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超高压水射流切割声音特征提取与喷嘴移动速度控制 被引量:1
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作者 张军 赵德安 +1 位作者 李雪峰 徐礼龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期184-189,共6页
超高压水射流喷嘴移动速度是影响水射流切割质量和效率的关键因素,如何对不同的工件选择最优的喷嘴移动速度是实现水射流柔性切割的主要研究内容。当超高压水射流切割不同材质和几何形状的目标物体时,水射流反射声音特征量也不同,包括... 超高压水射流喷嘴移动速度是影响水射流切割质量和效率的关键因素,如何对不同的工件选择最优的喷嘴移动速度是实现水射流柔性切割的主要研究内容。当超高压水射流切割不同材质和几何形状的目标物体时,水射流反射声音特征量也不同,包括反射声音能量和切割声音持续长度,工件越厚,切割时间越长,声音能量越大,反射声音特征量间接反映了工件切割的难易程度,这为优化喷嘴移动速度提供了基础。设计水射流切割声音计算机采集系统,采集的切割反射声音包括背景噪声和工件切割反射声音,基于第二代小波变换和Teager能量算子对水射流切割的反射声音信号处理,抑制背景噪声的影响,提取反映切割不同工件质量的声音特征;利用最小二乘向量机方法对切割喷嘴移动速度和声音特征量进行非线性建模,实现水射流切割的自适应速度优化控制,减少人工经验的试凑,提高生产效率。通过现场多次试验验证所提试验方案的有效性。 展开更多
关键词 超高压水射流 喷嘴移动速度 声音特征 小波分析 支持向量机
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高速加工机床的发展历史与现状 被引量:2
2
作者 刘文化 《金属加工(冷加工)》 2010年第12期17-20,共4页
1.高速加工技术历史回顾 高速切削概念可追溯到1931年德国所罗门博士的研究描述:"当以适当高的切削速度(常规速度的5~10倍)加工时,切削刃上的温度会降低,因此有可能通过高速切削提高加工生产率。"直至20世纪60年代,科学家们才初... 1.高速加工技术历史回顾 高速切削概念可追溯到1931年德国所罗门博士的研究描述:"当以适当高的切削速度(常规速度的5~10倍)加工时,切削刃上的温度会降低,因此有可能通过高速切削提高加工生产率。"直至20世纪60年代,科学家们才初步得出了结论:随着切削速度的提高,切削力先是增加,随后急剧下降;刀具的磨损则始终随着切削速度的提高而增加;高速切削所带来的效率和工件表面质量的显著提高,使得工件加工的总费用将下降至少40%。 展开更多
关键词 高速加工机床 发展历史 切削速度 高速加工技术 高速切削 工件加工 表面质量 所罗门
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五轴联动刀轴矢量平面插补算法 被引量:25
3
作者 樊留群 齐党进 +1 位作者 沈斌 朱志浩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期158-162,共5页
大多数数控系统仍默认以旋转轴角度线性插补插补方式进行铣削加工,实际刀轴矢量偏离理论刀轴矢量位置,产生极大的非线性误差。在五轴联动数控加工中心圆周铣削倾斜面时,表现为实际刀轴矢量偏离待加工平面,造成过切或欠切误差。而且,机... 大多数数控系统仍默认以旋转轴角度线性插补插补方式进行铣削加工,实际刀轴矢量偏离理论刀轴矢量位置,产生极大的非线性误差。在五轴联动数控加工中心圆周铣削倾斜面时,表现为实际刀轴矢量偏离待加工平面,造成过切或欠切误差。而且,机床类型不同,铣削的误差表现形式也不同。经研究表明,此非线性误差完全来源于旋转轴角度的线性插补方式。从研究分析运动学坐标转换开始,从理论上研究旋转轴角度线性插补的原理和产生非线性加工误差的根源,提出刀轴矢量平面插补具体算法,并针对CA型双摆头类型机床进行仿真验证,新算法从根本上解决了该问题。 展开更多
关键词 五轴联动 刀轴矢量平面插补 旋转刀具中心点编程 旋转轴角度线性插补
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Akima曲线插补中的空间曲线多项式生成方法研究 被引量:6
4
作者 来燕菁 张为民 +1 位作者 齐党进 黄云鹰 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第2期56-60,共5页
基于Akima算法计算简便、生成曲线唯一且平滑自然的优点,将其应用于数控机床的曲线插补。通过参数化方法获取参数,再应用Akima算法建立参数与坐标数据的多项式,完成对该插补算法的空间曲线描述。针对参数化方法的选取,通过Matlab仿真实... 基于Akima算法计算简便、生成曲线唯一且平滑自然的优点,将其应用于数控机床的曲线插补。通过参数化方法获取参数,再应用Akima算法建立参数与坐标数据的多项式,完成对该插补算法的空间曲线描述。针对参数化方法的选取,通过Matlab仿真实验,比较了累加弦长参数化方法和修正弦长参数化方法对生成Akima曲线的影响,仿真实验结果表明,修正弦长参数化方法相比于累加弦长参数化方法总体上更接近理想曲线,且误差波动小。 展开更多
关键词 Akima算法 空间曲线 数控机床 修正弦长参数化 累加弦长参数化
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基于NURBS曲线拟合的微段高速自适应加工算法 被引量:6
5
作者 沈斌 齐党进 +1 位作者 樊留群 朱志浩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期1825-1829,共5页
为了满足加工精度的要求,消除以微小直线段离散化自由曲线加工路径的微段加工方式的加工程序量过大和需要频繁加减速的两大弊病,实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法,并在此基础上... 为了满足加工精度的要求,消除以微小直线段离散化自由曲线加工路径的微段加工方式的加工程序量过大和需要频繁加减速的两大弊病,实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法,并在此基础上给出了基于NURBS曲线拟合的微段平滑加工算法。该微段平滑加工算法将离散的微段数据点拟合成一条NURBS曲线并将其作为新的加工路径,然后利用NURBS曲线实时插补,从而实现微小直线段的平滑加工。验证结果表明,该算法使加工更平滑和高效。 展开更多
关键词 微小直线段 NURBS曲线拟合 最小二乘逼近 权因子和一阶导数约束 拉格朗日乘数法
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浅析基于AI算法的智能立加研发设计
6
作者 安鑫 刘德隆 王一鸣 《中国设备工程》 2024年第13期36-38,共3页
精密立式加工中心是典型高精度工作母机之一,本文研发了一款高端高精度立式加工中心,深入研究了采用“L型墙式”立柱结构对设备精度的影响,利用空间误差补偿技术提升设备定位精度,利用丝杠冷却及温度补偿解决了温差对传动系统的精度影响... 精密立式加工中心是典型高精度工作母机之一,本文研发了一款高端高精度立式加工中心,深入研究了采用“L型墙式”立柱结构对设备精度的影响,利用空间误差补偿技术提升设备定位精度,利用丝杠冷却及温度补偿解决了温差对传动系统的精度影响,补偿函数通过线性回归AI算法得出,并于数控系统进行交互,可实现设备高精度高效率的生产工作。该设备的生产研究提升了我国精密加工设备的制造能力,实现了本领域内高精度设备生产的自主化。 展开更多
关键词 高精度立加 L型墙式 温度补偿 人工智能
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某机床振动噪声测试及分析改进 被引量:4
7
作者 张明旭 李朝万 《机床与液压》 北大核心 2016年第14期143-144,136,共3页
阐述影响机床主轴箱噪声的因素,通过振动信号测试和噪声测试,根据频谱图尖峰频率的主要成份,结合特定转速下啮合频率的计算值,识别了主要噪声源,并提出在变速箱齿轮传动结构设计中应重视的问题,尽可能保证啮合频率不重合,有效降低噪声... 阐述影响机床主轴箱噪声的因素,通过振动信号测试和噪声测试,根据频谱图尖峰频率的主要成份,结合特定转速下啮合频率的计算值,识别了主要噪声源,并提出在变速箱齿轮传动结构设计中应重视的问题,尽可能保证啮合频率不重合,有效降低噪声水平。 展开更多
关键词 机床主轴变速箱 噪声测试 频谱分析
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浅析DMG MORI的五轴技术
8
作者 张弛 《世界制造技术与装备市场》 2023年第6期65-70,共6页
一、五轴概念及DMG MORI结构形式1.五轴加工中心的概念根据DIN 66025标准定义,加工中心至少有三个数控轴,以及自动换刀装置和刀库。五轴加工中心由三个线性轴(X、Y和Z)和两个旋转轴(A、B或C)组成。与三轴配置相比,工件可以在任意角度进... 一、五轴概念及DMG MORI结构形式1.五轴加工中心的概念根据DIN 66025标准定义,加工中心至少有三个数控轴,以及自动换刀装置和刀库。五轴加工中心由三个线性轴(X、Y和Z)和两个旋转轴(A、B或C)组成。与三轴配置相比,工件可以在任意角度进行加工,还可以加工倾斜孔等。 展开更多
关键词 五轴加工中心 自动换刀装置 刀库 标准定义 数控轴 任意角度 旋转轴 DMG
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五轴加工奇异问题及其处理方法 被引量:4
9
作者 李显双 樊留群 齐党进 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第6期37-39,43,共4页
在五轴机床加工中,当刀轴矢量接近或平行于某一旋转轴(即奇异轴)而产生奇异问题,文章在分析奇异问题及其产生原因的基础上,提出一种奇异域检测的几何方法。这种方法可以根据始末位置刀轴矢量在未经插补的情况下,提前检测出刀轴是否经过... 在五轴机床加工中,当刀轴矢量接近或平行于某一旋转轴(即奇异轴)而产生奇异问题,文章在分析奇异问题及其产生原因的基础上,提出一种奇异域检测的几何方法。这种方法可以根据始末位置刀轴矢量在未经插补的情况下,提前检测出刀轴是否经过奇异域及其类型,然后针对每种类型指定一种相应的插补算法,并且通过仿真实验。仿真结果表明该算法能够有效检测出加工中会出现的奇异问题并改善加工精度。 展开更多
关键词 五轴机床 奇异域 插补算法
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仿红黑树拓扑的分布式计算平台框架设计
10
作者 王磊 钱宝超 陈琳 《软件》 2023年第8期85-91,共7页
在传统分布式计算平台中,任务的调度是单纯基于机器资源的剩余价值,如果在超大规模机器集群下,机器彼此间可被调度的价值差会趋于连续,那么以上调度规则会随着样本基数变大而出现调度不均匀等问题。针对这种情况,提出仿红黑树拓扑的分... 在传统分布式计算平台中,任务的调度是单纯基于机器资源的剩余价值,如果在超大规模机器集群下,机器彼此间可被调度的价值差会趋于连续,那么以上调度规则会随着样本基数变大而出现调度不均匀等问题。针对这种情况,提出仿红黑树拓扑的分布式计算平台框架设计。设计首先模拟红黑树拓扑结构,然后基于机器资源的计算资源能力,最终形成多维度调度算法,解决大规模机器集群散列的充分性。实验结果表明,设计能够有效增强平台的综合调度能力,在分布式计算等领域能够带来一定的实际作用。 展开更多
关键词 红黑树 分布式 计算平台
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钛合金TC4的超硬磨料柔性抛光轮数控抛光试验研究 被引量:2
11
作者 朱正清 陈志同 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期56-62,共7页
航空发动机叶片钛合金材料在数控磨抛加工中容易发生烧伤及黏附现象,针对常用的TC4材料开展了超硬磨料柔性抛光轮数控抛光试验研究。分析了超硬磨料柔性抛光轮抛光参数中转速、进给速度、预压量及行距对抛光去除深度及抛光后试件表面粗... 航空发动机叶片钛合金材料在数控磨抛加工中容易发生烧伤及黏附现象,针对常用的TC4材料开展了超硬磨料柔性抛光轮数控抛光试验研究。分析了超硬磨料柔性抛光轮抛光参数中转速、进给速度、预压量及行距对抛光去除深度及抛光后试件表面粗糙度的影响规律并通过正交试验分析了各抛光参数影响的主次关系。确认了钛合金试件抛光表面黏附物质成分,并同时分析了表面黏附物的形成原理。给出了TC4钛合金材料在超硬磨料柔性抛光轮数控抛光过程中工艺参数的选择策略,为TC4材料的航空发动机叶片和整体叶盘在超硬磨料柔性抛光轮数控抛光过程中提供理论依据和技术基础。 展开更多
关键词 TC4 柔性抛光轮 工艺参数 表面粗糙度 抛光去除深度
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数控加工速度前瞻及插补算法的研究 被引量:3
12
作者 卜凡 樊留群 齐党进 《机械与电子》 2013年第8期44-47,共4页
在保证数控加工的加工精度和速度稳定性的基础上,研究了数控机床连续直线段加工的速度前瞻和回溯优化方法。根据速度前瞻的结果和进给倍率的变化,采用直线加减速的方法进行插补;采用C++和Matlab对本算法进行了开发。仿真结果表明了算法... 在保证数控加工的加工精度和速度稳定性的基础上,研究了数控机床连续直线段加工的速度前瞻和回溯优化方法。根据速度前瞻的结果和进给倍率的变化,采用直线加减速的方法进行插补;采用C++和Matlab对本算法进行了开发。仿真结果表明了算法的有效性。 展开更多
关键词 速度前瞻 回溯 插补 CNC
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涡轮叶片榫头侧边圆角阵列加工工艺研究 被引量:2
13
作者 王小东 张云 +3 位作者 陈志同 刘瑞松 刘随建 吴志新 《航空制造技术》 2020年第7期92-95,101,共5页
航空发动机涡轮叶片是发动机内核心部件,而叶片的加工通常以榫头为工艺基准,故叶片榫头的加工对整个叶片有着至关重要的影响。针对榫头侧边圆角,现在工厂通用的数控加工工艺是:先在多轴加工中心进行铣削加工再进行机械光饰。但常规多轴... 航空发动机涡轮叶片是发动机内核心部件,而叶片的加工通常以榫头为工艺基准,故叶片榫头的加工对整个叶片有着至关重要的影响。针对榫头侧边圆角,现在工厂通用的数控加工工艺是:先在多轴加工中心进行铣削加工再进行机械光饰。但常规多轴联动铣削效率低,使用设备复杂,加工成本高。因此,提出了基于矩形阵列数控机床(三轴联动)的超硬磨料数控磨抛倒圆工艺系统。其中,利用超硬磨料数控磨削抛光组合工艺,解决了倒圆铣削加工效率低且不能保证表面质量的问题,加工完成后榫头侧边圆角轮廓度可达20μm。而采用多主轴矩形阵列数控机床(三轴联动)后相较原来的多轴加工中心大幅度降低了设备的使用成本,且单个榫头侧边圆角加工时间缩短在180s内,为采用更多主轴矩形阵列机床加工奠定了基础。 展开更多
关键词 叶片榫头 磨削抛光 圆角加工 阵列加工 低成本
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分步体对角线误差辨识及空间误差补偿 被引量:1
14
作者 樊留群 张洁 +1 位作者 虞敏 赵建华 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第1期1-4,共4页
基于分步体对角线的误差测量方法是一种快速、高效的测量方法.提出一种基于该测量方法的误差元素辨识算法,该算法对现有的分步体对角线误差辨识算法做了修正,并根据辨识出的误差对机床进行空间误差补偿,经过实际机床的测试验证,证明该... 基于分步体对角线的误差测量方法是一种快速、高效的测量方法.提出一种基于该测量方法的误差元素辨识算法,该算法对现有的分步体对角线误差辨识算法做了修正,并根据辨识出的误差对机床进行空间误差补偿,经过实际机床的测试验证,证明该方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 分步体对角线测量法 误差辨识 空间误差补偿
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立式钻攻中心的一体式外防护罩结构设计
15
作者 莫志勇 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第3期145-146,共2页
以立式钻攻中心机床外防护罩的设计为例,详细介绍了一种可快捷安装的一体式防护罩结构。
关键词 钻攻中心 一体式设计
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基于NURBS最小二乘逼近的微段平滑加工算法
16
作者 沈斌 齐党进 +1 位作者 樊留群 朱志浩 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第8期54-58,62,共6页
在微段加工方式下,通常需要借助CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助)软件的后置处理将连续的加工路径离散化为大量微小直线段,并生成数控程序,数控系统则根据由微小直线段组成的加工路径进行插补和加工。但是,该方式具有加工... 在微段加工方式下,通常需要借助CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助)软件的后置处理将连续的加工路径离散化为大量微小直线段,并生成数控程序,数控系统则根据由微小直线段组成的加工路径进行插补和加工。但是,该方式具有加工程序量过大和需要频繁加减速来满足加工精度要求的两大不足。因此,为了实现微小直线段的高速平滑加工,提出了带权因子和一阶导数约束的NURBS曲线最小二乘逼近算法并加以了初步验证。算法的实质是将由微小直线段组成的加工路径拟合成一条连续的NURBS曲线,作为新的加工路径,然后利用NURBS实时插补对新的加工路径进行插补,实现微小直线段的高速平滑加工。经初步验证,算法有助于改善微段加工方式的加工质量和效率。 展开更多
关键词 微小直线段 NURBS曲线拟合 最小二乘逼近 权因子和一阶导数约束
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我国高档数控机床技术追赶的特征、机制与发展策略——基于复杂产品系统的视角 被引量:19
17
作者 刘云 郭栋 黄祖广 《管理世界》 北大核心 2023年第3期140-157,共18页
高档数控机床作为“工业母机”是高端装备制造业的基石。本文基于复杂产品系统的视角,对改革开放以来我国高档数控机床技术追赶特征进行了系统分析,探讨了重点领域加快技术追赶的主要机制,提出了优化创新生态系统的发展策略。本文发现:... 高档数控机床作为“工业母机”是高端装备制造业的基石。本文基于复杂产品系统的视角,对改革开放以来我国高档数控机床技术追赶特征进行了系统分析,探讨了重点领域加快技术追赶的主要机制,提出了优化创新生态系统的发展策略。本文发现:(1)我国高档数控机床技术追赶历经3个阶段,即以“引进—消化—吸收”为主导的技术学习、自主创新与开放创新相结合、创新链与产业链加快融合,创新生态系统由初创到不断优化,关键核心技术实现从无到有的突破,产业创新能力明显增强,国产化率和市场竞争力明显提升;(2)我国高档数控机床重点领域加快技术追赶的主要机制是:围绕战略性新兴产业重大应用需求,实施重大专项加大对关键核心技术攻关的引导和支持、主机牵引推动关键核心技术协同攻关、用户参与并主导新技术新产品应用示范、打造共性技术创新平台促进产学研用协同创新;(3)为适应新形势下高水平科技自立自强和高质量发展的战略需求,需要加强以“双链融合”为切入点,进一步优化创新生态系统、提高主机企业前沿技术研发能力、培育大批专精特新中小企业、改进重大专项组织实施方式、加强协同创新平台建设,以加快技术追赶,解决“卡脖子”问题,提高原始创新能力和国际竞争力,实现跨越式发展。研究结果为开放市场环境下我国高端装备制造业加快技术追赶、推进跨越式发展提供了理论与实践参鉴。 展开更多
关键词 高档数控机床 高端装备制造业 复杂产品系统 创新生态系统 技术追赶
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基于实例推理的数控车床智能模块组合方法 被引量:18
18
作者 张禹 白晓兰 +3 位作者 张朝彪 刘永贤 李宇鹏 张义民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期120-129,共10页
随着经济全球化的发展,产品模块组合方法成为了快速设计出符合用户需求产品的关键技术之一。针对重要的基础装备制造产品——数控机床,以卧式数控车床为研究对象,以用户需求为驱动,提出基于实例推理的数控车床智能模块组合方法。在该方... 随着经济全球化的发展,产品模块组合方法成为了快速设计出符合用户需求产品的关键技术之一。针对重要的基础装备制造产品——数控机床,以卧式数控车床为研究对象,以用户需求为驱动,提出基于实例推理的数控车床智能模块组合方法。在该方法中,建立卧式数控车床产品规划阶段质量屋及其优化模型,用来实现以定制产品的综合性能与客户技术需求相关度最大为目标的用户需求的获取与转化。采用模糊相似优先比算法进行卧式数控车床相似实例的检索。基于灰色关联分析法给出卧式数控车床相似实例的评价,从而高效智能地搜索出用户总体满意度最大化的卧式数控车床。以HTC系列数控车床为实例,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 实例推理 模块组合 数控车床 实例评价
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基于有限元的高速龙门五轴加工中心动静态优化设计 被引量:14
19
作者 张磊 谢志坤 +2 位作者 李焱 史科科 高柏宏 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期36-38,共3页
高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁... 高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及桥梁、横梁、滑板、滑枕、工作台和双摆头等主要部件进行了静力学分析和模态分析,发现横梁与滑枕为影响整机动静态性能的薄弱环节,对横梁与滑枕的截面形状和筋板布局进行设计改进,从而提高了机床的动静态性能。 展开更多
关键词 直线电机 高速龙门五轴加工中心 模态分析 有限元分析
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基于多域互用的数控机床模块化配置设计 被引量:13
20
作者 徐敬华 张树有 李焱 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第17期127-134,共8页
为实现数控机床各级功能部件的选型优配设计,提出一种多域互用的数控机床模块化配置设计方法。通过机床功能部件的机电液属性池定义模块,根据模块的隶属与层次关系创建产品偏序模板。定义关键模块、相关模块、虚拟模块,以表征各模块的... 为实现数控机床各级功能部件的选型优配设计,提出一种多域互用的数控机床模块化配置设计方法。通过机床功能部件的机电液属性池定义模块,根据模块的隶属与层次关系创建产品偏序模板。定义关键模块、相关模块、虚拟模块,以表征各模块的优先级与重要性。根据零部件选型与优配约束,确定模块的实例化规则。由可比属性间的模糊隶属度推算两模块相关性,通过Karhunen-Loeve变换遴选出关键模块,根据支持矢量机多分类实现产品树重构。由布局设计促进模块实例化,由结构变异实现难直接重用零件的互用,根据设计需求输出模块化物料清单与装配体,最终实现多域互用的模块化配置设计。开发了模块化配置设计原型系统,应用于HMS系列某卧式加工中心设计,结果表明,通过'属性—模块—模板'的层级映射将已有的数控机床设计拓展到'布局域—选配域—变异域'多域互用的模块化配置设计,扩大了零部件借用范围,降低了不同布局的产品族间的非标件比率,有利于提高数控机床的设计效率和质量。 展开更多
关键词 多域互用 数控机床 模块化配置设计 零件结构变异 功能部件选型
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