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国内统一连续出版物号 ：CN44-1259/TH
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- 《机床与液压》 “工业母机”专刊征稿启事
发布时间：07-23
- 《机床与液压》在“2022年度中国科协主管期刊审读”中被评为“优秀”
发布时间：01-03
- 《机床与液压》再次入编2023年版《中文核心期刊要目总览》
发布时间：01-03
- 网站升级维护公告
发布时间：08-08
- 《机床与液压》杂志招聘启事
发布时间：05-26
- 保密审查意见
发布时间：08-20
- 《机床与液压》论文投稿模板
发布时间：07-03
- 《机床与液压》论文著作权转让合同
发布时间：12-09
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可重构3-RPR平面并联机构的静刚度研究
黄宁宁，尤晶晶，陆祎萌，王澍声，李成刚
摘要：以3-RPR平面并联机构为研究对象，通过设计一种在驱动、被动和锁定3种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置，实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式，实现机构的拓扑重构。根据动平台的运动状态对锁定方式进行分类，并建立机构的反向运动学模型。对机构的雅克比进行推导，并基于虚功原理，推导静刚度矩阵。最后，对重构前、后的机构进行静力学虚拟实验，对比分析实验数据。结果表明：拓扑重构可以提升平面并联机构的静刚度性能。特别地，动平台做定轴转动时，其静刚度的提升效果尤其明显。这为少自由度可重构并联机构的性能评价和参数优化提供了理论依据。
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基于改进蝴蝶搜索算法的六自由度机械臂路径规划
秦鹏博，李长勇，贾万君
摘要：针对目前机械臂路径规划的主流算法，如RRT算法、蝴蝶算法和人工势场法等在全局搜索时易遇到寻优精度低、收敛速度慢，在局部搜索时易陷入局部最优解等问题，提出一种改进蝴蝶搜索算法。针对基本蝴蝶算法在种群初始化时添加了Cubic映射，在进行全局和局部搜索时加入非线性惯性权重系数和融入樽海鞘群算法，在确定最优解后加入了柯西变异，以此来提高算法收敛速度和寻优精度等问题。通过MATLAB构建六自由度机械臂和三维空间障碍物的三维模型，并进行仿真实验。结果表明：改进后的蝴蝶算法增强了收敛速度和寻优精度。最后进行了真机实验，验证了改进后的蝴蝶算法能够快速实现机械臂的路径规划。
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螺旋驱动可变径管道机器人设计与实验研究
李惟骞，张晓龙，宋进，张檠，钟珑昕
摘要：针对目前管道清洗机器人存在的通过性差、结构复杂、适应范围单一的问题，设计一款基于螺旋驱动原理的具有自适应变径的轮式气动管道清洁机器人。该机器人由前部螺旋行走机构、清洗机构、中间动力输送机构、后部支撑行走机构组成，可适应360~440 mm的管道。简述该机器人的整体结构和工作原理；通过建立机器人简化模型，分析机器人在弯管内的通过性；对机器人在垂直管道内的平衡状态进行静力学分析，得到支撑气缸与气动马达的选型参数；通过ADAMS软件模拟机器人运动状态，对机器人在管道内位移轨迹和接触力进行分析，仿真结果表明机器人可顺利通过弯管；最后通过样机试制并进行了行走实验，验证了机器人结构设计的可行性和合理性。
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虚拟TCP设置及其在机器人数字化编程与加工中的应用
林长鸿，夏子瑜，孙健冬，黄沅松，席文明
摘要：数字化制造中，机器人加工装备在数字化空间中实现轨迹生成、优化和加工仿真，需要利用TCP坐标系对轨迹进行转换并实现与实际加工一致的轨迹运动仿真，提高加工精度。当机器人采用工件在手的作业方式时，其TCP坐标系和轨迹点同时处于机器人末端，无法驱动机器人运动。通过设置虚拟TCP坐标系并利用虚拟TCP坐标系与轨迹点重合的约束条件，统一工件在手和工具在手的轨迹转换方法。在运行轨迹点时，机器人的TCP坐标系依次与转换后的轨迹点重合，保证仿真过程与机器人实际加工过程的一致。通过设置多个虚拟TCP坐标系，可以对相同轨迹点进行复用，提高编程效率。为验证虚拟TCP坐标系设置的正确性，分别在机器人铣削和磨削加工的数字化空间中设置虚拟TCP坐标系，通过对实际产品的加工，验证了两个空间中轨迹运行的一致性。通过调整数字化空间中的虚拟TCP位置，其磨削精度可以达到0.15 mm。
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新型2URU-2RSS并联机器人机构运动学分析多目标优化
王娜，于敏，张永选，李强
摘要：提出一种半对称的2URU-2RSS并联机器人机构，该机构由4条支链构成，结构紧凑且具有较好的转动性能。根据方位特征集理论研究机构的运动性质和自由度性质。基于杆长约束条件，建立运动学方程，得出位置正解和逆解，并以2组数值算例分析验证运动方程解的正确性。同时通过规划空间的螺旋线运动，研究驱动副φi的变化，以此验证机构的运动性能。利用雅克比矩阵确定正、逆向奇异构型，并分析机构的理论工作空间以及可达工作空间内的动平台最大、最小转动角的空间分布图谱。研究不同结构参数对性能的影响趋势。最后，提出任务工作空间内的整周回转能力利用率作为反映实际转动能力评价指标，建立任务工作空间利用率 η 和整周回转能力利用率 μ 作为优化目标。选择NSGA-II算法得到Pareto最优尺度参数解，并进行算例分析验证目标模型的有效性。结果表明：任务工作空间内的整周回转能力指标最高可达99%以上，任务工作空间利用率最高可以提升至40%；机构的整体性能得到极大改善。
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基于多准则决策与GO法的工业机器人可靠性评估方法研究
朱娟娟，蔡星娟
摘要：工业机器人设计阶段故障数据缺乏，给系统可靠性评估带来困难。针对此问题，提出一种基于多准则决策（MCDM）与GO法相结合的可靠性评估方法。建立相似性评价模型，在MCDM分析过程中，用云模型定量表示决策专家的评价值，消除评价过程中随机性和模糊性的影响，得到关键部件的可靠性修正系数。对相似产品可靠性进行修正，实现关键部件可靠性的准确分析。建立工业机器人系统的可靠性GO图模型，以此为基础，建立工业机器人整机系统可靠性计算模型，实现系统可靠性的准确分析。最后通过实例对所述方法的操作过程进行说明，实现了对工业机器人可靠性评估。
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基于视觉驱动的船舶小组立智能焊接机器人自适应控制系统设计
王康杰，房咨辰
摘要：为提高船舶小组立自动化焊接水平，提出一种基于视觉驱动的智能焊接机器人自适应控制系统。使用环境感知模块进行全域信息感知，分散式多点采集目标信息实现综合定位。在深入探究工件自适应决策算法和多向动态规划算法的基础上开发出一套面向船舶小组立工件的自适应控制系统，并结合机器人实时位姿信息与局部环境信息进行目标跟踪。该系统可根据系统决策规划，匹配对应工艺参数，实现机器人自主编程。搭建一套船舶小组立焊接工作站，并以含两条300 mm角焊缝的小肘板工件为例进行试验验证。结果表明：该焊接工作站针对该焊接对象的生产节拍约为84.5 s/件，说明该系统可以适应多种小组立工件，实现高质量的自动化焊接。
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基于ANSYS及COMSOL的变压器内部检查机器人多物理场仿真及运动计算
冯玉辉，赖悟行，高超，宋兵，李乾，佃松宜
摘要：针对一种需要在封闭、充满变压器油介质、空间狭窄、无照明的环境中完成异物检测及清理任务的变压器内部检查机器人，对其在潜油运动下的流场、热场等多物理场进行仿真分析，并对螺旋桨推力进行仿真计算，同时通过有限元方法计算螺旋桨旋转时产生的气泡体积。最后，计算机器人在油液中运动时的整体受力情况。仿真结果表明：变压器内部检查机器人在承受一定应力情况下仍能正常运行；同时推进器螺旋桨能提供足以使机器人本体正常运动的推力，且在旋转过程中生成的气泡不会影响变机器人的正常工作。
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低温工况滑阀副摩擦力工作特性研究
高飞，潘鹤，王洋，郝新娟，陈英龙
摘要：低温环境对航空液压系统提出了很多挑战，航空液压阀由多个精密机械部件组成，由于不同部件的材料及热处理工艺不同，其低温环境下的热胀冷缩性能也不同，进而导致液压阀摩擦副摩擦力显著增加，容易出现运行卡滞现象。现阶段低温下滑阀摩擦性能相关研究比较少，尤其在低温环境等特定工况下，滑阀副的摩擦性能还需要更深入的研究。以低温环境下液压滑阀摩擦力为研究对象，对液压滑阀摩擦力进行了理论分析和试验研究，运用微凸体模型和牛顿内摩擦定律对滑阀中摩擦副的摩擦力进行建模分析，并搭建低温试验台分别对热冲击工况下的阀芯阀体摩擦力进行了试验研究。结果表明：所提出的摩擦力模型能够反映低温环境滑阀副摩擦力变化趋势，能够帮助分析和预测极端低温环境下滑阀副的摩擦力特征，可对低温环境下液压滑阀的设计和应用提供参考。
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三油口轴向柱塞泵的结构设计与特性分析
冯俊鹏，王君，周文韬，曾川，楚孔硕
摘要：针对泵控差动缸的流量不对称问题，研究具有3个配流窗口的轴向柱塞泵的非对称配流原理，并基于此原理利用剩余压紧力设计新型配流盘结构，通过PumpLinx仿真与实验验证相结合的方法对泵的性能进行研究，分析过渡区结构对柱塞泵压力、流量特性的影响。在实验台上对不同工况下泵的压力、流量和噪声等基本特性进行测试，验证了新结构的合理性。新型配流方案不仅能补偿差动缸的流量差，还能输出2种不同的压力、流量，实现了液压泵直接控制差动缸的理想效果。
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HFC型液压元件摩擦副摩擦学性能研究
寇保福，郝锐杰，李瑞清，杨潇
摘要：为了研究液压元件在HFC型水-乙二醇液压液下的摩擦学性能，采用MFT 5000摩擦磨损实验机考察不同载荷和滑动频率下，3种液压元件常用材料（304钢球、ZrO2 和Si3N4）和304不锈钢配副的摩擦磨损变化情况，并借助白光三维干涉仪对304钢的磨痕进行形貌分析。结果表明：在水-乙二醇液压液的润滑作用下，滑动频率对摩擦因数的影响比载荷更大，载荷对磨损体积的影响比滑动频率更大；在载荷为50 N、滑动频率为3 Hz时，ZrO2和304钢配副的摩擦因数和磨损体积均为最小，磨损机制以三体磨粒磨损为主。综合考虑，ZrO2/304钢配副在不同载荷和滑动频率下摩擦因数和磨损体积更加稳定，更加适合作为HFC型液压元件的摩擦副材料。
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6SPS型并联机床铣削参数优化
王鹏家，朱昱硕，彭宝营，王喆
摘要：针对并联机床在不同位姿下因刚度、振动响应等因素造成的铣削过程不稳定问题，以6SPS型并联机床为研究对象，通过分析铣削参数，提出一种变进给速度优化方法。采用各推杆的总伸长量及标准偏差对位姿进行描述，将进给速度转化为进给倍率，建立进给倍率关于推杆总伸长量及标准偏差的数学模型，并采用不同的铣削路径、参数、刀具，分别进行两组实验方案下的恒进给与变进给速度的铣削实验。实验结果表明：实验方案一、二中恒进给铣削振动均方根变化范围比变进给铣削分别扩大179倍、8.5倍；实验方案一恒进给铣削表面质量差异明显，而变进铣削表面质量比较稳定。所提变进给速度优化方法有效提高了并联机床的铣削稳定性。
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基于设计特征的机床全生命周期碳足迹评估方法
吕虹朋，白硕玮，王继荣，王清，王玉奇，鞠军伟
摘要：面对全球变暖这一严峻的气候变化挑战，减少机床全生命周期的碳排放成为一项至关重要的任务。从设计源头出发，以降低机床全生命周期的碳排放为目标，研究其碳排放特性及其相关设计要素关联关系是机床低碳设计的基础工作。为有助于在早期设计阶段评估机床全生命周期碳足迹，提出一种面向方案设计阶段的基于设计特征的机床全生命周期碳足迹评估方法。提出机床系统特征（关系特征与运行特征）与单体特征（几何特征、技术处理特征、材料特征）的概念，表征机床零部件间层层约束关系，并建立基于设计特征的机床设计方案表达模型。将机床全生命周期内的碳排放活动归类为面向设计特征的六类特征关联活动，建立设计特征与碳排放活动之间的关联机制。提出基于设计特征的碳足迹量化方法，建立机床全生命周期碳足迹评估模型。以计算和分析某锯切机床的全生命周期的碳足迹为例，验证了所提方法的可行性。
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软磁材料性能因子在高速电机设计中的应用
仇道琳，赵博，王义勇，张红旗，鲁炳林
摘要：高速电机中定子铁芯损耗占总损耗比例相对较大，高频运行时定子软磁材料的准确选取限制了整机效率的提升，为此引入材料性能因子作为选材准则。以无取向硅钢材料B20AT1500、极薄硅钢材料10JNEX900和新型非晶合金带材AYFA-Z的性能因子作为判据，得到3种材料的最佳使用频率范围。采用数值计算方法，对比3种材料的电机在空载和负载下的性能。结果表明：根据软磁材料性能因子，可以准确、快速判定出工作频率范围内的最优软磁材料。最后，通过搭建高速电机实验平台，完成120 000 r/min的超高速电动机的参数测试和性能测试，进一步验证了根据材料性能因子作为铁芯材料优选判据的可行性。
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基于改进小波模型的样条光顺算法
缪睿，张永林
摘要：数控加工数据传输过程中存在丢包、噪声干扰等现象，导致数据点位出现误差。针对现有方法对误差的修正大多适用于平面，且基本都是只对单独一段的大弧段修正等限制，提出一种空间整体的光顺处理方法。该方法借由小波光顺分离出细节部分，定义修正因子后配合有局部自检效果的改进灰狼粒子寻优优化算法再对细节修正，构建新的稀疏模型进行光顺效果的判别。实验结果表明：提出的方法不仅可用于多弧段的情况，且可适用于空间样条的光顺。
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基于气固两相流原理的磨料池光整加工研究
高赫，袁伟，郭前建，岳琪，吕学祜
摘要：为了降低工件表面粗糙度，获得光亮、平整表面的加工方法，基于气固两相流原理建立磨料池加工试验装置。采用单因素试验法分析影响加工工件表面粗糙度工艺参数最优区间，接着采用正交试验与极差分析法，以气压、温度、磨料粒径、主轴转速为影响因素，获得加工参数最优组合，最后对工件表面进行形貌分析。试验结果表明：工艺参数最优区间为气压0.45~0.65 MPa，温度300~700 ℃，磨料粒径160~240目，主轴转速1 000~1 200 r/min；在磨料池光整加工过程中，方管工件与圆管工件加工参数最优组合均为A2B3C3D2；表面形貌结果分析表明圆管工件整体表面质量好于方管工件。
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基于PLC的水下激光焊接装置控制系统研究与应用
高辉，林渊浩，张楷
摘要：针对核电站内乏燃料池损伤后水下焊接维修困难、维修人员易暴露于强辐射环境下等问题，设计一套水下激光焊接装置。该装置分为硬件部分和软件部分：硬件部分由雷赛PMCPLC、HMI触摸屏、连续光纤激光器、焊枪、焊接滑台等部分组成；软件部分由自主设计的触摸屏控制界面及编写的控制装置自动焊接程序组成。介绍该控制系统的工作原理和工作流程。通过该水下焊接设备，完成水下焊缝的焊接实验，验证了该激光焊接系统的工作可行性。结果表明：该水下激光焊接装置可实际应用于乏燃料池修复等水下作业环境中，为恶劣环境下的水下焊接作业提供了高效的解决方案。
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基于多性能退化参数的电主轴可靠性研究
訾佼佼，张涛，刘宏昭
摘要：以数控机床磨削电主轴为研究对象，运用多性能退化参数可靠性理论对磨削电主轴进行研究。通过分析磨削电主轴的失效机制，选取性能退化参数，并在此基础上建立性能退化模型，提出一种基于多性能退化参数的电主轴可靠性评估方法。通过搭建试验台，采集性能退化参数试验样本数据，预测电主轴的可靠性变化规律，并将基于多性能退化参数的电主轴可靠性方法与基于单一性能退化参数中的贝叶斯法进行对比。结果表明：基于单一性能退化参数的方法往往高估电主轴的寿命，多性能退化参数的电主轴可靠性评估方法更加贴合实际。提出的方法可为数控机床电主轴可靠性评估提供参考。
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融合少样本学习与注意力端到端网络的小目标在线检测研究
周庆辉，葛馨远，孙峥，陈盛开，周煜
摘要：小目标检测是计算机视觉领域的研究方向之一，旨在解决在图像或视频中检测和定位尺寸较小的目标的问题。由于小目标往往具有低分辨率、模糊、被遮挡等特点，传统的目标检测算法在处理小目标时存在挑战。对此，提出一种融合少样本学习与注意力端到端网络的小目标检测方法。该方法通过引入图像增强技术和注意力机制，对传统的端到端检测网络进行优化，以提高检测性能。通过数据增强方式，对原始数据进行扩充，增加数据的多样性和数量;引入注意力机制，提取图像中的关键信息，以提升检测结果的准确性;最后，在网络结构方面，将原有的特征金字塔网络(FPN)替换为加权双向特征金字塔网络(BiFPN)，以获取更丰富的图像特征。实验结果表明：通过图像增强和注意力机制，所提方法的精准率、召回率、平均精度均值和检测速度在训练尺度为640像素×640像素时分别为98.41%、99.54%、99.50%和28帧/s，相较于YOLOv5算法分别提升了2.91%、5.9%、1.93%和2帧/s，验证了该方法的有效性和可行性。
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泵控马达液压系统压力拍振成因及其动态分析
杨莎，谷立臣，钱铎宙
摘要：针对液压系统中泵和马达的压力脉动频率相近时影响输出稳定性和负载工作可靠性的问题，采用AMESim多学科仿真软件对多能域耦合闭式液压系统进行物理建模，研究不同柱塞副间隙下拍振现象的规律特性。通过计算泵控马达液压系统的阻尼比及分析蓄能器模固有频率，提出利用蓄能器对压力拍振现象进行测试和分析。最后，通过搭建机电液一体化实验平台对仿真分析进行验证。理论分析和实验结果均表明：压力拍振对于压力信号和柱塞磨损等液压系统常见故障的故障特征有明显放大作用，蓄能器对于液压系统压力拍振幅值有明显的缓冲作用。
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机液并联驱动的工程钻机功率分配分析及工程试验
李源周，刘忠，蔡锦云，陈忠，龚东昌，陈顺
摘要：为实现工程钻机动力系统功率的合理分配，提出机液并联驱动系统的功率分配方式。通过分析该系统的工作原理，得出其传动部分的输出转速、转矩及总传动比的特性曲线；在此基础上，运用键合图理论建立系统功率键合图的物理模型，并推导出该系统的状态方程。基于系统功率流及能量的传递，辨识出系统的功率流及能量的传递由系统分配参数与外负载共同决定。通过构建系统各负载的数学模型，经数值计算得出各负载的关系曲线，结合AMESim软件对仿真模型进行数据分析及钻机工程试验，得出机液并联驱动系统在中高转速有着良好的输出特性，此时，系统的功耗低，钻机钻凿效率高。经分析，应用于钻机的机液并联驱动系统及功率分配方式可满足工程基础开挖的需求，同时为工程装备的动力系统设计提供理论支持和技术借鉴。
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基于微型泵和颗粒阻塞的通用柔性微夹钳设计
洪君，宋小春
摘要：针对自动化分拣系统中夹持装置很难实现微型化的问题，提出并制备一种通用柔性微夹钳。研究利用电共轭流体产生的射流和颗粒材料产生的堵塞实现柔性抓取的工作原理。微夹钳的整体结构包括1个带有电共轭流体射流发生器的微型泵和1个小型颗粒阻塞夹持器。通过调节微型泵中薄膜中的气压，颗粒阻塞夹持器可以迅速抓取各种尺寸和形状的物体。通过弹性膜的变形分析，推导出微夹钳数学模型并验证其抓取性能。最后，制备的微夹钳原型的外径为14 mm，总长度为40 mm，末端直径为10 mm。研究结果表明：选取二乙二醇丁醚醋酸酯作为工作液时，在颗粒材料填充率为50%且电压为4 kV的条件下，微夹钳的最大抓取力为93 mN，可在0.6 s内迅速完成多种形状精密件的抓取。
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外负载对径向柱塞泵滑靴副流场特征和强度的影响
李少年，程乐，周致元，张子骞，陈世豪
摘要：针对高压大排量径向柱塞泵在重载领域出现的滑靴副失效问题，在考虑油液黏温黏压特性的基础上，对滑靴副流体域展开数值计算和流固耦合仿真分析，探讨外负载对滑靴副流体域压力、流速、泄漏以及滑靴结构强度的影响。结果表明：当外负载从1.1×108 N增加到1.2×108 N时，吸油区滑靴副流体域的压力分布和数值基本不变，排油区滑靴副中心油腔压力增大1.5 MPa，流体域油膜的高压区面积增大，油液压力增大了0.05 MPa，油液流速稍有增加；滑靴副油液泄漏主要位于滑靴副边界处，高、低阻尼孔泄漏较小，随着外负载的增大，3处泄漏量都增大，单个滑靴副总泄漏量增大0.05 mL/s；外负载对滑靴强度影响较小，在排油区滑靴最大应力与变形发生在中心油腔处，此处是滑靴结构强度较为薄弱的地方。
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多圆弧式磁流变液传动性能研究
胡光晖，吴敏
摘要：针对磁流变液传动装置传动转矩小的缺点，提出一种多圆弧式磁流变液传动结构。通过有限元法对传动装置磁场进行分析，得到圆弧半径和励磁线圈电流对传动装置磁场强度影响；通过对比多圆弧式和圆筒式工作间隙的磁场强度，得出传动装置磁场强度与轴向距离的关系；建立多圆弧式磁流变液传动转矩与圆弧半径、剪切屈服应力、角速度等的数学关系。结果表明：圆弧半径对传动装置磁场强度影响显著，圆弧半径越大，磁场强度分布越不均匀；传动装置转矩随着励磁线圈电流的增大而增大；电流I=3 A时，多圆弧式磁流变液传动输出转矩为52.47 N·m，圆筒式为37.76 N·m，前者较后者提高了38.96%，提升效果显著。
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外笼套式节流阀气动噪声特性分析及优化
华剑，王婧宇，程荫，李美求
摘要：为解决外笼套式节流阀在生产过程中产生的高噪声问题，采用大涡模拟对外笼套式节流阀流场进行模拟计算。 从流场特征角度分析气动噪声产生的机制，并基于此提出结构改进方法。通过Box-Behnken响应面设计，以改进结构的孔径、孔数和孔长为优化变量，以监测点总声压级为优化目标，开展降噪结构优化设计。结果表明：节流孔结构突变使流体介质在阀门下游形成多尺度多样化复杂流动，结构改进后流场内压力和速度脉动减小，湍化程度降低，具有二次节流和降噪效果；孔径的变化对监测点总声压级响应值的影响最为明显；对应流道模型的数值模拟结果与系统预测响应值之间的误差为1.19%，验证了BBD响应面法优化结果的可靠性；优化后节流阀总声压级下降了13.1 dB，达到了预期的降噪目的。
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CFRP/合金构件抽芯铆接成型机制及钉套变形区参数优化
桂林景，李皓，周秩同，胡建清，王安康，单垄垄，张涵
摘要：结合仿真及试验的方法，针对机械锁紧鼓包型抽芯铆钉的钉套变形区中高温区域的屈服强度和长度等参数对连接强度的影响规律进行研究。通过建立有限元仿真模型及试验验证，预测钉套变形区的鼓包成型形状与复合材料铆接结构的失效形式，并对铆接结构的承载性能变化规律进行分析。此外通过建立BP神经网络模型，得到了铆接结构最佳的钉套变形区中高温区域的屈服强度和长度等参数。结果表明：随着钉套构件高温区材料屈服强度的增加和长度的减少，铆接结构件鼓包成型装配力逐渐提升，同时铆接结构也出现承载力峰值，这主要与拉伸过程中鼓包成型区域的变形和复合材料的损伤有关。
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基于机器学习的小尺寸涡轮钻具输出性能优化
胡子龙，陈婷，马卫国，聂玲
摘要：为解决小尺寸涡轮钻具扭矩小带来的弊端，建立一种基于BP神经网络和非支配排序多目标遗传算法（NSGA-II）优化模型，通过对涡轮结构尺寸进行优化，得到高效率下扭矩更大的涡轮。采用权重估算和Garson算法，对涡轮的扭矩和效率进行敏感性分析，再通过比较多种机器学习算法构建回归模型的拟合度，选用反向传播神经网络(BPNN)建立扭矩和效率与设计参数之间的回归模型，最后结合非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II)寻求Pareto最优解集。结果表明：安装角对输出扭矩的影响最大，叶片数对输出效率的影响最大；采用BP神经网络构建的回归模型最为准确；优化后的涡轮与初始涡轮相比，扭矩提高1.2倍，效率提升1.35%。
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低温铣削航发叶片变形仿真及工艺参数优化
陈婷，胥云，张加虎，李磊，向传龙，罗辉
摘要：针对航发叶片铣削过程中因残余应力诱导变形问题,基于Deform与Abaqus完成叶片铣削模拟仿真，分析在残余应力作用下叶片整体变形量。将每齿进给量fz、主轴转速n、切深ap与射流温度T作为工艺参数，设计单因素控制方案和中心复合设计试验，研究射流温度单变量和工艺参数多变量对叶片变形量的影响。应用多元二次回归方法建立叶片变形预测模型，运用方差分析检验预测模型与试验数据的拟合值。以相对低的叶片变形量为优化目标，利用遗传算法获取最优工艺参数组。结果表明：单因素试验中，-180 ℃与20 ℃相比叶片变形量降低了35.66%，但叶片型面轮廓的余量超过允许范围（±0.05 mm）。故采用遗传算法对工艺参数进行优化，冷却温度区间为-196~-180 ℃，最大变形量为0.038 9 mm，满足叶片轮廓变形量误差要求。
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聚晶立方氮化硼刀具研究热点与趋势——基于CNKI与WOS数据库知识图谱分析
方莉俐，姜羽飞，刘韩，张奎
摘要：聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具是基于立方氮化硼微粉与结合剂烧结而成的超硬材料刀具，因其具有高硬度、高热稳定性和良好的耐磨性等优点，在高速、高效、高精度的金属加工领域受到广泛关注。基于1993—2023年CNKI与WOS数据库中相关论文，通过CiteSpace软件制作PCBN刀具知识图谱，分析其研究热点与发展趋势。研究结果表明：国家合作图与机构合作图呈现产学研机构紧密结合现象；通过国内外关键词共线图与聚类对比得到发展热点是刀具材料、制备技术、切削加工与磨损机制；研究脉络指出未来向材料多元化、仿真与试验结合化、研究微观化、刀具专业化方向发展。
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轴向柱塞泵配流副油膜润滑及结构优化研究综述
刘建，刘波，吴小翠，杜朋鑫，杨亚丽
摘要：在轴向柱塞泵中，配流副是最容易出现流量脉动和磨损失效的关键部件之一。分别研究油膜润滑、结构参数和液体性质等因素对轴向柱塞泵配流副性能的影响，重点总结归纳轴向柱塞泵配流副油膜润滑和结构优化的研究进展，提出改善配流副性能的规律和方法。最后对轴向柱塞泵配流副领域未来研究方向进行了总结与展望。
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多传感器信息融合的刀具磨损状态智能监测系统
孙巍伟，黄民，何一千，郭中原
摘要：为了提高数控机床刀具磨损状态智能监测的可靠性，提出一种基于多传感器信息融合的刀具磨损状态智能监测方法及系统。利用多种传感器分别采集刀具加工过程中的机床变频器输入电流信号、工件三向振动信号和声信号，然后对采集到的信号进行时域、频域和时频域处理分析。系统自动识别提取出其中与刀具磨损程度相关性较高的敏感特征变量，并利用马氏距离法对敏感特征向量进行分析计算，确定刀具不同状态下的阈值，并据此判断刀具的磨损状态。最后基于上述原理利用QT开发平台研发一套完整的数控机床刀具磨损状态智能监测系统。试验结果表明，该系统能够实时准确地监测出刀具的磨损状态。
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基于EEMD和CNN-SVM的滚动轴承故障诊断
朱俊杰，张清华，朱冠华，苏乃权
摘要：针对滚动轴承振动信号易受外界噪声干扰、传统的故障诊断方法难以提取故障特征以及准确率低等问题,提出一种基于集合经验模态分解（EEMD）和卷积神经网络结合支持向量机（CNN-SVM）的滚动轴承故障诊断方法。利用EEMD算法对原始振动信号进行分解得到本征模态函数（IMF）分量,再由相关系数筛选最佳分量进行信号重构,得到降噪后的振动信号。将重构降噪后的振动信号转换为二维特征图输入卷积神经网络进行训练提取特征。最后将提取到的稀疏代表特征向量输入到支持向量机进行故障分类。实验结果表明：所提方法能有效降低噪声干扰,便于提取故障特征,与传统的故障诊断方法相比准确率更高,诊断速度更快。
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轻量化CNN与时间序列融合识别刀具磨损方法
孔繁星，何腾飞，孙皓章
摘要：针对传统卷积神经网络刀具磨损程度识别方法网络模型体积大、结构复杂以及在线获取刀具磨损图像数据难的问题，提出一种将轻量卷积神经网络应用于刀具磨损程度识别的研究方法。将铣刀加工时产生的力信号与振动信号经格拉姆角场处理转化为图像数据集。再将图像数据分别输入到轻量级卷积神经网络MobilenetV2、MobilenetV3、ShuffleNet模型中进行对比分析。结果表明：在初期磨损和正常磨损阶段使用MobilenetV2，在急剧磨损阶段使用MobilenetV3对刀具磨损识别效果能够达到最佳。与一般卷积神经网络进行对比表明，轻量化卷积神经网络对刀具磨损识别效果优于一般卷积神经网络。该方法解决了刀具图像数据在线获取困难的问题，增加了信息处理的容错性，能有效减少模型体积和计算量，便于植入嵌入式系统并集成到机床系统中。
