高熱點論文 |《制造技術與機床》2023年第1期

結合知網和本刊官網的被引量、下載量等數據精選往期熱點文章以饗讀者。

1

劉晨暉, 張為民, 薛峰. 基于隨機森林貝葉斯優化的機械臂運動參數優化研究[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 83-90.

劉晨暉 張為民 薛峰

（同濟大學機械與能源工程學院）

摘 要

機械臂作為生產系統中的重要物流設備之一,在新產品投產前,需要對其未知的上下料軌跡及其運動參數進行尋優配置或整定,以找到適應于該產品的最優物流參數配置方案;但目前在機械臂的運動參數優化方面仍存在著優化時間成本較高、優化效果欠佳的問題。面向機械臂安裝燃料電池極板工作場景,以機械臂的運動平穩性、絕對定位精度、物流效率的綜合歸一值為優化目標,采用基于隨機森林概率代理模型的貝葉斯優化算法,以ABB IRB 1410機械臂為例,對其關鍵運動參數進行尋優。將其與高斯過程代理的貝葉斯算法在相同條件下所得實驗結果進行了對比。實驗表明,在機械臂運動參數優化問題上,隨機森林貝葉斯算法相較于高斯貝葉斯算法,綜合效果提升了15%。

基 金

2

鄭錦燦, 邵立珍, 雷雪梅. 一種基于改進NSGA-II的多目標綠色柔性作業車間調度方法[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 145-152.

鄭錦燦①② 邵立珍①② 雷雪梅③

（①北京科技大學自動化學院

②北京科技大學順德創新院

③北京科技大學信息化建設與管理辦公室）

摘 要

針對多目標綠色柔性作業車間調度問題,建立了以最小化最大完工時間、總負荷和總能耗為優化目標的多目標優化模型,提出了一種帶有自適應交叉變異算子和學習機制的改進NSGA-Ⅱ多目標優化算法。該算法通過機器和工序的兩級編碼機制,使用基于全局、局部和隨機選擇的非支配排序選擇策略得到初始種群;采用具有自適應算子的混合交叉變異策略進行迭代,提高算法的全局搜索能力;引入分布函數來改進精英保留策略提高種群的多樣性;通過學習機制進行鄰域搜索提高算法的局部搜索能力。最后,采用基準測試算例Brandimarte以及Kacem數據集對算法進行測試,結果表明采用改進的NSGA-Ⅱ算法求解多目標綠色柔性作業車間調度問題具有求解精度高、收斂速度快以及解集多樣性好的優點。

基 金

國家自然科學基金面上項目（12071025）；佛山市科技創新專項資金項目（BK20AE004）

3

陳凱, 張禮華, 趙恒, 陳景銘. 基于深度特征提取和對抗域適應網絡的滾動軸承故障診斷[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 9-15.

陳凱 張禮華 趙恒 陳景銘

（江蘇科技大學機械工程學院）

摘 要

實現軸承的智能化診斷是實現旋轉設備的智能化診斷的關鍵。在軸承故障診斷實際情況中存在特征提取不完全、變工況情況下傳統的診斷方法效率低的問題。針對這個問題,提出了一種組合方法。在該方法中使用具有寬卷積核的卷積神經網絡與長短時記憶網絡組合的深度特征提取網絡對原始的振動信號進行深層次的特征提取,其次以對抗域適應網絡實現源域與目標域間的知識遷移,解決了變工況情況下的跨域診斷能力不理想的問題。并對所提方法進行了驗證,實驗結果表明,所提方法能夠有效地實現對軸承振動信號的深度提取以及識別變工況情況下的軸承故障類型,提高了跨域診能力。

基 金

江蘇省碳達峰碳中和科技創新專項資金“超大功率直驅式海上風電機組轉子房環構件研發及產業化”（BA2022106）

4

宋李俊, 徐志鵬, 李斐. 隱性擾動下柔性作業車間重調度決策[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 160-167.

宋李俊① 徐志鵬① 李斐②

（①重慶理工大學機械工程學院

②中冶賽迪工程技術股份有限公司）

摘 要

針對柔性作業車間隱性擾動累積下的重調度問題,對重調度時刻點的確定以及重調度方式的選擇進行了研究。在不超過各工件交貨期的條件下,通過分析工序間的動態關聯性,計算出各工序的所能容忍的延遲完工極限,作為重調度觸發的時刻點。利用遺傳算法對3種重調度方法（即右移重調度、部分重調度和完全重調度3種重調度方法）進行程序設計,并建立數學模型對重調度方式進行選擇決策。最后,通過仿真證明了重調度時刻點的準確性以及重調度方式選擇的正確性。

基 金

國家重點研發計劃（2018YFB1700800）

5

譚舒丹, 馬家慶. PMSM的新型趨近律滑模調速控制器設計[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 97-101.

譚舒丹 馬家慶

（貴州大學電氣工程學院）

摘 要

針對永磁同步電機（PMSM）矢量控制系統由于時滯現象導致的d-q軸電流脈動大、速度響應慢等問題,設計一種積分型滑模（SMC）速度控制器。其中,基于冪次趨近律提出一種新型趨近律,并通過Lyapunov函數驗證其穩定性。然后,在電機實驗中,提出從微觀的角度進行d-q電流與電機速度的相圖繪制,進一步驗證控制器的有效性。數值仿真和實驗表明,與傳統SMC控制器相比,該控制方法能夠減小電流脈動,提高系統的調速穩定性和響應速度。

基 金

國家自然科學基金項目（51867006,61861007,62163006）；貴州省科技廳(（黔科合支撐[2021]一般442）

6

盧明明, 周瑞琦, 杜永盛, 高強, 楊亞坤. 橢圓振動輔助切削振動參數對加工SiCp/Al切削力的影響研究[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 55-60.

盧明明 周瑞琦 杜永盛 高強 楊亞坤

（長春工業大學機電工程學院）

摘 要

為了研究橢圓振動輔助切削SiCp/Al復合材料的材料去除機理以及不同振動參數對切削力產生的影響,運用有限元分析軟件ABAQUS建立二維平面的SiCp/Al復合材料切削模型,對比前人不同切削深度下測得切削力的實驗數據驗證模型正確性,進行橢圓振動輔助切削仿真研究。仿真結果表明,相位差為π/2時平均主切削力和吃刀抗力最小;隨著振動頻率的增大,平均主切削力和吃刀抗力都有著減小的趨勢;X方向振幅對主切削力和吃刀抗力有著顯著影響,X方向振幅增大,切削力減小;Y方向振幅增大,主切削力減小但吃刀抗力略有增大。

基 金

吉林省自然科學基金項目（YDZJ202201ZYTS534）；吉林省微納與超精密制造重點實驗室（20140622008JC）

7

逯海濱, 張丹, 李長安, 隋文濤, 竇亞萍, 張宇凡. 基于機器視覺的直齒輪齒距偏差檢測[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 126-131.

逯海濱① 張丹② 李長安① 隋文濤① 竇亞萍① 張宇凡①

（①山東理工大學機械工程學院

②山東理工大學電氣與電子工程學院）

摘 要

針對直齒輪齒距偏差測量難度大、測量精度低的現狀,文章采用機器視覺技術對直齒輪的齒距偏差進行檢測。通過機器視覺系統獲取齒輪圖像,利用改進的Zernike矩亞像素邊緣檢測算法進行齒輪邊緣檢測;利用重心法求取齒輪幾何中心,利用統計連通域法求取齒數,利用凸包法計算齒頂圓半徑并計算獲取齒根圓半徑,通過齒頂圓公式計算模數,通過分度圓公式計算分度圓半徑;依據測量結果給出了齒輪齒距偏差的測量方法,通過測量結果與直齒輪實際尺寸對比和分析,證明了該算法的合理性,可以實現齒距偏差的有效檢測。

基 金

山東省自然科學基金項目（ZR2021ME160）；山東省研究生教育質量提升計劃項目（SDYAL20127)；山東省科技型中小企業創新能力提升工程項目（2022TSGC1164）

8

李一銘, 王跟成. 基于墜落機制的混沌麻雀算法AGV路徑規劃[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 102-108.

李一銘①②③ 王跟成①②③

（①西藏民族大學信息工程學院

②西藏自治區光信息處理與可視化技術重點實驗室

③西藏網絡空間治理研究基地）

摘 要

針對麻雀搜索算法（SSA）在AGV路徑規劃中存在收斂速度慢、尋優精度差的缺點,提出一種基于墜落機制的混沌麻雀算法（SSA-CD）解決AGV路徑規劃算法。首先,引入Sinusoidal混沌映射和變尺度混沌策略對種群進行初始化,提高種群多樣性使算法具備跳出局部最優解的能力;其次,引入動態黃金正弦策略增強算法發現者位置更新方式;然后,提出一種墜落機制增強種群隨機性;最后,通過埃爾米特插值進一步優化最優解,獲得更短更平滑的路徑。通過柵格地圖進行仿真實驗,證明了改進算法的有效性、可行性和魯棒性。

基 金

西藏自治區高等教育教學改革研究項目（JG2021-82）；2011西藏文化傳承發展協同創新中心項目（XZMDYJ16）；西藏民族大學“涉藏網絡信息內容與數據安全團隊”項目（324042000709）

9

林潔瓊, 閆東, 盧明明, 李家成, 高鑫. 超聲振動輔助切削三維SiCp/Al復合材料溫度仿真研究[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 36-43.

林潔瓊 閆東 盧明明 李家成 高鑫

（長春工業大學機電工程學院）

摘 要

鋁基碳化硅（SiCp/Al）復合材料由于優異的性能在航空航天、汽車生產等領域中得到了廣泛的應用。為了深入了解超聲振動輔助車削SiCp/Al的切削機理,使用有限元仿真軟件ABAQUS建立了超聲振動輔助車削SiCp/Al的三維仿真模型,并分別對顆粒、基體及內聚力模型進行定義。針對所建立的三維模型仿真分別分析了不同切削速度、切削深度、刀具振幅以及刀具振動頻率的SiCp/Al切削溫度。從仿真結果可以看出:超聲振動輔助切削SiCp/Al時,SiC顆粒的溫度普遍比Al基體的溫度要低,切削過程中工件的溫度與切削速度、切削深度和刀具的振幅成正比,但是隨著刀具振動頻率的增加溫度反而會降低,另外在剪切帶的切削溫度最高。

基 金

國家自然科學基金重點項目（U19A20104）；吉林省微納與超精密制造重點實驗室（20140622008JC）

10

劉樂, 張亞龍, 關悅, 金宏, 劉前峰, 劉海. TB9鈦合金超聲輔助切削試驗研究[J]. 制造技術與機床, 2023(1): 44-48.

劉樂① 張亞龍②③ 關悅① 金宏① 劉前峰① 劉海①

（①河南省緊固連接技術重點實驗室;

②鄭州航空工業管理學院航空宇航學院;

③鄭州機械研究所有限公司）

摘 要

鈦合金作為航空緊固件的主要原材料,其加工性能直接決定了航空緊固件的服役性能,進而影響著航空裝備的可靠性,改善鈦合金的機械加工性能是提高航空緊固件的有效方法。文章以TB9高強鈦合金為研究對象,主要對比傳統切削加工和超聲切削加工在主切削力、表面加工形貌以及刀具磨損特征等方面的不同,結果表明了與傳統切削相比,超聲切削有效降低了切削過程中的切削波動,并降低了加工中的切削力;同時超聲切削引起的機械劃痕深度降低了61.34%,且隨著超聲振幅的增加,TB9鈦合金試樣的表面加工質量顯著提高、硬質合金刀具的氧化磨損程度降低。

基 金

河南省緊固連接技術重點實驗室開放課題（JGLJ2202）；中國博士后科學基金（2022M712920）

聲明：

核心期刊/網站/微信/直播/活動