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齿轮装夹位姿误差对人字齿轮加工精度的影响与补偿

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计算机集成制造系统 2019年第2期25卷 380-390页

作者：黄浩黄筱调丁爽于春建黄曼曼南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 扬州大学机械工程学院江苏扬州225009 南京工业大学数控科技有限公司江苏南京211899

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理... 详细信息

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理论提出通过逆向解耦求解补偿代码解析解的补偿方法。通过切削实验验证了该方法能将人字齿轮精度从8级提高到5级且对称性明显提高,对提高人字齿轮的啮合性能具有重要意义。

关键词：人字齿轮误差补偿齿偏差齿轮装夹位姿误差加工精度

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基于改进模糊C均值的回转支承寿命状态识别

计算机集成制造系统 2018年第11期24卷 2751-2758页

作者：李媛媛陈捷黄筱调洪荣晶南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室江苏南京211816

为了对回转支承的寿命状态进行研究,以保障机械设备的高效正常运行,提出一种将点密度和模糊C均值结合的算法对回转支承的寿命状态进行识别,解决了传统模糊C均值算法识别速度慢、临界点分类不准确的问题。利用自主研发的回转支承综合性... 详细信息

为了对回转支承的寿命状态进行研究,以保障机械设备的高效正常运行,提出一种将点密度和模糊C均值结合的算法对回转支承的寿命状态进行识别,解决了传统模糊C均值算法识别速度慢、临界点分类不准确的问题。利用自主研发的回转支承综合性能实验台对某型号回转支承进行全寿命疲劳实验,验证了所提算法的可行性。通过对比所提改进算法与传统模糊C均值算法的识别结果,表明改进算法能够更准确地识别出回转支承的不同运行状态,从而为实时维修奠定了基础。

关键词：回转支承寿命状态识别模糊C均值性能退化故障诊断

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基于数据驱动的回转支承性能退化评估方法

中南大学学报（自然科学版） 2017年第3期48卷 684-693页

作者：封杨黄筱调洪荣晶陈捷南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

为解决工程机械中大型回转支承工作环境恶劣,但可靠性要求较高的问题,提出一种基于集合经验模态分解-主成分分析(ensemble empirical mode decomposition-principle component analysis,EEMD-PCA)的振动信号降噪和性能退化过程评估方法... 详细信息

为解决工程机械中大型回转支承工作环境恶劣,但可靠性要求较高的问题,提出一种基于集合经验模态分解-主成分分析(ensemble empirical mode decomposition-principle component analysis,EEMD-PCA)的振动信号降噪和性能退化过程评估方法。结合EEMD和PCA各自优势自适应地选择全寿命振动信号中最能反映回转支承性能退化趋势的成分进行重构以实现降噪,提出以PCA模型中的统计量连续平方预测误差(continues square prediction error,C-SPE)作为回转支承的性能退化特征,建立回转支承性能退化模型。利用自制的回转支承性能试验台对型号为QNA-730-22的回转支承进行全寿命疲劳试验。研究结果表明,该方法具有较好的降噪效果,建立的性能退化模型准确地反映出不同阶段回转支承的性能特征,为企业的主动维护提供了数据支撑,从而进一步提高了回转支承的运行可靠性。

关键词：回转支承性能退化模型 EEMD-PCA 数据融合

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5轴数控机床装配误差补偿的实际逆向运动学

计算机集成制造系统 2017年第10期23卷 2156-2163页

作者：丁爽黄筱调于春建王伟南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 南京工大数控科技有限公司江苏南京211899

为消除机床装配误差对加工精度的影响,以一种回转/摆头型5轴数控机床为研究对象,建立基于齐次坐标变换矩阵的装配误差模型,通过实际逆向解耦运算方法推导了误差补偿后的数字控制代码解析表达式,确定消除装配误差影响的NC代码与刀位数据... 详细信息

为消除机床装配误差对加工精度的影响,以一种回转/摆头型5轴数控机床为研究对象,建立基于齐次坐标变换矩阵的装配误差模型,通过实际逆向解耦运算方法推导了误差补偿后的数字控制代码解析表达式,确定消除装配误差影响的NC代码与刀位数据之间的映射关系。在此基础上,通过代数运算即可获得修正后的数控代码。与现有补偿方法相比,补偿过程计算简单、方便,补偿效率更高,对5轴机床实时误差补偿的研究具有参考价值。以叶轮加工为例,进行了仿真切削。补偿前后结果表明,所提方法误差补偿效果明显,能够显著消除装配误差对加工精度的影响。

关键词：误差补偿 5轴机床逆向运动学齐次坐标变换数控系统

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基于圆域分析的大型回转支承初期故障诊断

振动与冲击 2017年第9期36卷 108-115页

作者：封杨黄筱调洪荣晶陈捷南京工业大学机械与动力工程学院南京210009

为解决真实工况下大型回转支承振动信号背景噪声大、常用故障诊断方法难以适用的问题,提出了一种基于圆域分析的振动信号处理方法。将时域信号进行圆域转换,并按一定角度将转换后的圆域信号划分成多个区域;判断各区域信号邻域相关离散... 详细信息

为解决真实工况下大型回转支承振动信号背景噪声大、常用故障诊断方法难以适用的问题,提出了一种基于圆域分析的振动信号处理方法。将时域信号进行圆域转换,并按一定角度将转换后的圆域信号划分成多个区域;判断各区域信号邻域相关离散点拟合椭圆的倾角方向,得到回转支承整圈对应的多个异常向量;以异常向量的平均向量作为圆域分析的特征向量,分析其均值、方差、歪度和峭度指标的变化情况,实现回转支承的故障诊断。对某型号回转支承进行了加速寿命试验,结果表明,该方法能够有效诊断出回转支承滚道的区域滑移、点蚀等初期故障,相比常见的时域特征、小波分析等方法准确度更高,故障可识别度更强,因此可以用于实际工况下回转支承的故障诊断。

关键词：回转支承圆域分析圆域重采样故障诊断加速寿命试验

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成形磨齿齿形误差分析

机械科学与技术 2011年第12期30卷 2141-2145页

作者：袁鸿张金黄筱调南京工业大学机械与动力工程学院南京210009

大模数齿轮是航天、造船、工程机械等设备的重要零件;精度等级的提高是齿轮加工的核心问题,而精度提高的途径是尽可能的减少误差。成形法磨削齿轮的过程中影响齿轮加工精度的因素有很多;分析以成形磨削斜齿轮为例,对砂轮截形偏移、砂轮... 详细信息

大模数齿轮是航天、造船、工程机械等设备的重要零件;精度等级的提高是齿轮加工的核心问题,而精度提高的途径是尽可能的减少误差。成形法磨削齿轮的过程中影响齿轮加工精度的因素有很多;分析以成形磨削斜齿轮为例,对砂轮截形偏移、砂轮安装角度误差、砂轮与工件的中心距误差及砂轮修整等因素引起的齿形误差进行了分析,找到了各因素影响齿形误差的基本规律,研究结果可用于大模数数控成形磨齿机的设计与制造及提高齿轮加工精度。

关键词：成形磨削斜齿轮齿形误差数值分析

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磨削参数对表面层残余应力的影响分析

组合机床与自动化加工技术 2018年第10期 119-121,125页

作者：张金黄筱调王杰南京工大数控科技有限公司南京211800 南京工业大学机械与动力工程学院南京211800

残余应力作为衡量磨削质量的关键指标之一,显著影响零件的表面完整性与使用性能。借助有限元软件ABAQUS,建立热力耦合仿真模型,研究不同磨削参数下表面层温度和应力分布,获得残余应力分布情况。结果表明,表面层深度方向上存在较大的温... 详细信息

残余应力作为衡量磨削质量的关键指标之一,显著影响零件的表面完整性与使用性能。借助有限元软件ABAQUS,建立热力耦合仿真模型,研究不同磨削参数下表面层温度和应力分布,获得残余应力分布情况。结果表明,表面层深度方向上存在较大的温度与应力梯度,影响深度不超过1mm。随着表面层深度增加,残余拉应力逐渐减小,呈现低压应力状态,并趋于0。以45钢为试验材料,制作了嵌入热电偶的测试工装。利用切削力测量系统和热电偶测温技术,测量获得磨削力与磨削温度分布,从而验证了有限元仿真结果的可靠性。

关键词：温度场残余应力热力耦合磨削力磨削热

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基于有限元法的粗糙表面单峰接触模型

南京工业大学学报（自然科学版） 2012年第5期34卷 60-64页

作者：缪小梅黄筱调南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

建立了弹塑性单峰接触有限元轴对称模型,分析了接触面积、硬度和接触力与干涉量的关系,并在有限元分析的基础上进行了经验公式的拟合。结果表明:弹塑性接触阶段材料的硬度随着接触几何变化而改变,而不是材料的常数,这与其他的研究是截... 详细信息

建立了弹塑性单峰接触有限元轴对称模型,分析了接触面积、硬度和接触力与干涉量的关系,并在有限元分析的基础上进行了经验公式的拟合。结果表明:弹塑性接触阶段材料的硬度随着接触几何变化而改变,而不是材料的常数,这与其他的研究是截然不同的。拟合得到的模型在弹性和弹塑性接触区域是连续的,可以应用于不同尺度的情况,将该研究结果代入到Greenwood-Williamson(GW)模型,可以在综合考虑表面弹塑性变形的前提下求解粗糙表面的接触问题。

关键词：弹塑性接触有限元方法硬度

基于Harris角点特征的贴片元件视觉定位算法

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江苏大学学报（自然科学版） 2014年第5期35卷 531-535页

作者：王祖进黄筱调顾萍萍南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 南京康尼机电股份有限公司江苏南京210038

为了实现贴片机视觉系统对贴片元件的高精度定位,提出了一种基于Harris角点特征的贴片元件偏转角度与偏移量检测方法.首先对元件图像进行预处理,以改善引脚部分的图像质量,然后标记元件引脚的连通区域,判别元件引脚形状,再通过Harris角... 详细信息

为了实现贴片机视觉系统对贴片元件的高精度定位,提出了一种基于Harris角点特征的贴片元件偏转角度与偏移量检测方法.首先对元件图像进行预处理,以改善引脚部分的图像质量,然后标记元件引脚的连通区域,判别元件引脚形状,再通过Harris角点特征提取、分类和直线拟合等得到元件的偏转角度,最后对元件图像进行旋转和放大处理,并进行基于Harris角点特征的图像配准,得到元件的偏移量.检测结果表明,文中算法能够检测贴片元件的偏转角度和偏移量,对偏转角度的检测误差小于0.1°,对偏移量的检测误差小于25μm,满足贴片机对视觉系统定位算法的精度要求.

关键词：贴片元件视觉定位 Harris角点亚像素图像配准