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基于元动作的数控机床可用性分析方法研究

中国机械工程 2023年第15期34卷 1848-1855页

作者：李健慕宗燚杜彦斌黄广全冉琰重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

为了准确分析数控机床可用性,结合元动作理论,提出了基于元动作的数控机床可用性分析方法。首先通过“功能-运动-动作”结构化分解方法对数控机床进行分解,得到元动作链和元动作,以元动作为最小分析单元,以组成单元零件的故障和维修数... 详细信息

为了准确分析数控机床可用性,结合元动作理论,提出了基于元动作的数控机床可用性分析方法。首先通过“功能-运动-动作”结构化分解方法对数控机床进行分解,得到元动作链和元动作,以元动作为最小分析单元,以组成单元零件的故障和维修数据为基础,建立单元稳态可用度模型;然后,结合马尔可夫过程建立元动作链的稳态可用度分析模型;最后,根据整机功能形成过程,建立了整机系统稳态可用度模型。以数控磨床的可用度分析为例,对所提方法进行了说明。

关键词：可用性元动作数控机床马尔可夫过程

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数控机床装配过程质量控制技术研究

数控机床装配过程质量控制技术研究

作者：黄广全重庆大学

学位级别：硕士

装配是将各类零、部件按照一定的顺序,组装成一个具备一定功能整体产品的过程。在装配过程实施质量控制是保证产品整体质量的重要环节,不佳的装配活动是引起产品发生故障的一个重要原因。因此,确保装配过程中的产品质量控制,对于提高产... 详细信息

装配是将各类零、部件按照一定的顺序,组装成一个具备一定功能整体产品的过程。在装配过程实施质量控制是保证产品整体质量的重要环节,不佳的装配活动是引起产品发生故障的一个重要原因。因此,确保装配过程中的产品质量控制,对于提高产品质量具有非常重要的意义。针对数控机床装配过程质量控制技术所存在的问题,详细分析了装配过程与质量控制措施之间的关系,对不同装配阶段的装配质量控制技术进行了系统研究,提出提高数控机床装配环节质量的方案,论文主要包括以下几个方面:(1)分析了数控机床装配过程可靠性控制的目的和意义,然后介绍了相关基本概念;论述了装配过程质量控制技术国内外研究的现状,阐述了论文的课题来源、主要研究内容和总体结构框架。(2)基于多目标模糊综合评价的装配序列优选方法。为了对数控机床装配序列进行更加全面、合理的评价,以便确定其最佳零部件装配顺序,提出一种从多目标评价角度出发的装配序列评价方法。在调研和专家意见的基础上,定义了装配序列方案评价指标集,并给出了各评价指标属性值的计算方法;然后利用模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process,FAHP)对各指标的重要性进行评价,获取指标的模糊权重;最后根据各指标的定量化属性值和模糊权重,利用消除和选择转换法(Elimination and Choice Translating Reality,ELECTRE)对不同的装配序列进行综合评价,可以从若干可行装配方案中优选出最佳的装配序列。(3)基于运动单元故障建模的装配可靠性控制技术。为了所装配的产品具有较高的质量,对装配过程中的质量控制技术进行了研究。首先依照“功能—运动—动作”的分解方法,将整机产品分解为相应的运动单元和元动作单元;根据产品的历史故障数据确定出各运动单元的主要故障模式,然后应用故障树分析方法(Fault Tree Analysis,FTA)对运动单元的主要故障模式进行分析,并将运动单元主要故障模式的故障树用二元决策图(Binary Decision Diagrams,BDD)的形式表示,提高获取FTA最小割集的效率;最后根据基本事件的发生概率求出基本事件的重要度,确定出装配过程的可靠性控制点;分析导致可靠性控制点发生故障的原因,有针对性的提出装配过程质量控制措施,利用多色集合理论建立数控机床故障源和控制措施的一一对应的可靠性控制图,并提出相应的质量控制措施,以达到提高装配过程可靠性的目的。(4)基于最小二乘法权重组合赋值的整机装配质量模糊评价。在现有数控机床整机装配质量预测研究的基础上,整理出整机装配质量评价指标,再通过专家知识利用德尔菲理论对评价指标体系进行筛选,建立完整、合理的评价指标体系;利用模糊理论和信息熵分别计算评价指标的主、客观权重,并利用最小二乘法对权重进行组集,以获取指标的组合权重;利用逼近于理想值的排序方法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)对数控机床整机装配质量进行预测。

关键词：数控机床装配质量控制预测

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基于运动单元故障建模的装配可靠性控制技术

中南大学学报（自然科学版） 2018年第9期49卷 2197-2205页

作者：鞠萍华黄广全冉琰肖莉明李壮重庆大学机械工程学院重庆400044

为提高机电产品装配环节的可靠性,首先采用"功能—运动—动作"的结构化分解方法得到元动作单元,然后对产品历史故障数据进行分析以确定各运动单元的故障模式,并建立运动单元故障树;为提高分析效率,使用二元决策图(BDD)对故障树进行转化... 详细信息

为提高机电产品装配环节的可靠性,首先采用"功能—运动—动作"的结构化分解方法得到元动作单元,然后对产品历史故障数据进行分析以确定各运动单元的故障模式,并建立运动单元故障树;为提高分析效率,使用二元决策图(BDD)对故障树进行转化,得到故障树的最小割集,并根据基本事件的发生概率计算得到基本事件的重要度;然后根据80/20定律将重要度较高的事件确定为可靠性控制点,分析可靠性控制点故障的故障源,建立基于多色集合理论的故障与故障源间的布尔关系矩阵,提出在装配过程中针对各主要故障原因的可靠性控制措施。研究结果表明:该故障建模和可靠性控制技术能够有效提高装配过程中的可靠性。

关键词：功能结构化分解故障树分析多色集合理论装配可靠性

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考虑外界影响的元动作单元故障概率模型

湖南大学学报（自然科学版） 2021年第10期48卷 21-28页

作者：鞠萍华谷豪东许文林黄广全重庆大学机械工程学院重庆400044

为描述数控机床运动构件的故障率随时间变化的情况,本文从元动作单元出发,建立了一个关于元动作单元的故障概率模型.首先,根据元动作单元故障发生的原因将故障分成两类,随机故障和老化故障.然后,根据这两种故障类型故障数据的不同特点,... 详细信息

为描述数控机床运动构件的故障率随时间变化的情况,本文从元动作单元出发,建立了一个关于元动作单元的故障概率模型.首先,根据元动作单元故障发生的原因将故障分成两类,随机故障和老化故障.然后,根据这两种故障类型故障数据的不同特点,选用两个不同的概率分布函数分别进行描述,随机故障用泊松分布进行描述,老化故障用威布尔分布进行描述.接着,给出这两种故障概率模型中各参数的物理意义和估计方法.更进一步,工作负载和工作环境会分别对元动作单元的老化故障和随机故障的故障率造成影响.为比较这两者对故障率影响的大小,提出了工作负载参数Rl和工作环境参数Re,并给出这两个参数的估计方法.最后,根据收集到的运动构件的故障数据作出频率直方图,同时,对故障数据进行参数估计得到概率密度函数,并将这两者画在同一幅图上,发现两者具有较好的拟合效果.表明提出的元动作单元故障概率模型适合于描述运动构件故障率随时间的变化,模型有效.

关键词：元动作单元随机故障老化故障外界影响可靠性

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多目标模糊综合评价的装配序列优选方法

哈尔滨工业大学学报 2018年第7期50卷 154-163页

作者：鞠萍华黄广全肖莉明冉琰姚梦生机械传动国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

为了对装配序列进行合理评价,确保装配序列优选结果的正确性,提出一种装配序列多目标模糊综合评价方法.通过调研及专家知识构建装配序列多目标评价指标体系,并定义各指标的量化方法;用模糊层次分析法评估各指标间的相对关系,以获取较准... 详细信息

为了对装配序列进行合理评价,确保装配序列优选结果的正确性,提出一种装配序列多目标模糊综合评价方法.通过调研及专家知识构建装配序列多目标评价指标体系,并定义各指标的量化方法;用模糊层次分析法评估各指标间的相对关系,以获取较准确的装配序列指标权重;根据评价指标的量化方法计算可行装配序列各指标的初始值,并结合指标相应权重使用消除和选择转换法综合评价不同装配序列的优势值和劣势值,根据优势值和劣势值排序结果,从正反两方面综合选择出最佳装配序列.以某企业机床传动系统X轴装配序列优选过程为例,验证了该方法的有效性.结果表明,可行装配序列综合评价结果合理,优选出的方案具有较好的精度和效率.装配序列多目标综合评价方法计算过程简单,实用性强且评价结果合理,可用于一般机械产品的装配序列设计过程.

关键词：装配序列评价可靠性评价指标体系模糊层次分析法消除和选择转换法

元动作单元故障树建模在复杂机电产品可靠性优化中的应用

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重庆大学学报（自然科学版） 2018年第9期41卷 1-10页

作者：周伟李壮冉琰黄广全肖莉明重庆大学机械工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对传统的可靠性建模方法难以建立复杂机电产品的可靠性数学模型,提出一种结合功能分解(FMA,function-motion-action)和故障树(FTA,fault tree analysis)的建模方法,降低了复杂机电产品的可靠性优化模型的构造难度。针对遗传算法(GA,ge... 详细信息

针对传统的可靠性建模方法难以建立复杂机电产品的可靠性数学模型,提出一种结合功能分解(FMA,function-motion-action)和故障树(FTA,fault tree analysis)的建模方法,降低了复杂机电产品的可靠性优化模型的构造难度。针对遗传算法(GA,genetic algorithm)和粒子群算法(PSO,particle swarm optimization)在模型求解时存在的不足,提出构建混合GA-PSO算法来改善GA算法易陷入局部最优或全局搜索能力弱的现象。通过数控磨齿机的实例分析,验证了用混合GA-PSO算法构造优化模型的可行性,以及采用混合粒子群算法优化求解的有效性。

关键词：复杂机电产品结构化分解可靠性优化混合GA—PSO算法

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粗糙集指标简约的装配设计方案模糊评价

重庆大学学报（自然科学版） 2018年第6期41卷 24-34页

作者：周伟肖莉明黄广全鞠萍华冉琰重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了合理、快速地评价装配设计方案,确保装配实施方案的优良性,提出一种装配设计方案模糊评价方法。首先,在文献调研的基础上提出装配设计方案评价指标体系;然后,通过粗糙集理论利用专家知识对评价指标进行简约,删除冗余指标,保留必要指... 详细信息

为了合理、快速地评价装配设计方案,确保装配实施方案的优良性,提出一种装配设计方案模糊评价方法。首先,在文献调研的基础上提出装配设计方案评价指标体系;然后,通过粗糙集理论利用专家知识对评价指标进行简约,删除冗余指标,保留必要指标,并定义指标的量化方法,并对各评价指标的重要性进行分析,计算出综合评价指标的模糊权重;最后,根据必要评价指标的属性值及相关权重,使用逼近于理想值的方法实现对可行装配设计方案的综合评价,并通过与模糊层次分析法、模糊综合评价法的评价结果对比证明了本方法的正确性。以某企业产品的传动系统装配设计方案评价过程为例验证了该方法的有效性。结果表明,该模糊评价方法对装配设计方案评价结果合理,优选出的方案具有较高的精度和效率。

关键词：装配设计方案评价粗糙集知识简约模糊权重理想与逼近现实法

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基于元动作单元的机械产品任务可靠性分析

现代制造工程 2019年第8期 148-156页

作者：周伟肖莉明张根保黄广全重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆大学机械工程学院重庆400044

在对任务可靠性进行解读的基础上,提出一种基于元动作单元的产品任务可靠性分析方法。首先将产品功能分解到运动单元层(运动层)和元动作单元层(元动作层),并通过分析层次间的关系,定义各种关系的表达符号及含义,建立产品功能分解关系模... 详细信息

在对任务可靠性进行解读的基础上,提出一种基于元动作单元的产品任务可靠性分析方法。首先将产品功能分解到运动单元层(运动层)和元动作单元层(元动作层),并通过分析层次间的关系,定义各种关系的表达符号及含义,建立产品功能分解关系模型;然后寻找待评估元动作单元的相似单元,并建立待评估元动作单元及其相似单元相似性多评价点体系,利用模糊理论和熵权法分别从主、客观角度对各评价点的相似性权重进行计算;以相似单元可靠性数据为基础,应用vague集理论对待评估元动作单元各评价点的可靠度隶属性进行评价,并综合相似性和隶属性分析结果对待评估元动作单元进行可靠性分析;最后通过建立产品运动层和功能层的可靠性模型,在元动作单元可靠性基础上对运动可靠性和功能可靠性进行分析,从而得到产品的任务可靠性指标。以某换料机设备的任务可靠性分析为例验证了方法的可行性和有效性。

关键词：功能分解元动作单元 vague集理论模糊理论熵权法任务可靠性

16排多层螺旋CT联合磁共振成像对椎体转移瘤患者诊断准确率的影响

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中国药物与临床 2021年第1期21卷 46-48页

作者：黄广全山西省原平市第一人民医院影像科 034100

椎体是转移瘤好发部位,恶性肿瘤患者约5%~10%会发生椎体转移,此时病情已发展至肿瘤终末阶段,临床症状严重,预期生存时间较短,生活质量降低[1]。临床应对椎体转移瘤进行早期准确诊断并给予治疗干预,对改善患者预后至关重要。近年来影像... 详细信息

椎体是转移瘤好发部位,恶性肿瘤患者约5%~10%会发生椎体转移,此时病情已发展至肿瘤终末阶段,临床症状严重,预期生存时间较短,生活质量降低[1]。临床应对椎体转移瘤进行早期准确诊断并给予治疗干预,对改善患者预后至关重要。近年来影像学发展迅速,在椎体转移瘤的诊断质量上进步很大,其中16排多层螺旋CT(16-MSCT)具有分辨率高、扫描速度快,可进行图像后处理,全方位大范围显示病变等优势,能准确检查骨质密度,显示骨质破坏,临床应用具有重要意义[2]。核磁共振成像(MRI)对骨髓、软组织等改变极为敏感,能根据具体信号变化判断骨质病变[3]。本研究旨在探讨16-MSCT联合MRI的诊断准确率,现报告如下。

关键词：椎体转移瘤诊断质量磁共振成像骨质破坏治疗干预影像学发展骨质密度信号变化