针对目前市面上的箱型结构动态轴组秤秤体出现的局部强度差、刚度不足、焊接复杂等问题,设计了一种U型钢结构的动态轴组秤秤体。使用Inventor分别建立箱型结构和U型钢结构的有限元计算模型,通过ANSYS进行静力学分析与模态分析,得到两种结构秤体在不同工况下的应力应变分布云图以及秤体各阶固有频率和振型。得出结论U型钢结构秤体的力学性能及固有振动频率要优于箱型结构,且可以实现动态秤轻量化的目标。

加工过程中为避免因机床异常振动造成的零件表面粗糙度突变,提出一种基于LSTM算法的表面粗糙度监控模型,通过对主轴与台面安装传感器,实现机床振动量的实时采集并作为时序变量输入模型。在M-V5CN组合机床铣削U71Mn高锰钢样本集上证明该模型可有效训练,且RMSprop优化器相对于Adam与SGD算法优化器可更有效降低模型泛化性误差。最终在嵌入式开发板中预测最大绝对误差低至0.01μm,平均误差为0.005μm可在加工中对表面粗糙度进行有效监控。

首先通过切削用量手册确定切削参数的区间,然后利用正交试验法设计了四因素五水平的U71Mn高锰钢铣削试验,最后通过极差分析法研究高锰钢的表面粗糙度与主轴转速n、每齿进给量fz、铣削深度ap、铣削宽度ae及除去切削参数之外其他影响因素之间的关系,以此来选择合理的切削参数来解决U71Mn高锰钢易加工硬化,以及加工过程中表面粗糙度难以控制的问题。最后通过试验得出影响的先后次序,发现每齿进给量fz和铣削宽度ae对其影响较大,主轴转速n和铣削深度ap影响较小的结论。

为研究无内冷的柱塞连杆式热轧卷取机扇形板表面龟裂问题,对比分析3种不同的外部冷却方案,运用ANSYS有限元分析软件对温度应力及热变形进行仿真。在连续卷取10卷后,分别对比第10卷卷钢结束、空冷1 s时、水冷结束时3个时间点的应力及热变形云图,说明少水冷方案在实际热轧过程中的优越性,为水冷工艺对扇形板龟裂的影响研究提供参考。