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基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化技术
本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化,主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容: 1)零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法:在数据挖掘与机器学习算法方面,搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台,实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2)基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测:在航空薄壁件加工精度预测方面,对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作;建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型,实现了加工精度的高效高精预测。 3)基于机器学习的零件加工工艺优化与决策:在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面,围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作,结合轴类零件加工过程开展了优化工作;提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4)基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证:构建加工数据库1套,包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套(部署于中航发南方公司柔轴车间),实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化,其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理,可以用于工艺设计与现场预先感知,加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析,实现后续工序加工误差推理,加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题,开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发,初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破,具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面,研究了薄壁件加工误差产生的深层机理,构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型,探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律,提出了零件加工工艺与流程优化策略,形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范,规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批,形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面,将上述理论成果进行高度集成,开发了零件全流程加工智能推理优化软件(MIO软件)。软件集成了四大功能模块,包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评,测评机构具备MA与CNAS认证资质,最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面,结合航空发动机制造具体需求,将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件(动力涡轮传动轴)加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间,在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置,实时采集加工过程数据,集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统,获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息,构建了加工工艺数据库,开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证,零件次品率平均降低54.53%。(2019年至2020年优化前,次品率为8.38%;2021年6月至2022年5月优化后,次品率为3.81%)。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定,并形成用户报告。 【技术指标】 1)采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集,构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测,切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2)建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型,提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法,实现了加工误差快速(毫秒级)精准(偏差小于5微米)预测。 3)提出了航轴加工质量状态估计方法,建立了现场多源数据信息串联模型,基于隐马尔科夫的决策模型,实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4)建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型,首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架,联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。
华中科技大学 2023-06-20
无膜分步法电解水制氢
传统的电解工业(电解水、氯碱工业)阴、阳极会同时产生两种气体,一般采用离子交换膜防止两种气体的混合,避免爆炸性混合气体的产生。离子交换膜的使用增加了电解的成本,此外膜内阻也增加了电解的能耗。且由于阳极和阴极室的气体压力必须通过稳定的电源输入保持平衡,很难利用风能和太阳能等不稳定的可持续能源来直接为离子膜电解池供电。另一方面,电解池中的高压气体和阳极氧化过程的中间产物也会加剧膜的老化降解,近一步增加电解成本。基于电池电极的分步法无膜电解技术有望为电池电极反应推出一个新的研究方向,随着电池工业迅速发展,电池电极的制备已经非常成熟,分步法电解技术很容易利用现有的商业化电极实现产业化。
复旦大学 2021-04-10
废机油催化裂解制柴油新工艺研究
项目研究内容 :本项目建立了一套废机油催化裂解制燃料柴油新工 艺,研究开发了裂解催化剂和精制复合萃取剂。新工艺降低了催化裂解温 度 70℃,燃油收率达 92.%。具有工艺简便、节能、收率高、投资少、产 品成本低等优点。工艺过程封闭循环,无油渣排放,裂解气回收利用,符 合节能减排、清洁、安全生产的目标。 推广应用情况 :在南昌市建立了一套年处理 3000 吨废机油的生产装 置。处理了危险污染物废机油
南昌大学 2021-04-14
部分气化煤制气再燃低 NOx 燃烧系统
进行了部分气化煤制气再燃低 NOx 燃烧系统的理论和实验研究:获得了 以煤的气化气作为再燃燃料进行煤粉低 NOx 燃烧的关键技术,进行 130 吨气化煤 制气再燃低 NOx 燃烧系统工艺设计,开发研制了煤粉部分气化煤制气再燃实验系 统,煤粉燃烧脱硝效率达到 70%左右。获得授权发明专利 2 项,上海市科学技术 发明二等奖,中国机械工业科学技术奖二等奖。
上海理工大学 2021-01-12
KCL吸收CO 2 制K 2 CO 3 技术
本项目利用有机胺、CO 2使氯化钾盐转化成碱,价值增加,同时转化过程中利用了CO 2,有利于CO 2 减排,有机胺可循环使用,使整个过程成本大大降低。 该工艺采用有机胺直接将KCL转化成K 2 CO 3,与传统氨法制碱工艺相比,即先通过吸氨,然后碳化、结晶工艺相比,原料有机胺可以循环利用,使成本大大降低,反应步骤简单、反应条件温和,简单易行,易于工业化生产。
华东理工大学 2021-04-13
EPT-90电熔拉伸剥离试样制样机
产品详细介绍EPT-90电熔拉伸剥离试样制样机关键词:拉伸剥离,电熔管,GB/T 19808一.用途:本机用于从整根电熔管材取样,采用双刀一次性切好我们想要的拉伸剥离样条,切片尺寸可调、快速、表面光滑,满足氧化诱导实验要求,目前是各大管材厂家和特检所的必备设备。二.原理:从整根电熔管材上取样,采用双刀一次性切好我们想要的拉伸剥离样条的取样。把管子放到工加位上,通过手摇手柄调节夹紧电熔管子,调好位置,再调节双锯的高度,《但一次不能切太多,电机负载太大会烧电机》。按双刀开关起动后,再按前进开关,观察切的速度,会不会夹刀,如有夹刀调节双锯高度。切到位后升高双锯,按后退开关,等双锯回到原位,再重复前面的动做,直到完全切开我们想要的试样。在切下一个样品时按点动转圈开关,调节好电熔管件位置。三.依据标准:本机满足于GB/T 19808-2005《塑料管材和管件 公称外径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验》规定的电熔承插焊接接头拉伸剥离试样制备要求四.技术性能指标1、切割管径范围:不小于90mm~630mm。2、夹持管长范围:不小于300mm~1000mm。3、两平行切刀间距:不小于150mm~800mm,可调。5、切割试样宽度范围:不小于25mm~100mm,可调。6、切割试样宽度最大偏差:不超过0~5mm。7、试样规格:通过双切刀模式,试样一次切割形成,符合GB/T 19808-2005要求,两侧面相互平行且与圆弧中轴面对称。8、X轴行程:0mm~1000 mm。9、Z轴行程:0mm~1200 mm。10、切割宽度:任意可调。12、切割长度:任意可调。13、外观材质:由型材和A3板烤漆而成。14、由二个切割刀,多个传动系统组成,使用步电机、丝杆等。
北京圆通科技地学仪器研究所 2021-08-23
宏途教育智能走班制选排课系统
产品详细介绍 走班排课软件的产品详述   建设背景   2014年12月16日,教育部发布了《关于普通高中学业水平考试的实施意见》,提出“立德树人”的教育 目标,要充分尊重学生的选择权和差异性,学生可根据自身的学历和兴趣,选择适合自身发展的层次班级上课,不同层次的班级,其教学内容和教学程度不同。普通学考科目分为等级考和合格考2个层次,这就意味着每个学生的课程表都不一样,相应的对学校排课就提出了更高的要求。同时,学校开放课程供学生选择,也需要一个稳定流畅的选排课系统来支撑。 应用场景 学校为了解决管理上的问题,通过多方引导,让学生在固定的几种组合内进行选择(比如原来是“物化生,政史地”,后面增加“物化地,物化史,政史生……”),这样学校的教学管理是方便了,但学生的选择权没有了。   现在宏途教育走班排课系统功能中“学生选课系统”支持根据学校实际情况选择自定义开设选课组合套餐,供学生选择;选课同时根据学生成绩得出学生的优势学科顺序,为学生选科提供指导。 新高考环境下益于教学管理的功能及应用界面展示   1、学业成绩分析 学生学业分析集考试管理、考场管理、成绩分析跟踪、学生评价为一体,方便学校安排考试,方便老师跟踪学生成绩提高教学质量。多层面分析,教务管理员、老师、学生可一键获取所需成绩报表,展现形式多样。 2、考务管理 实现考号设置、考场安排等功能,改变了传统管理模式,运用现代化手段进行科学管理。 3、综合素质评价 采集师生日常校园生活学习的信息动态,自定义符合校况的评价标准,为学校提供真实可靠的可视化评价数据,构建多维度全方位的综合评价体系。 更多功能模块为您定制
广州宏途教育网络科技有限公司 2021-08-23
优质常规中稻新品种鄂丰丝苗
鄂丰丝苗(赣审稻20180025),是江西农业大学农学院等通过“鄂早18/合丰占//合丰占”杂交选育的常规一季稻品种,生育期为127.4天,适于江西省等长江中下游稻作区作中稻或一季晚稻种植。该品种株型紧束,剑叶挺直,分蘖力强,有效穗多,穗粒数多,结实率高,熟期转色好。产量高,丰产性好,大田一般亩产550-600kg,高产田块可达650kg。米质优,出糙率79.3%,精米率70.9%,整精米率55.0%,粒长6.3mm,粒型长宽比3.5,垩白粒率9%,垩白度2.3%,直链淀粉含量15.2%,胶稠度90mm,碱消值7.0,透明度1级,达国标优质3级以上,且通过江西省米饭食味品质品尝。抗性较好,抽穗扬花期耐高低温能力强,抗倒伏能力好,适合于轻简化栽培。 鄂丰丝苗产量高,丰产性好,米质优,达国标优质3级,通过江西省米饭食味品质品尝;综合性状好,抗性好,抗倒性强,适应性广,是一个可作为中高档优质米原粮的优秀品种,亩新增收益200-400元,社会经济效益显著,推广应用前景广阔。
江西农业大学 2021-05-05
甘蓝型杂交油菜新品种SZ1126
成果描述:SZ1126为双低甘蓝型油菜杂交组合(S17A×R336)。母本为细胞质雄性不育系,S17A是波里马细胞质雄性不育系与双低保持系M17多代回交而成,M17为双低保持系S07-4与自育早熟双低品系214-7杂交选育而成。父本为R336,系(中油杂3号×84100-18)×72-2(早)杂交培育而成的细胞质雄性不育恢复系。SZ1126是经2011、2012两年正规品比试验入选。已进入四川省预试。采用三系法制种。高产优质,早熟。适宜于四川平坝、丘陵地区及生态条件相近的其他地区推广种植市场前景分析:应用于农业生产。目前生产上急需早熟油菜品种,优质高产油菜种子在农业生产上具有广阔的市场前景。与同类成果相比的优势分析:国内先进
四川大学 2021-04-11
渝苜1号紫花苜蓿新品种
"渝苜1号"是以日本抗性品种"露若叶"、早生性品种"夏若叶”、直立性品种"立若叶"及耐湿热"中间材料”的优株为亲本材料,经混合选择二代培育而成的耐湿热品种,是我国南方地区第一个紫花苜蓿 育成品种。该品种株形直立,株高80-100厘米。幼苗期生长较快,叶色较深绿,根系分枝比较多,分布比 较浅。总状花序,花紫色或浅紫色,荚果螺旋形2-3圈。初花期全株的粗蛋白质含量22.41% ,粗纤维含量 23.05% ,粗脂肪含量2.34% ,粗灰分含量7.7% ,茎/叶比1.25。具有耐湿热、抗病、直立和持久等特点。 在弱酸性、中性或碱性砂壤土上生长良好,在重庆一年可刈割5-7次,亩产干草1000-1300公斤。适宜在西 南、西北等地区种植。
西南大学 2021-04-13
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