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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
一种可扩展到较高泥沙浓度测量与试验分析的装置
本实用新型涉及一种可扩展到较高泥沙浓度测量与试验分析的装置,包括水槽试验系统、B 超成像 测量分析系统、超声反射衰减系统;所述水槽试验系统包括沙粒、水流和水槽,所述沙粒和水流放置在 水槽内;所述超成像测量分析系统包括 B 超探头、信号线、B 超仪和计算机,B 超探头通过信号线与 B 超仪相连接,B 超仪通过连接线与计算机连接;所述超声反射衰减系统包括反射装置和用于固定 B 超探 头在反射装置正上方的固定装置,所述固定装置设置在反射装置上。本实用新型装置具有较广泛的适用 性,解决了水中泥沙浓度过高而导致含沙量无法通过 B 超成像测量问题。 
武汉大学 2021-04-13
基于曲面拟合的电力系统节点动态频率响应特性分析方法
本发明提供了一种基于曲面拟合的电力系统节点动态频率响应特性分析方法,本发明综合考虑了电 力系统初始运行方式及故障形式、故障位置对观测节点动态频率特性的改变和影响,并将节点动态频率 响应特性拟合为多变量的空间曲面形式,采用离线仿真方式提取有限的节点动态频率响应特性仿真值拟 合状态曲面;同时采用节点动态频率响应特性仿真值对曲面进行校核和修正,使得节点动态频率响应特 性在任意状态下均为曲面上一个对应的矢量点。本发明的计算快速性、简便性及准确性均有了本质性提 高,适用于频率响应快过程的电力系统节点动态频率响应特性分析。 
武汉大学 2021-04-13
一种面向“双高”电力系统的最低惯量需求分析方法
本发明公开了一种面向“双高”电力系统的最低惯量需求分析方法,由高比例可再生能源发电和高比例电力电子设备介入所导致的“双高”特性降低了传统电力系统的惯量水平以及调频能力,为实现惯量需求分析与受端电网频率稳定指标要求精准匹配,本发明公开了一种计入系统中可再生能源发电部分虚拟惯量控制和下垂控制的频率响应模型,并设计了反向调节“双高”电力系统中可再生能源发电部分的虚拟惯量控制参数,提出了系统中可再生能源发电部分未来建设规划方法。本发明内容能够有效确定“双高”电力系统在满足惯量安全条件下的最低惯量需求,为调控受端电网的惯量水平提供决策支持,从而提高新型电力系统运行的安全性、可靠性。
南京工程学院 2021-01-12
基于采动效应分析的底板含水层注浆改造效果评价技术
本技术以岩体工程地质力学和岩体水力学理论为指导,采用五图—双系数法对底板突水危险性进行综合评价,通过理论分析、室内试验、现场测试和模拟计算,系统地开展注浆前后工作面底板水文地质与工程地质特征研究,揭示注浆前、后工作面底板采动变形破坏特征的差异性,为注浆改造底板突水预测和评价提供技术支撑,为承压水体上煤炭资源安全高效开采提供地质保障。 (1)采用五图—双系数法对井田 6 煤底板突水危险性进行了预评价,反映了深部水平煤层底板的水害威胁程度,为矿井防治水工程设计与实施提供了依据; (2)采用岩石物理力学实验、岩石质量指标统计、岩石试件波速测试和原位波速测试等多种方法,研究了注浆前后底板岩体结构的差异性,给出了注浆前后底板岩体的强度值; (3)建立了注浆前原始底板、厚度增加底板、强度增加底板、强度厚度均增加底板、含套管底板等 5 种不同的底板模型,模拟注浆前后各种状态的底板结构类型的采动效应,获得了各种模型的底板采动效应特征,揭示了工作面底板岩体结构改造的效果以及采动效应的岩体结构控制作用; (4)采用孔间电阻率 CT 法对注浆后底板采动效应进行了监测,获得了注浆后底板岩层的破坏特征,揭示了底板岩层破坏具有分带性。
安徽理工大学 2021-04-13
小动物脂肪率 清醒小动物体成分分析与成像
产品详细介绍产品简介:   MiniQMR清醒小动物体成分分析与成像系统适用于测量活体小鼠及其他小动物体内全组分的台式核磁共振成像分析仪,可快速、无损准确的测量动物脂肪、水分、瘦肉含量,并提供成像功能,进行脂肪分布研究。  MiniQMR清醒小动物体成分分析与成像系统(动物脂肪/代谢测量仪),是基于核磁共振(NMR)原理的分析技术。不同组织中H质子含量以及H质子的弛豫时间均有一定的差异,可通过核磁共振信号强度与弛豫时间差异,用特定的信号处理与算法将脂肪、水分、瘦肉含量快速的区分开来。该方法可在小动物清醒状态下完成测试,测试过程对动物没有伤害,可对同一动物模型进行长期持续研究,排除个体差异影响。该仪器可用于从事糖尿病、肥胖症、代谢研究和营养学的科研机构、相应的大学和制药公司。技术指标:1、磁体类型:永磁体;2、磁场强度:0.5±0.08T,仪器主频率:21.3MHz;3、探头线圈直径:40mm;应用领域:1、肥胖研究2、糖尿病3、营养学研究4、药理学5、骨质疏松症6、心脏病学等研究仪器优势与功能:1、脂肪含量测定2、瘦肉含量测定3、自由水含量测定4、脂肪分布成像5、几分钟内检测全身的肌肉、脂肪和水分含量6、适合不同体位的测试,放样对测试无影响7、永磁体,无维护费用,使用成本低8、适用于裸鼠、小鼠和大鼠9、测试过程无损伤,对动物无风险10、动物可在清醒状态下测试,无需麻醉,测试过程简单应用案例一:快速测定老鼠脂肪,瘦肉含量应用案例二:脂肪分布-核磁共振成像测试应用软件注:仪器外观如有变动,以产品技术资料为准。
上海纽迈电子科技有限公司 2021-08-23
一种玉米深松圆盘耙垂直灭茬精播镇压一体机械
一种玉米深松圆盘耙垂直灭茬精播镇压一体机械,属于农业机械技术领域,包括机架、牵引装置、深松铲、圆盘耙片、栅条单元、精播镇压装置、地轮,所述的圆盘耙片具有在转动过程中进行垂直切草灭茬划沟作业的锯齿斜刃口,所述的精播镇压装置包括种子箱、播洒盘、播种管和镇压轮,种子箱内设置有播洒盘,随播洒盘转动,玉米种子从播洒盘中带出,通过播种管播撒到经圆盘耙垂直切草灭茬划沟的耕地上,通过调节播洒盘的档位,精量控制玉米种子的播种量,镇压轮通过镇压轮传动轴与机架传动连接。本机械可一次性完成深松、圆盘耙垂直切草灭茬划沟、玉米播种、覆土镇压农艺,将过去的分别作业,改变为现在的一次性完成,节约人力、物力及耕作投入。
青岛农业大学 2021-04-11
一种基于四边形平行导向机构的自平衡辅助停车机械设备
本实用新型公开一种耙式水果采摘收集器,其包括:手持杆、耙体、吸口、耙齿、固定刀刃、活动刀刃、腰形偏心槽、偏心盘、软管、收集箱、负压装置。耙体与手持杆固定,上面设有吸口。耙齿与耙体固定,固定刀刃与耙齿一端固定。活动刀刃上开设有两个腰形偏心槽,使活动刀刃滑动安装在固定刀刃上。偏心盘固定在活动刀刃上,带动活动刀刃沿着两个腰形偏心槽延伸的方向相对固定刀刃做往返的直线运动,使活动刀刃与固定刀刃形成开合结构。两块翼板安装在耙体的两侧且与耙齿朝向同一侧弯曲。切割下来的水果,在两块翼板的引导下向吸口处集中。收集箱通
安徽建筑大学 2021-01-12
计算机仿真与试验检测的减振降噪研究及其在工程机械上的应用
科研团队经过3年多研究,形成了集理论分析、试验测试和计算机仿真于一体的技术方法,为工程单位整机性能进行振动与噪声评估、分析、优化及验证。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 科研团队经过3年多研究,形成了集理论分析、试验测试和计算机仿真于一体的技术方法,为工程单位整机性能进行振动与噪声评估、分析、优化及验证。 研究成果早期应用与宁波大学与玉柴动力的发动机减振降噪、方太叶轮异音减振项目,并在山东巨明集团的452、688等玉米机械上进行了减振降噪的优化改进上,使其发动机、驾驶室的传递率分别从156%降低至75%、157%降低至78%,驾驶室舒适性也得以大幅度改善,有效地提升了该款产品市场竞争力。2019年该两款产品的销售量为22500万元,年增长约20%。 2019年宁波大学与柳工集团所签订的TC800起重机减振降噪技术合同是本项目技术的进一步推广应用。
宁波大学 2022-08-16
济南凯锐试验机制造有限公司(济南凯锐机械设备有限公司)
   济南凯锐机械设备有限公司是一家依托国家级科技产业园的高新技术企业。专业生产各类试验机及配套检测仪器,公司拥有专业的科研机构和设计开发人员,具有雄厚的技术力量。公司自成立以来,为更好的满足市场及广大用户的需要,新产品层出不穷,始终保持国内领先水平,质量可靠,信誉至上,服务及时,受到用户的广泛欢迎。    公司主要生产液压万能试验机、电子万能试验机、压力试验机、拉力试验机、冲击试验机、硬度计、弹簧试验机、摩擦磨损试验机、动平衡试验机、金相检测设备、铸造试验仪器、电线电缆检测仪器、光学仪器、无损检测仪器、橡胶塑料检测仪器、环境试验箱、建筑交通检测仪器、标准测力仪、纺织检测仪器及石油产品检测仪器等。可为机械制造、冶金矿山、汽车船舶、石油化工、科研及大专院校、能源、交通、航空航天等行业提供各类试验仪器及技术服务。另外,我公司还承接各类非标试验机项目和试验机的技术升级改造项目。       经过多年努力,我公司在全国已具有极大的影响力,在用户中建立了良好的信誉,在市场中树立了自己的优秀品牌。我们决心更加努力,把我们的各项工作做的更好。始终保持技术领先地位,竭诚为广大用户提供更优质、更完善的服务。并热忱欢迎广大用户朋友来电来函咨询洽谈,携手并进、共同发展,共创美好明天。
济南凯锐试验机制造有限公司(济南凯锐机械设备有限公司) 2021-01-15
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