国家自然科学基金(51275014)
- 作品数：48 被引量：154H指数：7
- 相关作者：范晋伟王鸿亮唐宇航张兰清刘勇军更多>>
- 相关机构：北京工业大学鹤壁职业技术学院北京第二机床厂有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项河南省教育厅科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺自动化与计算机技术理学更多>>
- 基于遗传算法的直流伺服系统PID参数优化被引量：3
- 2015年
- 利用Simulink仿真工具建立直流伺服电动机三环(电流、速度、位置)控制系统模型。依照传统PID参数整定方案,获得三环调节器控制参数。根据遗传算法的选择和遗传机制,编写Matlab优化仿真程序,并与Simulink联合仿真。对几种自动控制系统常用优化目标函数获得的仿真结果进行评价。通过实际系统测试,验证理论推导的正确性。仿真及实验结果证明了遗传算法在PID参数优化中的有效性。
- 范晋伟唐宇航闫洪霞袁帅
- 关键词：遗传算法直流伺服系统PIDSIMULINK
- 运动控制器内壁缺陷图像采集系统设计与研究被引量：6
- 2014年
- 设计了一种较长管状内壁缺陷图像采集系统,主要介绍了该系统的机械结构和运动控制系统的软硬件结构,并分析了其图像采集辅助定位机构气动系统的工作原理。其中,控制系统以多轴运动卡PMAC为核心,与上位机构成双微处理器分层递阶控制框架。上级工控机主要完成系统的管理,下级PMAC主要完成伺服运算和运动控制。采用VC++MFC软件开发平台设计了上位机系统管理软件,其功能分作若干个模块来实现。下位机程序则利用PMAC自带的PEWIN32执行软件完成开发调试,实现了实时性任务处理。
- 范晋伟谭福涛王志远
- 关键词：图像采集PMAC运动控制系统软件设计
- 辅助功能部件在数控磨床使用过程中的优化被引量：2
- 2015年
- 数控磨床是现代制造业不可或缺的组成部分,具有加工精度高、生产效率高、质量稳定的特点。数控磨床的生产效率受多方面的影响,在相同精度要求的情况下,受主要功能部件的影响较大。从数控磨床辅助功能部件,如冷却液过滤装置、油雾分离器、防护门的改进等方面,深入分析了影响数控磨床使用寿命的因素,并提出相关改进措施。
- 范晋伟伊晓龙刘超刘勇军朱辉
- 关键词：数控磨床过滤装置防护门优化设计
- 数控机床旋转轴误差辨识研究被引量：3
- 2014年
- 以多体系统理论为基础建立了包含旋转轴几何误差的DMP60U型机床运动模型,并利用某公司的QC10球杆仪对DMP60U型的C轴和斜转轴B轴各4项位置误差分别进行测量和辨识。在对球杆仪测量点的在坐标系中的位置坐标表达分析后,得出了球杆仪测量圆的偏心率与位置误差间数学关系。通过运用机床RTCP功能控制多轴同步运动,设计进行不同高度下的4次测量,可辨识出这8项位置误差,快速高效。经实验验证,这种辨识方法测量结果精确,可用于五轴加工中心误差辨识。
- 范晋伟王志远王晓峰
- 关键词：多体系统偏心率
- 基于ANSYS Workbench的凸轮轴磨床床身动静态性能分析被引量：9
- 2016年
- 以某型号的凸轮轴磨床为研究对象,基于ANSYS Workbench对床身的动静态性能进行分析,获得床身的动静态特性参数。根据床身的应力云图、变形云图和振型云图可分析出床身的动静态特性参数均符合设计要求。最后进行实验模态分析,分析结果与有限元分析之间的最大误差为7.94Hz,验证了有限元分析结果的正确性,为床身优化设计以及轻量化研究奠定了基础。
- 范晋伟陶浩浩王鸿亮吕琦
- 关键词：凸轮轴磨床动静态特性静力分析模态分析
- 基于蒙特卡洛模拟的机床关键几何误差溯源方法被引量：15
- 2017年
- 为了溯源对加工误差影响最大的机床几何误差,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的灵敏度分析方法.运用多体系统理论建立五坐标龙门加工中心加工误差生成模型,并建立了S形样件的直纹面数学模型.推导刀具轨迹到切削点的映射关系,建立了切削曲面模型.根据蒙特卡洛模拟采样机理,对机床加工误差模型进行全局灵敏度分析,获得影响机床加工误差的关键几何误差参数.按照灵敏度分析结果排序,获得影响z向加工误差最大的5项几何误差参数为δ_z(x)、δ_z(y)、δ_z(z)、δ_z(c)、δ_z(b).实验结果表明:5项关键误差参数共同作用对分析区域平均z向加工误差的影响度达88.2%,5项误差参数对机床z向加工误差影响最大,可以为提高五坐标机床的加工精度和设计精度提供指导.
- 唐宇航范晋伟陈东菊袁帅
- 关键词：全局灵敏度蒙特卡洛模拟
- 数控凸轮轴磨床误差建模与辨识技术理论研究被引量：2
- 2017年
- 以某类型数控凸轮轴磨床为研究对象,通过对其结构和运动的分析,确定了该机床共有21项误差参数。通过建立含有误差参数的相邻体坐标系运动关系模型,将机床运动体划分为"床身-工件"和"床身-刀具"两条运动链,建立了该机床的拓扑结构图,然后采用多体系统理论对该机床误差进行了建模;对各运动体分别建立了体坐标系和运动参考坐标系,结合相邻体坐标系运动关系模型求出对应的变换矩阵,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,并对该方程进行了求解;建立了凸轮轴磨削加工时X-C轴联动的数学模型,求出了磨削点在工件坐标系和刀具坐标系中的坐标。对影响凸轮轴加工的15项误差参数使用球杆仪采用3种测量方式进行了辨识,这为机床误差补偿的研究提供了必要条件。
- 范晋伟王鸿亮唐宇航
- 关键词：数控凸轮轴磨床多体系统
- （中国机械工程学报）2013年第26卷第3期目次、摘要
- 2013年
- 液体静压主轴在精密机床中的应用日益增多。热误差是影响主轴加工精度的关键因素，对于这方面的研究大部分是针对热分布、热变形和主轴模态，很少有人对相关库埃特流动的热影响进行分析。为研究主轴系统换热机理，根据不同温度下库埃特流动的温度分布，推导出热交换方向的判断准则。用此准则可以精确预测主轴系统内任何热能的流向。建立的主轴系统热．机械误差模型可以预测在加工过程中运动误差变化对机床工作台的影响。根据热功率分析主轴系统内油膜流动状态及热行为，计算出主轴外部各表面对流传热系数。并分析热误差对油膜刚度的影响。利用电感测微仪检测主轴端部热漂移，得到主轴工作4h后的热误差数据1．35¨m与有限元仿真得到的热变形数据1．28tun相吻合，说明了仿真方法的可行性。第一次从主轴系统内部流体流态特征入手分析了热效应对加工结果的影响。
- 非正交五轴数控机床旋转轴误差辨识方法的研究被引量：5
- 2015年
- 针对国内外对于非正交数控机床的斜摆轴B轴误差辨识研究较少问题,基于多体系统理论建立非正交五轴数控机床运动误差模型,此模型包含了旋转轴B轴的共计12项静态误差和动态误差,在对此运动误差模型进行数学表达与分析后,结合Renishaw公司的QC10球杆仪测量方式设计了8种不同测量模式。最后结合测量结果可实现斜摆轴B轴的12项误差辨识,快速高效。经试验验证,这种辨识方法测量结果精确,可用于非正交五轴数控机床旋转轴误差辨识。
- 范晋伟王志远唐宇航
- 关键词：多体系统
- 内窥镜检测装置悬臂机构的设计
- 2015年
- 由于检测环境场地和检测设备的限制,现有的刚性结构的进给装置或多级液压缸的悬臂机构不能满足刚度要求,研制了一种伸缩比较高同时刚度较高的由五级箱体组成的悬臂机构,各级箱体均采用工字钢设计,增强了刚度和稳定性,同时各级箱体之间采用绳索驱动,保证了位置精度。并利用ANSYS平台对悬臂机构进行了有限元分析,验证了设计的合理性。同时设计了药柱内窥镜检测装置电气控制系统,并基于VC++开发了控制程序软件。本套设备已经成功应用在药柱内壁检测的工业现场,取得了良好的效果。
- 范晋伟刘益嘉陈玲
- 关键词：控制系统
