基于数控磨床FMECA与模糊TOPSIS的FMEA方法研究

根据收集的故障数据分别对数控磨床的进给系统进行基于故障模式影响及危害性分析（FMECA）和模糊逼近理想排序法（TOPSIS）的FMEA方法研究。利用FMECA方法对系统进行了故障模式分析、故障原因分析和危害度分析;根据故障模式对系统的危害度,对故障模式进行风险排序。采用基于模糊TOPSIS的FMEA方法,对故障模式进行模糊语言评价,根据引入的三角模糊数进行量化,构建模糊决策矩阵并且规范化处理;基于熵权法确定3个风险因子的权重并构建加权规范化模糊决策矩阵。采用TOPSIS计算出各故障模式的相对贴近度并进行风险排序。结果表明：2种方法的实验结果相互验证了其可行性,基于模糊TOPSIS的FMEA方法更准确、实用。     

通过几何误差分区来提高数控机床加工精度的研究

将传统点误差补偿的方法与误差分区补偿方法进行对比,在对比中发现通过误差分区修改数控指令的方法可以显著提高机床的加工精度.     

碳纤维复合材料激光加工成本优化

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高强轻质的优点,广泛应用于航空航天、汽车等行业.其传统的机械加工方式存在成本高、效率低及加工质量差等问题.激光加工通过对不同工艺参数的适当控制,可以实现微型化、超精密的切割.目前国内外学者在激光加工质量方面已取得较多成果,但缺少对加工成本的研究.分析了激光加工的成本构成,建立了激光加工工艺参数与加工成本的数学模型.并将该模型与已建立的激光加工热影响区宽度预测模型相结合,作为目标函数,采用NSGA-Ⅱ算法对工艺参数进行优化.获得了Pareto前沿面和Pareto最优解,可根据加工成本预算或所需要的热影响区宽度进行参数选择,完成对激光加工成本及加工质量的可控研究,对激光加工碳纤维复合材料的实际工程应用具有一定的参考价值.     

数控磨床液压系统可靠性建模与评估

针对数控磨床液压系统故障率高、可靠性低的问题,连续跟踪并采集了液压系统的可靠性数据,利用不同的分布函数建立了液压系统的可靠性模型,提出了不同模型下对可靠性指标进行点估计和区间估计的方法。通过K-S检验、模型优选、评估指标与观测值的对比发现,液压系统的分布模型更适合于伽马分布,液压系统的可靠性指标MTBF为10345 h。所述的建模和评估方法可以用于液压系统的可靠性设计,也可以为数控磨床其他子系统的建模和评估提供参考。     

一种新型雷达测距结构的研究

数控机床的加工精度一直受到机床结构变形、热变形、导轨几何误差等因素的影响。因此提出了一种新型雷达测距方法即单程雷达测距,这种测距方法不受这些因素的制约。单程雷达测距的原理是发射装置发射调频连续信号,发射的信号被接收装置直接接收,接收的信号被称为回波信号,回波信号和发射装置发射的本振信号进行差频处理得到差频信号,然后得到测量的距离。     

基于能量偏差的机床热变形仿真预报研究

数控机床热变形是影响其加工精度的重要因素,当前使用的热弹塑性理论、有限元分析方法以及神经网络热变形预报方法等都存在缺陷。本研究通过对一维主轴热传导差分模型的推导发现,主轴能量输入、耗散与热变形之间存在着密切的相互关系,进而将该结论进行了拓展,建立了基于反馈原理的机床能量输入、输出的热变形预报模型。实验结果表明,该模型具有相当高的预报精度。     

基于“S”形加工样件的复合数控机床几何误差逆向追踪

基于对"S"形加工样件的复合机床误差影响溯源的研究,提出一种辨识影响加工缺陷最大的误差参数的方法。该方法将"S"形样件加工缺陷与复合数控机床成形运动综合考虑,采用三次B样条曲面对"S"形样件加工缺陷进行数学表征,并逆向推导出了"S"形样件加工缺陷处对应的刀具中心的实际位置,求解出了实际加工曲面到机床刀具的映射关系。同时利用多体系统误差分析理论建立了复合机床加工缺陷生成模型,并从机床角度求解出了缺陷处误差的表达方程。接着在"S"形样件缺陷产生的位置处,根据误差参数的敏感度及其实测值计算各项误差参数对加工缺陷的贡献并进行排序,确定对加工缺陷影响较大的5项误差参数。试验结果表明:该5项误差参数和全部误差参数同时作用下各点的误差进行差值比较,发现差值最大不超过±1.5μm,因此ε_(yC_1)、δ_z(B)、ε(C_1)、ε_x(C_1)、ε_(x_1C_1)是对加工缺陷影响较大的5项误差参数。     

基于球栅阵列引线键合封装结构的可靠性分析

引线键合是集成电路第一级组装的主流技术,也是电子器件迅速发展的一项关键技术,但应用于引线互连技术还有许多有待研究的问题.介绍引线键合的主要失效形式、影响因素、焊点可靠性、爆裂问题以及研究方法等,提出今后的研究方向,为进一步研究引线键合封装结构提供了重要参考.     

数控机床通用空间几何误差建模方法与精密加工指令的生成技术研究

中低档数控机床在我国应用极其广泛,几何误差是影响该类机床的主要因素,约占机床总体误差的70%左右.本文应用多体系统运动学理论,依据双分支、11个自由体的结构,建立了概括所有可能出现的五轴以下数控机床结构形式的通用几何误差分析模型及精密数控指令求解方法,并在三坐标立式龙门加工中心上进行了实验验证.本文的研究方法,对误差补偿技术的普及和推广具有积极的意义.     

数控磨床主轴系统的可靠性建模与评估研究

对北京第二机床厂某系列数控磨床主轴系统的故障数据进行处理,绘制主轴系统的概率密度函数散点图,初步假定函数模型,再利用最小二乘法估计未知参数,利用卡方检验和相关系数法进行拟合优度检验,最终确定主轴系统的分布类型为指数分布.根据所属分布类型计算主轴系统的平均故障间隔时间MTBF,平均维修时间MTTR,以及固有可用度A,对主...