基于生命周期的机床绿色制造关键技术研究

针对在机床行业中正在系统全面实施的绿色制造技术,围绕机床产品生命周期进行了研究。探讨了从机床的绿色设计、绿色加工工艺、机床的再制造、机床的回收再处理以及机床的数控化和智能化等绿色制造的过程,以期对我国机床行业绿色制造的发展具有一定的促进作用。     

面向绿色制造的机床全生命周期开发技术

机床全生命周期的开发是一种在机床设计阶段就考虑机床整个生命周期内价值的设计方法,它包括机床生命周期内所有相应的环境描以及机床和环境相互作用的规律描述。介绍全生命周期工程设计的主要领域及新型可重组机床的研究现状,并阐述我国在现代机床设计中引入全生周期周研究的必要性和重要性。     

机床的生命周期特征

在购买生产设备时，除了纯粹的投资额以外，生命周期成本已成为关注的重点。越来越多的生产企业都想用合同的书面形式知道这些有关竞争能力方面情况。而能够提供预测机床生命周期成本和效益信息的重要工艺手段就是机床的验收。不管时间多紧迫，供需之间都要很好合作，并顺利地验收，这是非常重要的。     

面向生命周期的机床再制造过程模型

为了实施机床再制造,从而低成本地恢复与提升装备加工能力,从机床制造/再制造的生命周期出发,建立了一种面向生命周期的机床再制造过程模型,并建立了机床再制造的再设计、工艺过程、质量控制、资源消耗和环境影响视图,对机床再制造过程进行了全面分析.结合车床C616再制造对机床再制造的过程进行了分析.     

全生命周期下的机床清洁度

在中国机床工业从机床制造业大国向机床制造业强国迈进的时刻,有必要将清洁度扩展到全生命周期之中,应该认识到机床清洁度是机床的固有属性.讨论了清洁度的概念、分级及检验,获得了清洁度的两个不同阶段的相应方法:清洗和防护.还讨论了机床清洗几个重要概念及防尘密封在机床设计中的重要性.     

机床的生命周期特性

在购买生产设备时，除了纯粹的投资额以外，生命周期成本已成为越来越多的生产企业关注的重点。一台机床验收时提供的最有价值的信息就是机床生命周期内的期望成本和效益之比，表示为生命周期特性LCP（Life Cycle Performance）。基于这个特性值，生产技术系统在供货阶段就已经能从生命周期的观点进行相互比较了。既可以比较设备为顾客带来的效益，也可以比较在整个生命周期产生的成本，这是很有意义的。     

面向绿色设计的生命周期环境影响评价模型

简要介绍产品生命周期评价的基本概念、方法及其研究和应用现状,指出目前的研究存在的缺陷。依照ISO14000框架,同时在综合国内外研究的基础上,提出利用AHP方法对产品生命周期环境影响进行分析和评估,建立相应的AHP评价模型和指标体系。并利用实例对该方法进行验证。     

面向产品生命周期的环境、成本和性能多指标评价

基于产品生命周期的环境性评价体系是绿色设计和绿色制造中的重要组成之一,许多传统的环境性评价体系系诸如生命周期评价、环境影响评价等都没有反映生产企业和用户最关心的成本和性能等因素。提出面向产品生命周期的多指标评价体系,以综合评价产品或设计方案的优劣性,并在综合指数法的基础上提出了矢量投影法作为评价方法。     

基于VERICUT的多轴机床加工仿真研究

针对多轴机床加工中的干涉及撞刀问题,采用VERICUT软件对实际加工过程在计算机平台上进行模拟,降低加工风险.以两类典型多轴机床为例,从机床的建模、装配、参数设置、模拟仿真等几个方面对多轴仿真中的关键技术进行详细介绍.     

多轴机床空间误差的一般模型

本文提出了多轴机床空间误差的一般模型，该模型把刀具相对工件的误差表达为机床各相连组件之间误差的线性组合。适用于任意结构的机床以及坐标测量机和测量仪器。利用这个模型进行软件误差补偿，在不提高成本的情况下，可大幅度提高加工精度或测量精度。     

绿色制造中机床设备选择的模糊评价

绿色制造已成为最近几年先进制造技术领域的研究热点之一。通过机床设备绿色决策的评价体系和数学模型的建立,采用二级模糊综合评价对模型求解,解决了机床设备的绿色配置问题。     

车辆全生命周期影响评价技术的探讨

分析研究了当前产品系统生命周期分析方法,对车辆产品生命周期环境影响评价体系每部分具体的实施步骤和方法进行了比较详细的介绍,将专家咨询法和层次分析法相结合,初步得到车辆产品生命周期环境影响类型评价的权重系数,利用所建立的方法模型,解决了车辆产品生命周期使用阶段的环境影响评价问题。     

工作流应用数据生命周期模型的提取方法

针对工作流管理系统中对应用数据的分析和研究需求,结合目前已有的工作流应用数据的研究成果,提出了一种应用数据的生命周期模型提取方法。该方法以WFD-net为输入,通过自动分析,得到各种类型的应用数据在工作流中随流程执行的状态变化情况,然后通过对状态变化情况的分析,综合得出流程中应用数据的复合对象生命周期模型。为了验证提取方法的可行性和正确性,开发了一套复合对象生命周期模型提取工具。     

基于运动分析平合的并联机床加工运动仿真研究

针对6自由度纯并联机床，提出了以运动分析软件为平台，利用刀位信息驱动机床运动进行数控机床加工运动仿真的技术方案。描述了系统信息流程和算法细节，通过加工仿真试验验证了系统的有效性，为并联机床虚拟产品设计系统的实现和加工技术研究提供了新的仿真方法和技术手段。     

环境价值链分析方法及应用研究

为了在产品系统中体现环境意识,提出了减小产品环境影响的环境价值链分析方法。依据Eco-Indicator’99方法,基于生命周期作业单元进行环境影响的定量化分析,建立了环境价值定量化分析模型,采用环境价值来规范度量环境影响。分析了环境价值链的概念与内涵,指出产品系统环境价值最大化的环境价值链分析目标。最后,通过空调压缩机的供应商选择实例说明了环境价值链分析的应用。     

基于工业互联网的数控机床数据采集平台应用研究

设计并实现一种基于工业互联网的数控机床数据采集平台,实现远程感测、实时监测和功能动态扩展,并能为后续远程诊断提供安全可靠的数据。该数据平台基于工业互联网的,采用MTconnect协议标准,在物理层实现物理机床的和传感器的部署;在网络层开发适配器和代理服务器模块,实现数据平台的实时监测和动态拓展;在应用层开发了对采集数据的处理的数据可视化平台,并能支持不同的机器学习算法用于对所采集数据的分析。系统设计中对数据采集进行优化,在一个周期内发现数据有变化才将数据上传到数据平台,从而避免大量数据传输造成网络的延迟和冗余。最后通过实验,验证所开发的数据采集平台的有效性,满足数控机床对数据采集与分析的需求。     

产品全生命周期设计环境评价系统的研究

给出了产品全生命周期设计环境评价系统中，目标范围的界定、数据清单的分析、环境影响的评价以及改进分析的具体方法，并针对环境评价过程中的产品环境属性数据库的建立，生命周期过程、子过程权重的确定以及环境影响因子的确定，提出了有效的解决方法，并依此开发了一套环境评价的软件系统。最后用一实例来证明所提方法的正确性。     

利用模态分析的机床立柱改进

机床在工作时,由于要承受各种变载荷而产生振动,其精度和寿命会受到影响,因此有必要对机床进行模态分析,了解其动态特性,以便进一步分析和改进。采用3D建模软件对机床进行建模和装配,将得到的模型导入HYPERMESH建立有限元模型,再将有限元模型导入ANSYS进行模态分析,得到机床在两种工作情况下的固有频率和振型。最后根据模态分析结果对机床立柱进行优化,得出优化结构。     

机床床身导轨的磨损及其对机床精度的影响

介绍机床床身导轨的精度对机床精度有决定性影响，它直接影响被加工零件的尺寸、形状和位置误差值；导轨的磨损是造成机床床身导轨精度下降的根本原因，并以不同的形式对被加工零件的误差产生影响；导轨的磨损包括磨粒磨损、粘着磨损和腐蚀磨损等，在不可避免的情况下，介绍所采取的一些措施。     

基于6-TPS型并联机床的标定方法研究

以6-TPS型并联机床为对象,研究了并联机床运动学标定方法。首先假定了并联机床各结构参数单位误差,在与测量方式相一致的广义坐标上,通过并联机床正解的方式,利用所测的点数据,以数值法构造了机床末端位姿误差与结构误差的影响系数矩阵。通过这种方法,构造参数误差数学辨识模型,针对6-TPS型并联机床的特点,提出了测量并联机床平动和聚点性误差的方案,并在工程实际应用中验证了该标定方法的可行性。