机械工程师

　　机械工程师最新期刊目录

基于SIEMENS-MCD模块的HEIDEHAIN-TNC640五轴卧式加工中心系统的虚拟仿真调试————作者：陈玉兰;陈坤;陈彦栋;

摘要：数控系统中机电和液气压逻辑功能的调试是机床调试的重要环节，该环节耗费时间长、试错成本高且调试程序复杂，是降低机床研发成本、加快机床研发周期的瓶颈问题。为了解决这一问题，文中基于SIEMENS-MCD模块建立了运动仿真模型和控制逻辑，并通过建立与HEIDEHAIN-TNC640系统之间的数据交换及逻辑动作调试，完成了整个五轴卧式加工中心的虚拟控制仿真调试，加快了研发周期，校验了系统程序，拓展了MCD...

HEDP对碱性焦磷酸盐电沉积Cu耐腐蚀性的影响————作者：马塞北;孙伦业;

摘要：钆（Gd）金属的磁致冷效应可实现室温制冷，将其加工成阵列薄片结构，可作为磁制冷（MR）热交换的核心器件。但Gd活性大，在自然环境容易产生自腐蚀现象，导致使用寿命大大降低。为了解决这一问题，文中采用碱性焦磷酸盐-HEDP体系电沉积液对Gd薄片进行电沉积铜来提高其耐腐蚀性。通过扫描电子显微镜、粗糙度测量仪、高精度电子天平及电化学工作站，分析了络合剂羟基乙叉二膦酸（HEDP）对镀层表面形貌、粗糙度、沉积...

一种绳索式上肢助力外骨骼结构设计与仿真分析————作者：张挺;来跃深;常宏;

摘要：为了向高强度体力工作人员提供人体助力，首先通过分析人体手臂和腰部结构，依据中国成年人的人体尺寸数据和关节运动范围，利用SolidWorks设计了一种绳索式主被动结合的上肢助力外骨骼装置，装置包括电动机主动助力手臂机构和气弹簧、拉簧组成的被动腰部助力两部分。然后从理论上分析了手臂和腰部助力机构的助力效果。最后对外骨骼分别进行运动学和动力学分析与验证。分析结果表明：外骨骼结构设计合理，助力效果明显，外...

基于机器视觉的锻件尺寸检测方法————作者：苗杰;倪洪启;杨兵;

摘要：针对锻件尺寸测量过程中的人工手动接触性检测速率低下及检测不方便等问题，设计了一种基于Halcon的锻件尺寸检测系统。拍摄照片之后，先对图像进行合适的预处理，将原始图像转化为灰度图，然后选取待测区域，采用高斯滤波以削弱高频噪声，接着使用双边滤波对图像进行处理，它考虑了像素之间的空间距离和像素之间的灰度差异，从而能够去除噪声并保留图像边缘的细节，然后进行图像增强处理。通过二值化阈值分割筛除噪声进而进行...

全自动多通道变间距移液枪的设计与开发————作者：张博智;程雪松;严振南;林琳;

摘要：针对目前变间距移液枪价格昂贵且变间距范围较小的问题，研制了一款结构简单、变间距范围广的全自动多通道移液枪，其可以在9～68 mm大范围内实现间距变换。文中介绍了该移液枪的机械结构和控制系统的设计计算过程，并对移液枪的移液精度、变间距精度、多挡位变间距等性能进行了试验。试验结果表明，该移液枪具有较高的工作效率和兼容性，移液精度和变间距精度满足工作需求，同时具有变间距范围广的特点，可以适应多种液体处理...

基于DEM的机械镀冲击介质碰撞率研究————作者：朱秉坤;王树强;宋茗泽;于凤尧;王程玉;梁凤萍;

摘要：为研究机械镀冲击介质的合适添加量，采用EDEM离散单元法模拟机械镀过程，建立3组不同物料比例的八边形镀桶切片模型，并且从碰撞动能、碰撞总能量及有效碰撞频率角度对冲击介质进行分析，从镀层结合强度、镀层形貌、镀层均匀度及镀层耐腐蚀性等方面对工件进行测试。当工件与冲击介质的比例为150∶15000时，有效工作区大，冲击介质有效碰撞率为9.75%，所得镀件镀层光滑平整，镀层附着力为0级，镀层均匀度方差为6...

基于Arduino单片机的机床动态数据采集系统设计————作者：宋雨峰;高强;马文科;刁雪;林大鑫;

摘要：针对传统机床工作状态下基础研究数据缺乏的问题，提出了一种机床动态数据采集系统设计；系统采用Arduino UNO作为主控制器，结合电压检测电路、ACS712电流采集电路、DS18B20温度检测电路、MIC噪声检测电路、OLED12864液晶显示模块、报警模块、紧急制动模块、H-C05蓝牙通信模块，共同组成数据采集系统。该系统可以实现对机床运行过程中电压、电流、温度等数据的采集，且可实现温度过高报警...

基于Fluent的高速重型机床静压转台流场特性仿真————作者：程攀龙;赵明;徐妍妍;刘文鑫;薛哲;

摘要：为了满足高档重型机床静压转台的高速性能，设计了一种双进油孔静压油腔结构。基于流体动力学理论，采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）数值模拟计算方法，研究了不同转速对静压油膜承载特性和由油膜剪切产生的温度场的影响。研究结果表明，新设计的油腔结构能满足静压转台高速回转的需求，改善了在高速情况下油膜出现的负压情况，该研究对静压转台的高速运转及油腔结构的优化...

光伏清扫机器人与平单轴追光系统适配性研究及改进策略分析————作者：单诗涵;田维生;廖皓;张万秋;李志勇;

摘要：针对光伏面板的清洁问题，分析了光伏清扫机器人对单轴追光系统的适配性问题。首先采用数值模拟及试验方法分析了光伏清扫机器人对追光系统强度的影响，在此基础上给出了光伏清扫机器人在单轴追光系统上适配性分析，并对遇到的问题提出了改进策略。研究结果表明：1）随角度的增加，光伏组件的应力和变形在减小；而随着檩条距离的增加，应力和变形在显著增加。单轴追光系统上安装清扫机器人后依然满足强度条件。2）清扫机器人可以适...

压裂液混砂搅拌罐结构参数优化设计————作者：戴启平;管锋;郗秦阳;周青;刘先明;杨强;

摘要：针对大排量、高砂比的压裂液混砂搅拌效果差、压裂液混砂搅拌系统效率低与可靠性不高等问题，以搅拌效果及结构强度为优化目标，结合搅拌系统的叶轮结构、叶轮叶片数量、叶轮层间距离等参数，采用正交试验设计方法，对压裂液混砂搅拌系统进行了优化。建立有限元仿真模型，在流场仿真分析的基础上，结合正交试验设计，研究以下搅拌叶片角度、下搅拌叶片数量、扰流板宽、转速、排量等为分析因素，以搅拌时间T和搅拌功率P为评价指标，...

基于空运行激励的重型数控机床结构模态分析————作者：赵明;徐妍妍;许枭;张文源;李婷;

摘要：整机模态测试是实现机床产品动态设计的重要环节。大规格重型数控机床因自身结构质量较大，常规手段难以激励起结构的振动；以数控机床进给轴运动产生的振动作为激励源，运动部件以特定方式空运行，可以激励起结构的有效振动响应。在中小规格重型机床YKG31200滚齿机上进行了进给轴空运行激励试验，得到机床前5阶模态频率和振型，所得结果与传统锤击实验模态对比发现有较好的一致性。对比试验证明，空运行激励方法可用于难激...

漏磁可控型内置式永磁电动机的多目标优化设计————作者：邹永玲;张晓宇;周贤杰;邹鹏;

摘要：为了提高漏磁可控型内置式永磁电动机（Leakage Flux Controllable Interior Permanent Magnet Motor,LFC-IPMSM）的输出转矩、减小转矩脉动和齿槽转矩、增强电动机运行的稳定性，提出一种参数分层和遗传算法相结合的多目标优化方法。首先，借助ANSYS Maxwell有限元仿真软件对LFC-IPMSM转子结构进行参数化建模，进一步构建Solid W...

铸造生产线相关参数分析与优化————作者：陆建新;潘智勇;欧振华;陈育贵;

摘要：针对某精密铸造企业面临的市场需求变化和生产规模扩大的挑战，着重探讨了生产能力的平衡和优化问题。通过研究生产能力平衡的理论基础，对该企业进行了实际调查，并建立适合该企业生产特点的生产能力核算方法，分析了其当前的生产能力现状，找出影响产能的具体问题及原因。基于TOC理论，提出了生产能力平衡优化方案，并建立了相应的生产能力平衡模型。通过计算，结果表明：设备数量从53台减少到39台，设备数量降低了26%；...

电动汽车电池包挤压工况的有限元仿真分析————作者：侯学敏;席向军;

摘要：电动汽车行驶过程中会碰到很多安全问题，动力电池包会因道路异物碰撞或其他机械载荷而存在短路失效等风险，影响车辆正常行驶，甚至发生严重事故。文中基于显式动力学理论对动力电池包的侧向挤压工况进行有限元分析，从挤压力和侵入量等指标对电池包结构进行评价，为电池包的设计工作提供理论依据和数据参考

基于Python的旋转角度识别与定位系统————作者：莫立东;王树景;刘剑飞;刘威;

摘要：为了满足多孔类工件自动化装配的需求，基于Python设计了角度自动识别与定位系统。首先进行工件关键特征分析，通过Open CV库对工件进行图像形态学分析，然后进行特征提取及特征匹配，利用特征值之间的三角函数关系，计算出产品图像相对于基准图像的旋转角度值。搭建了龙门机架测试系统，实现了多孔类工件旋转角度自动识别，验证了角度识别与定位系统的准确性，角度值检测精度在0.1°以内，检测成功率达99%

一种验证动态概率风险评估模型的方法————作者：李孝鹏;尹华龙;

摘要：动态概率风险评估（DPRA）建模的全面性导致仿真过程中会产生大量数据，因此对结果进行目视检查以验证所使用模型的正确性既不实用也不可靠。而传统的概率风险评估方法（PRA）对于这样的一个动态模型的验证并不十分有效。为此，文中提出了一种验证动态概率风险评估模型的方法以应对这样的一种情况。该模型验证方法主要由仿真前模型有效性验证和仿真后模型正确性验证组成，分别验证DPRA模型是否映射真实系统和仿真结果是否...

残烟线滤芯自动清洁设备双向固定支座的设计————作者：周易文;赵斌;李超;喻涛;孙长义;

摘要：曲靖卷烟厂成型车间残烟线滤芯清洁设备采用单向固定，存在滤芯固定不牢固、滤芯磨损严重、清洁过程中有安全隐患等问题。文中设计了一种双向固定支座，采用轴向的柔性定位，便于滤芯的拆装和支撑的稳定。该双向固定支座由被动支座和主动支座组成，被动支座包含固定盘、带菱形座轴承UCFLU206和压缩弹簧等几个部分。该双向固定支座已应用于曲靖卷烟厂成型车间的残烟线滤芯自动清洁设备上。使用结果表明，该双向固定支座能大大...

某井φ127 mmNC52 S135钻杆断裂失效分析————作者：李天君;

摘要：为了研究某井φ127 mm NC52 S135钻杆断裂原因。采用宏观测量并对比原始设计、分析化学成分、测试力学性能、观察显微组织、测定材料硬度等方法对断口两侧进行研究，同时分解施工工序过程，查看井筒落物，研究钻杆断裂的原因。结果表明：该钻杆断裂的位置位于钻杆接头处，具体位置位于外螺纹接头35°斜坡面本体部位；失效钻杆接头在断裂前处于卡阻状态，且泥浆循环通道受阻。失效钻杆接头与沉砂间摩擦磨损产生热量...

一种四轴加工中心加工矩形外花健的方法————作者：张伟;袁静文;方振红;周德民;李锐阳;侯晋鄂;

摘要：矩形外花键通常是在专用设备上进行加工，对设备要求极高，且根据不同规格的零件，还需使用不同规格的专用刀具，这极大地增加了单件小批量零件的加工成本。文中研究了一种四轴加工中心加工矩形外花健的通用方法，该方法适用于矩形外花键的粗精加工，能较好地保证矩形外花键的键宽、小径、形位公差等技术要求。同时该方法可以摆脱对专用设备和专用刀具的依赖，能够有效提高零件的加工效率并降低零件的加工成本

填充镁颗粒对黏性介质及PPS板材温热胀形质量的影响————作者：宋卓豪;刘凌云;吕阳杰;高铁军;

摘要：针对PPS板材黏性介质温热成形过程中黏性介质的导热性能较低、加热准备时间长等问题，提出在黏性介质中填充与黏性介质密度相近、导热性能更好的镁颗粒。通过填充镁颗粒在黏性介质中的沉降试验和不同填充质量分数条件下黏性介质导热系数测量试验，得到了填充镁颗粒在黏性介质中的沉降及对导热系数的影响规律。同时，通过填充镁颗粒黏性介质的PPS板材温热胀形试验，得到了填充不同镁颗粒对黏性介质加热准备时间及PPS胀形质量...

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