构,随后详细综述了仿真数... 详细信息

随着仿真技术的不断发展和深入应用,仿真分析呈现出多学科、复杂化的发展趋势。面对海量的仿真数据和复杂的数据分析过程,越来越有必要建设仿真数据管理系统。首先介绍了仿真数据管理系统的定义、基本功能和架构,随后详细综述了仿真数据管理系统涉及的各项关键技术及其发展现状,接着指出仿真数据管理系统未来的研究方向和发展趋势,最后对仿真数据管理系统的研究进行了总结和展望。

关键词：仿真流程管理工具集成仿真数据管理大数据云平台

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复杂曲面激光三角法测量的精度提高技术研究

复杂曲面激光三角法测量的精度提高技术研究

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作者：马晓帆厦门大学

学位级别：硕士

激光三角法测量具有测量速度快、精度高、操作简单等优点,广泛应用于物体表面轮廓、几何尺寸以及自由曲面形貌的测量。本论文主要研究激光测头在一定的安装位置下,复杂曲面几何特性--倾角和转角对测量精度影响,并通过建立误差修正模型... 详细信息

激光三角法测量具有测量速度快、精度高、操作简单等优点,广泛应用于物体表面轮廓、几何尺寸以及自由曲面形貌的测量。本论文主要研究激光测头在一定的安装位置下,复杂曲面几何特性--倾角和转角对测量精度影响,并通过建立误差修正模型来提高测量精度,为复杂曲面的高精度测量提供了参考。本文首先总结了激光三角法测量精度的影响因素以及误差修正方法,为课题的开展奠定了理论基础。针对复杂曲面激光三角测量,提出了被测面几何特性误差--倾角误差和转角误差,并对其进行了几何定义。针对激光测头安装误差,提出了一种将其转换为倾角误差和转角误差的标定方法。搭建了实验平台,完成了基于上述因素影响下的点激光位移传感器的误差校对实验。分析实验数据得出了倾角和转角因素影响下的误差规律。基于校对实验数据,建立了误差修正模型。分析误差产生规律发现,在倾角和转角一定的情况下,位移和校对误差之间存在线性关系,这简化了误差修正模型:将倾角、转角和位移对误差的影响,转变为倾角和转角对误差与位移二者比值的影响。为了修正测量结果,一方面建立了随机森林模型:将倾角、转角和位移作为特征向量,将误差修正值作为预测量,将样本数据分为训练集和测试集,对训练集数据进行训练。另一方面建立了响应曲面模型,对各阶响应曲面的方差分析后,求得四次响应曲面的拟合效果较好。在相同测试集中用两种模型分别预测误差值,用标准误差和决定系数作为评价指标,评价两种模型性能优劣,对比发现四次响应曲面模型的预测效果更好。本文以摆线齿轮为测量对象,验证误差修正模型在复杂曲面测量中的修正效果。在获取齿廓数据后,建立被测面几何模型,求得齿廓点法线方向与激光束方向之间的夹角,即物面倾角,将其与物面转角、测量数值等代入到误差修正模型中,求得误差修正值。以齿廓法向偏差为评价依据,对比修正前、后齿廓与实际齿廓,发现修正后的齿廓精度有较大提高,证明了本文所提出的误差修正模型,对于提高复杂曲面的测量精度具有良好的效果。

关键词：复杂曲面激光测量倾角转角误差修正

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面向智能终端结构件加工的数字孪生车间关键技术研究及应用

面向智能终端结构件加工的数字孪生车间关键技术研究及应用

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作者：关辉华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,我国提出“中国制造2025”战略,大力推动智能制造新模式探索,助力制造业升级转型。智能车间作为智能制造的应用落地,其“智能”特征主要体现在科学规划与持续优化能力。本文以某智能终端结构件加工车间为对象,开展数字孪生车间... 详细信息

近年来,我国提出“中国制造2025”战略,大力推动智能制造新模式探索,助力制造业升级转型。智能车间作为智能制造的应用落地,其“智能”特征主要体现在科学规划与持续优化能力。本文以某智能终端结构件加工车间为对象,开展数字孪生车间关键技术研究及应用,为车间建设规划和生产执行提供决策支持。首先综合众多虚拟车间建设实践经验,面向智能终端结构件加工车间,给出数字孪生车间总体框架。构建数字孪生模型,数字化模拟车间中生产线、AGV物流、立体仓库运行及交互过程,通过对产能、资源利用率等关键性能指标综合定量分析,实现车间生产物流规划仿真验证和优化。其次,将数字孪生模型应用于生产计划可执行性分析。研究不确定系统生产计划风险评估模型,给出一种综合随机仿真、神经网络、遗传算法的混合智能算法,实现并行流水线车间生产计划的风险评估和优化。然后,研究实时数据驱动的仿真运行机制,以数字孪生模型为载体,通过集成物理车间数据采集与监控系统、制造执行系统数据,构建在线仿真模型,实现车间实时状态还原和透明管控。最后,综合考虑任务分配和全局路径规划问题,构建智能车间物流调度模型。在此基础上,面向简单物流网络,设计基于仿真和支持向量机的组合规则调度方法,面向复杂物流网络,提出基于神经进化的动态优先级方法,使得物流调度过程能适应于不同规模和状态的生产物流系统,并通过实例验证方法的有效性。

关键词：智能车间规划仿真计划风险评估实时数据驱动神经进化

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一种控制力矩陀螺用双频驱动的超声电机

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压电与声光 2019年第4期41卷 596-600,606页

作者：唐洪权潘松陈雷徐张凡徐洪波南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 淮柴动力扬州柴油机有限责任公司江苏扬州225008

控制力矩陀螺的框架电机要求控制精度高,机械响应快,转速低,质量小,能适应高真空、高温差的工作环境。为满足上述需求,该文为控制力矩陀螺设计了一种异型模态超声电机,用以驱动力矩陀螺框架。并基于有限单元法计算及优化了样机外形尺寸... 详细信息

控制力矩陀螺的框架电机要求控制精度高,机械响应快,转速低,质量小,能适应高真空、高温差的工作环境。为满足上述需求,该文为控制力矩陀螺设计了一种异型模态超声电机,用以驱动力矩陀螺框架。并基于有限单元法计算及优化了样机外形尺寸,完成电机速度特性和负载特性的测试及优化。结果表明,该超声电机由超声电机定子、力矩陀螺转轴、基座组成。定子通过铰链固定于基座,弹簧机构对其施加预压力。超声电机质量25g,最大输出扭矩0.04N·m,满足控制力矩陀螺的使用要求。

关键词：异型模态力矩陀螺双频驱动并联机构直线电机单模态电机

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