【摘 要】
:
在役再制造是绿色制造、可持续发展的重要组成部分。机床在役再制造是减少资源浪费、延长服役周期、实现资源循环利用的最佳方式。主轴作为机床关键零部件,其服役工况复杂多变、环境多变、性能退化缓慢且不易监测,导致主轴在役再制造时机确定难、准确性差等问题。因此,如何确定机床主轴在役再制造最佳时机是再制造机床获得最佳经济效益与性能的关键。基于此,本课题以某型号机床主轴为研究对象,深入分析在役机床主轴剩余寿命及性
论文部分内容阅读
在役再制造是绿色制造、可持续发展的重要组成部分。机床在役再制造是减少资源浪费、延长服役周期、实现资源循环利用的最佳方式。主轴作为机床关键零部件,其服役工况复杂多变、环境多变、性能退化缓慢且不易监测,导致主轴在役再制造时机确定难、准确性差等问题。因此,如何确定机床主轴在役再制造最佳时机是再制造机床获得最佳经济效益与性能的关键。基于此,本课题以某型号机床主轴为研究对象,深入分析在役机床主轴剩余寿命及性能退化问题,系统研究机床主轴在役再制造时机的确定方法,其主要研究内容如下:(1)针对在役机床主轴服役工况及本身质量不确定性导致其剩余寿命预测难度大的问题,综合考虑机床主轴服役载荷间的相互影响,构建一种基于改进的非线性疲劳累积损伤主轴剩余寿命预测模型,运用主轴线切割试件进行拉压疲劳实验,得到精准的主轴S-N曲线;通过二级加载疲劳试验验证了预测模型的有效性,解决了机床主轴剩余寿命难以准确预测的问题,实现对在役机床主轴再制造性的准确评估。(2)针对在役机床主轴本身质量及服役工况不确定性使得主轴性能退化拐点难以确定导致再制造时域确定困难的问题,探究了机床主轴性能退化机理,构建了考虑性能退化拐点的在役机床主轴两阶段维纳过程退化模型,在此基础上推导出基于主轴两阶段维纳过程退化模型的可靠度函数,运用SIC确定主轴性能退化拐点;建立了在役机床主轴再制造时域抉择机制,确定主轴再制造时域,为再制造最佳时机多目标优化模型的建立提供前提。(3)针对在役机床主轴再制造时机决策影响因素众多、多因素间相互耦合导致难以确定再制造时机的问题,提出一种基于加权优化框架的机床主轴在役再制造时机决策方法。以主轴生命周期内服役价值、成本为目标,构建了机床主轴在役再制造时机多目标决策模型,提出一种基于加权优化框架的模型求解算法,解决了机床主轴在役再制造时机决策多目标协同优化冲突、难以确定的问题,实现在役机床主轴最佳再制造时机的精确确定。
其他文献
近年来,全国各地地铁里程高速增长,由于城市人口增加、地铁车辆设备老化,车辆工作环境复杂多变,车辆维护工作面临严峻挑战。而当前各地地铁运营企业普遍采用定期维护的策略,难以适应现阶段的地铁车辆维护任务。因此,制定科学的地铁车辆维护策略对于保证地铁车辆安全稳定运行,降低维护成本具有重要意义。基于此,以某公司地铁车辆为研究对象,深入分析车辆设备故障状况,系统研究地铁车辆预防性维护方法,具体研究内容如下:(
手工装配作业作为一种生产组织灵活的生产方式,广泛应用于定制化的非标产品生产装配中。常规IE改善方法忽略了装配者自身因素对手工装配作业带来的影响,并在避免由装配者疲劳引起操作失误、考虑脑力负荷进行工序顺序优化等方面的研究具有一定局限性。因此,研究基于工效学的手工装配作业优化,在提高装配质量与效率、改善作业环境、保障装配者身心健康等方面具有一定的理论及现实指导意义。本文以某公司抽屉式电气柜手工装配作业
在露天矿卡车生产调度过程中,存在许多不确定的因素,直接影响到都电铲、卡车的运行,进而影响到矿山企业的开采效率。本文结合多目标智能优化方法和不确定性理论,解决考虑不确定因素的露天矿卡车调度问题。通过调研实际生产过程,分析卡车调度中存在的影响因素,对现有的生产条件进行综合分析。根据露天煤矿卡车调度的原则和特点,总结卡车调度的优化目标和约束条件,并在现有调度模型的基础上,以实际问题研究为导向,以运输成本
近年来,随着装配式建筑的普及与推广,预制混凝土构件得到了广泛应用,而混凝土振动成型设备的可靠性和高效率是保障预制混凝土构件质量的关键。目前,现有的混凝土预制构件模具与振动台一般采用多台外部振动电机同步运行的方式进行混凝土构件的振动成型。因此,对多振动电机驱动振动系统的同步控制与稳定性的研究尤为重要。混凝土振动成型设备由于自身固有的耦合特性的限制,存在双机与多机驱动振动系统振动成型设备无法实现理想的
随着国家绿色发展理念的不断深入,机床再制造已经成为废旧机床绿色处理的最佳途径。由于我国废旧机床数量巨大且正在逐渐进入集中淘汰期,而装配过程是影响再制造机床质量的关键,因此对再制造机床装配过程的研究具有重要意义。再制造机床装配过程存在误差的传递、耦合与剧变,其装配误差受到多种因素的影响产生较大不确定性,容易导致装配不满足要求而重新拆装。为了提高再制造机床的一次装配成功率,急需能对最终装配误差进行预测
随着社会经济的高速发展,低碳经济已成为世界各国应对碳排放问题的迫切需求。制造业的碳排放占全球碳排放的30%,是碳排放的重要来源之一。而激光清洗技术由于其对环境污染较小、对基材损伤小、清洗效果好等优点被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域,激光清洗是依靠激光束的高能量破除附着物与基材间的作用力使之发生物理或化学反应以达到清洗的目的,在清洗过程中由于子系统众多及电能的不完全转化导致大量碳排放产生。因此,
柔性作业车间生产过程中,由于紧急插单、机器故障等动态事件的发生,使得既有调度方案运作低效、甚至中断的情况时有发生。如何积极应对频发的动态事件,合理进行工艺规划与车间调度,可以保障订单交货期准时交付的同时提高客户满意度,是当前柔性作业车间集成优化研究中的热点问题。同时研究基于动态事件的工艺规划与调度集成,对提高企业的生产效率,增强自身的竞争力等方面具有一定的现实指导意义。本文以M公司柔性作业车间为研
近年来,由于环境污染、世界能源短缺等问题,风力发电作为一种无污染、可再生的能源,逐渐成为世界各国都竞相发展的热门行业。我国制定了很多有利的政策及措施,鼓励风电行业的发展。因此,该行业呈现跨越式发展,风电的装机容量逐渐增加,已经走进世界前列。然而,由于风电机组长期运行、设备结构复杂和所处位置环境恶劣,导致风电机组各部件可能容易出现损伤,其故障率居高不下,从而产生高昂的维护费用。因此,为了风电机组能够
钢铁企业作为典型的流程型企业,其生产和分销过程受诸多风险因素的影响,导致大部分企业在此环节上出现成本过高、客户满意度差等问题。因此,研究考虑风险水平的生产-分销联合决策问题,可使企业有效的进行风险规避、为企业制定科学的生产-分销计划给出相应的对策、对企业的进一步发展具有重要的现实意义。本课题以某钢铁企业为研究对象。首先,界定了流程型企业在生产-分销过程中存在的主要风险因素及每个主要风险因素各自的水
国内汽车行业蓬勃发展,为汽车零部件企业带来机遇的同时也伴随着挑战。针对K生产车间现有设施按工艺原则布局,无法满足日益增长的订单需求的问题,提出基于单元制造的设施布局设计。此布局设计分为单元划分—单元间布局—单元内设备布局三阶段,并通过建模仿真对比前后设计前后的两种布局,验证单元式布局的有效性。主要研究内容如下:(1)基于Levy飞行的灰狼算法求解制造单元划分问题。将机加设备划分至不同的制造单元,使