检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2022年第4期51卷 275-283页

作者：董浩生杨赫然孙兴伟董祉序刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 沈阳工业大学辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

目的探究工艺参数对螺杆转子砂带磨削表面质量的影响规律。方法采用工件轴向进给速度为100~300 mm/min、砂带线速度为4.4~13.1 m/s、砂带张紧压力为0.2~0.3 MPa、磨削压力为0.4~0.5 MPa、砂带粒度为120~800目的工艺参数进行螺杆转子砂... 详细信息

目的探究工艺参数对螺杆转子砂带磨削表面质量的影响规律。方法采用工件轴向进给速度为100~300 mm/min、砂带线速度为4.4~13.1 m/s、砂带张紧压力为0.2~0.3 MPa、磨削压力为0.4~0.5 MPa、砂带粒度为120~800目的工艺参数进行螺杆转子砂带磨削正交实验,基于改进的神经网络算法,建立螺杆转子砂带磨削后的表面粗糙度值预测模型,对磨削后的工件表面质量进行预测及分析。在此基础上采用预测模型针对各工艺参数对磨削质量的影响规律进行预测分析。结果利用多因素磨削实验获得预测样本及对比样本,对比结果表明,预测模型的平均训练精度约为93.38%,预测精度为92.46%。螺杆转子砂带磨削表面粗糙度值的单因素预测结果表明,工件表面粗糙度值随着接触轮正压力及磨削装置轴向进给速度的增加而升高,随着砂带线速度及砂带粒度的增加而降低。结论提出的算法可为选择螺杆转子砂带磨削的工艺参数提供理论依据。适当提高砂带线速度及砂带粒度、降低接触轮气缸压力及磨削装置轴向进给速度可获得较高的表面质量。

关键词：磨削表面粗糙度麻雀搜索算法神经网络预测

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基于改进支持向量机的砂带磨损程度识别

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电子测量与仪器学报 2024年第2期38卷 10-18页

作者：陈斯睿孙兴伟杨赫然董祉序刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为了准确判断砂带在磨削螺杆转子时的磨损程度,根据砂带磨损过程中表面图像颜色特征和纹理特征的变化规律,对砂带磨损程度进行识别。对磨削加工后砂带表面图像的纹理特征和颜色特征进行提取,根据不同磨削时间段螺杆转子表面粗糙度划分... 详细信息

为了准确判断砂带在磨削螺杆转子时的磨损程度,根据砂带磨损过程中表面图像颜色特征和纹理特征的变化规律,对砂带磨损程度进行识别。对磨削加工后砂带表面图像的纹理特征和颜色特征进行提取,根据不同磨削时间段螺杆转子表面粗糙度划分砂带磨损程度。支持向量机的分类性能受到自身核函数与惩罚函数的影响较大,因此提出利用天鹰优化算法对支持向量机的核参数与惩罚参数进行优化,建立AO-SVM砂带图像识别磨损程度模型。利用自主研发的螺杆转子专用砂带磨削装置完成实验。磨削参数设置如下:砂带线速度为10 m/s,工件轴向进给速度为50 mm/min,张紧轮的气缸压力为0.35 MPa,主动轮的气缸压力为0.5 MPa,磨削时间为25 min。AO-SVM对砂带磨损程度模型的识别准确率达到92.5%,比随机森林算法(RFC)和XGboost分类算法分别高出5.0%和3.6%,且收敛速度更快。AO-SVM模型可以通过砂带表面图像的颜色特征变化和纹理特征变化对砂带磨损程度进行识别,可以有效避免砂带磨损过度损伤工件,为砂带磨削螺杆转子时判断砂带的磨损程度和换带时间提供理论指导。

关键词：砂带磨损图像识别天鹰算法参数优化特征提取

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基于结构光测量技术的DMD自适应掩膜生成

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电子测量与仪器学报 2023年第7期37卷 148-155页

作者：郑小钰董祉序杨赫然孙兴伟刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为解决强反射表面物体测量过程中易发生局部镜面反射,影响测量精度的问题。将数字微镜添加到结构光测量光路中并设计搭建测量系统,包括数字微镜、CCD相机、投影仪等器件。完成了系统的匹配、相机和投影仪的参数标定以及相位计算,采用麻... 详细信息

为解决强反射表面物体测量过程中易发生局部镜面反射,影响测量精度的问题。将数字微镜添加到结构光测量光路中并设计搭建测量系统,包括数字微镜、CCD相机、投影仪等器件。完成了系统的匹配、相机和投影仪的参数标定以及相位计算,采用麻雀搜索算法优化BP神经网络的方法建立数字微镜单元和相机像素单元之间的坐标映射关系,映射误差为0.583 pixels。基于PID控制器提出一种自适应掩膜生成方法,并对具有强反射表面的量块进行了测量实验,实验表明该方法能有效降低过曝光区域的灰度,实现了高动态范围成像。提出的方法可为强反射表面的三维测量提供理论支撑。

关键词：数字微镜强反射表面高动态范围掩膜

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螺杆转子盘铣刀铣削表面粗糙度预测

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电子测量与仪器学报 2023年第12期37卷 204-212页

作者：辛明泽孙兴伟张维锋杨赫然刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

螺杆转子主要应用在压缩机、螺杆泵等设备中,其表面质量对使用性能及工作寿命起到关键性作用。工艺参数为影响螺杆转子表面粗糙度的主要因素之一。为了探究工艺参数对螺旋曲面铣削表面质量的影响规律,设计转子铣削实验,获取预测及实验... 详细信息

螺杆转子主要应用在压缩机、螺杆泵等设备中,其表面质量对使用性能及工作寿命起到关键性作用。工艺参数为影响螺杆转子表面粗糙度的主要因素之一。为了探究工艺参数对螺旋曲面铣削表面质量的影响规律,设计转子铣削实验,获取预测及实验对比样本。利用改进的北方苍鹰搜索算法(INGO)对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,以便提高铣削后的多头螺杆转子表面粗糙度的预测精度。通过实验结果验证所提出算法的预测精度。结果表明,提出的预测模型在平均训练精度及预测精度等方面均优于GRU神经网络及CNN-GRU神经网络模型,其中平均训练精度及预测精度分别约为94.502%和95.523%。故提出的算法具有较高的预测精度,可为合理选择螺杆转子铣削加工的工艺参数提供理论依据。

关键词：铣削螺旋曲面表面粗糙度北方苍鹰搜索算法神经网络预测

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流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究

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仪器仪表学报 2022年第4期43卷 182-190页

作者：孙兴伟李宜霖杨赫然董祉序王海燕沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870 沈阳白云机械有限公司沈阳110027

固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因... 详细信息

固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因素之一。其次,考虑到实际固井作业中,粘度对仪表计量特性的影响规律较为复杂,因此使用有限元分析软件,建立6DOF叶轮被动旋转流体仿真计算模型,对多种流体粘度35、45、55、65、75 mPa·s条件下的流场特性以及仪表系数特性进行仿真分析,总结粘度变化对流量计计量特性的影响规律。最后通过实际采集的固井测量数据和仿真数据进行比较,平均误差为1.38%,验证了建立的仿真模型的有效性。

关键词：涡轮流量计仪表系数叶轮流体粘度

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砂带磨损对螺杆转子磨削去除深度影响分析

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金刚石与磨料磨具工程 2024年第2期44卷 228-236页

作者：陈斯睿孙兴伟杨赫然刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为保证螺杆转子表面磨削加工材料去除的均匀性,考虑砂带磨料磨损对磨削去除深度的影响,建立螺杆转子材料去除深度数学模型。根据弹塑性变形理论,结合磨削过程中磨粒的磨损规律,建立单颗磨粒材料去除率理论模型。将磨粒的磨损分为快速磨... 详细信息

为保证螺杆转子表面磨削加工材料去除的均匀性,考虑砂带磨料磨损对磨削去除深度的影响,建立螺杆转子材料去除深度数学模型。根据弹塑性变形理论,结合磨削过程中磨粒的磨损规律,建立单颗磨粒材料去除率理论模型。将磨粒的磨损分为快速磨损阶段和稳定磨损阶段2个阶段。基于单位接触面积上磨粒的数目和磨粒的出刃规律,运用数值积分和接触压力计算出磨粒的最大切削深度,利用积分建立基于砂带磨损的宏观材料去除率数学模型。该数学模型考虑了砂带的磨损,其预测值和试验值相比,最大误差为9.6%,最小误差为4.1%。该试验数据充分验证了模型的有效性,可以为保障螺杆转子廓形精度提供理论基础。

关键词：砂带磨损数学模型去除深度螺杆转子模型验证

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基于改进遗传算法的机床主轴径向回转误差分离技术研究

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仪器仪表学报 2021年第1期42卷 82-91页

作者：杨赫然赵桐孙兴伟董祉序刘鹏君沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870 长庆石油勘探局有限公司机械制造总厂西安710201

以提高精密机床主轴回转误差的测量精度为研究目标,基于四点法矩阵算法,采用多圈重合式方法对主轴回转误差测量中的传感器输出数据进行处理。为提高传统遗传算法的收敛速度,降低优化结果对初始值的依赖性,对交叉和变异概率因子列式进行... 详细信息

以提高精密机床主轴回转误差的测量精度为研究目标,基于四点法矩阵算法,采用多圈重合式方法对主轴回转误差测量中的传感器输出数据进行处理。为提高传统遗传算法的收敛速度,降低优化结果对初始值的依赖性,对交叉和变异概率因子列式进行更新,并使用改进遗传算法对传感器安装角度和输出权值系数进行优化。使用改进遗传算法,收敛速率较传统遗传算法提高50%左右。利用多功能斜轨数控车床进行主轴径向回转误差测量及分离实验,分离后的标准芯棒形状误差值与标定值相比,误差在5%以内,且误差重复性低于5%。结果表明分离的结果精度较高,从而验证提出的算法的正确性和可行性。

关键词：径向回转误差矩阵算法改进遗传算法误差分离

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基于响应面法的分级注水泥器结构优化

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石油机械 2023年第1期51卷 18-24页

作者：徐瑞强孙兴伟刘寅杨赫然董祉序沈阳工业大学机械工程学院辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室

分级注水泥器在实际使用过程中结构刚度不能完全达到固井需求,经常由于结构变形造成循环孔打开或关闭失败。为此,采用响应面优化方法对分级注水泥器本体和滑套的5个关键尺寸参数进行改进,以达到提高结构刚度的目的。优化结果表明:采用... 详细信息

分级注水泥器在实际使用过程中结构刚度不能完全达到固井需求,经常由于结构变形造成循环孔打开或关闭失败。为此,采用响应面优化方法对分级注水泥器本体和滑套的5个关键尺寸参数进行改进,以达到提高结构刚度的目的。优化结果表明:采用拉丁超立方试验设计法的计算结果拟合出滑套最大变形量与质量,本体总变形、径向变形及质量的响应曲面;根据拟合的响应面,通过多目标遗传算法预测出滑套和本体设计变量的最优参数组合,并进一步构建了相应的优化模型;通过对滑套及本体进行热流固耦合分析可得,优化后滑套最大变形量减少了47.3%,本体最大总变形量减少了32.0%,本体最大径向变形量减少了62.7%。所得结论可为分级注水泥器设计提供理论参考。

关键词：分级注水泥器热流固耦合响应面法多目标优化变形

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基于改进神经网络算法的数控钻攻中心进给轴热误差预测

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电子测量与仪器学报 2023年第9期37卷 234-242页

作者：李帅杨赫然孙兴伟潘飞董祉序刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为降低数控机床热误差对数控钻攻中心的影响,提高工件的加工精度,解决不同工况下热误差预测精度不佳的问题。在进给速度为10 m/min、环境温度20°的工作条件下进行数控机床进给系统热误差测量实验,采用鹈鹕优化算法对神经网络进行优... 详细信息

为降低数控机床热误差对数控钻攻中心的影响,提高工件的加工精度,解决不同工况下热误差预测精度不佳的问题。在进给速度为10 m/min、环境温度20°的工作条件下进行数控机床进给系统热误差测量实验,采用鹈鹕优化算法对神经网络进行优化,确定BP神经网络的最优权值和阈值,建立进给系统热误差的POA-BP预测模型,并与传统BP神经网络和GA-BP神经网络以及SCN随机配置网络进行实验对比分析。结果表明,传统BP神经网络预测平均相对误差为12.23%,GA-BP神经网络平均相对误差为11.5%,SCN预测模型预测平均相对误差为12.71%,POA-BP预测模型预测平均相对误差为9.93%,精度有所提升。结论:提出的鹈鹕优化算法改进的神经网络在热误差预测中具有较强的有效性和精确性,可以提高进给运动精度,为热误差补偿的实现提供理论指导。

关键词：进给系统热误差鹈鹕优化算法神经网络预测

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基于砂带表面磨粒分布的螺杆曲面重复磨削区域表面粗糙度预测

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电子测量与仪器学报 2022年第3期36卷 87-95页

作者：董浩生杨赫然孙兴伟董祉序刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为提高螺杆转子磨削效率开发螺杆同步磨削装置,分别采用不同方式对螺杆凹凸两面进行磨削,由此会在连接处产生重复磨削区域。为保证重复磨削区域表面质量满足螺杆使用要求,对该区域表面粗糙度进行预测。首先基于瑞利分布建立砂带表面磨... 详细信息

为提高螺杆转子磨削效率开发螺杆同步磨削装置,分别采用不同方式对螺杆凹凸两面进行磨削,由此会在连接处产生重复磨削区域。为保证重复磨削区域表面质量满足螺杆使用要求,对该区域表面粗糙度进行预测。首先基于瑞利分布建立砂带表面磨粒分布模型;在此基础上,根据磨削去除机理及螺杆廓形对磨削后的螺杆表面形貌进行预测;其次,依据表面粗糙轮廓度定义得到不同工艺参数下的表面粗糙度预测值。最后通过螺杆磨削及测量实验验证提出算法的准确性。实验结果表明提出的算法平均误差为6.27%,最低误差为0.16%,因此提出的算法可为螺杆转子砂带磨削表面粗糙度预测提供理论依据。

关键词：磨削表面粗糙度形貌预测

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