为避免因卷烟包装工艺参数误差较大而出现卷烟落丝量高、整丝率低的现象,利用物联网大数据分析技术,对卷烟包装工艺参数进行优化。首先利用物联网技术设计大数据分析模型;然后结合固定分类规则提取蒸梗含水率、浸梗水槽温度等卷烟包装工艺参数,通过数据关联挖掘参数间的内在关联,寻求工艺参数的最优组合,实现对卷烟工艺参数的优化设计。实验结果表明该方法对包装数据处理的性能较好,参数提取效率和准确率较高,且对卷烟蒸梗含水率的预估误差较小。应用该方法后,端部落丝量约为优化前的1/2,烟卷整丝率明显提高,使得烟丝物理性能和卷烟感官质量明显提升。

为提升电火花加工304不锈钢的表面加工质量及加工效率,提出了基于克里金模型和序列采样的电火花工艺参数优化方法。该方法以放电时间、占空比和峰值电流为优化变量,构建以材料去除率为优化目标,以表面粗糙度为约束的电火花工艺参数优化模型。引入克里金模型近似替代工艺优化变量与电火花加工性能响应间的隐式关系,并采用拉丁超立方和序列采样选取样本点,以保证近似替代模型的准确性。对优化结果的实验验证表明,该方法可有效提升电火花加工的材料去除率,满足304钢板加工表面的粗糙度要求。

针对微细电火花加工的多个质量指标,提出了AHP和GRA相结合优化工艺参数组合。以专家法对扩孔量、盲孔深度、表面粗糙度等质量指标进行重要程度对比分析,建立判断矩阵,应用层次分析法计算出各指标权重。通过正交试验,获得了质量指标的预测值,运用灰色关联法计算出试验序列各质量指标的灰色关联系数,以及各试验序列的灰色关联度,通过均值分析,确定了对多目标质量指标影响最大的因素,以灰色关联度的指标水平响应确定最佳工艺参数组合,并进行了验证试验证明其科学性和可信性。

为了研究多点成型工艺对PEEK板的热压成型规律,提高PEEK板成型人工颅骨的质量,优化成型工艺参数。首先采用单向拉伸实验,构建了PEEK板的J-C本构模型,然后提出了多点成型工艺参数优化模型,为了对模型进行求解,采用ABAQUS软件建立人工颅骨多点成型三维有限元模型,采用不同温度和不同压力参数进行有限元数值模拟,通过对比不同工艺方案的优化目标函数结果发现采用模具压力为30t,加热温度为250℃的模具工艺参数是最优工艺方案,此时表面形貌的误差为目标函数值最小为1.28mm。

针对大型分段船体自动化喷涂车间喷涂作业时产生大量毒害气体以及固体颗粒物,难以进行实时喷涂情况的监测,以及喷涂现场实例数据与工艺系统性能不匹配导致成膜质量差等问题,提出基于数字孪生技术的智能监测方法。建立数字孪生五维模型的系统架构及孪生模型,采用模型数据驱动技术,提出针对喷涂膜厚的数字孪生建模新方法。通过实验-仿真比对验证,该数字孪生系统能够高度还原喷涂膜厚及其均匀性。结合喷涂过程循环迭代的特点,通过累积、处理现场数据,可在加工前、加工时、加工后对喷涂工艺参数进行迭代优化,提高喷涂效率与喷涂质量。

采用液压胀形工艺加工成形后的金属波纹管具有厚度均匀、疲劳强度高、回弹少、表面光洁度高、尺寸精度高等优点,同时节省了材料。介绍了金属波纹管液压胀形工艺的加工过程和成形特点,阐述了电辅助成形技术用于金属波纹管加工应用原理,分析了金属波纹管液压成形质量的影响因素以及常见的成形缺陷,总结了金属波纹管液压胀形工艺在生产工艺方面的研究进展。利用有限元分析方法研究金属波纹管变形过程,可以对金属波纹管液压胀形工艺参数进行优化,并预测可能产生的制造缺陷。

为实现冲击液压成形下LY12铝合金薄壁深腔构件的一道次成形,采用响应面法结合冲击液压成形实验进行成形中的工艺参数优化研究。以减薄率和贴模率为响应量,压边力和冲击压力为优化变量,建立响应量与优化变量间的响应模型。选择中心复合设计法进行实验设计,通过Design Expert 12软件设计实验方案,分别建立关于减薄率的一阶响应模型和关于贴模率的二阶响应模型。优化结果表明当压边力为1.443MPa、冲击压力为12.594MPa时可满足减薄率和贴模率优化条件。通过验证实验得到的筒形件其减薄率和贴模率与预测值相对误差不超过5%。研究结果表明建立的响应面模型准确性和预测性良好,采用优化后的工艺参数成形的筒形件满足减薄率和贴模率要求。

针对少量历史加工案例支撑下的工艺参数优化问题,提出一种融合支持向量回归和多目标蜻蜓算法的高速滚齿工艺参数优化方法。建立高速滚齿加工效果评价模型,设定ε-支持向量回归参数核函数类型、惩罚因子和松弛变量,利用多目标蜻蜓算法生成支持向量回归参数组,利用支持向量回归生成包括主轴转速、进给量在内的工艺参数组,计算包括加工质量、加工时间、加工成本、环境影响在内的目标值,运用多目标蜻蜓算法中的Pareto最优方法寻找非支配解,循环上述过程,满足终止条件得到支持向量回归参数和工艺参数非支配解集,即优化支持向量回归参数组和工艺参数组。通过与实际滚齿加工比较验证了所提方法的可行性,并通过与单独支持向量回归等算法的对比说明了该方法在少样本的情况下具备一定优势。

针对航天用SiC反射镜在加工过程中的低加工效率、表面质量差等难题，在半精磨阶段采用超声振动磨削技术对其进行加工试验以研究其去除机理及存在的缺陷。为进一步解决超声振动磨削SiC反射镜存在的缺陷。在精加工阶段对其进行了抛光试验。通过采用正交试验的方法对影响SiC表面粗糙度的各工艺参数进行抛光试验设计及分析得到抛光压力、抛光盘转速、抛光液磨粒粒度及抛光时间对表面粗糙度的影响规律及其最优参数组合。研究结果表明在抛光压力40kPa，抛光盘转速400r／min。抛光液磨粒粒度0．5μm，抛光时间2h的最佳工艺参数下可获得表面粗糙度为21nm的加工表面。

针对ELID磨削轴承钢内圆存在的金属结合剂超硬磨料砂轮整形难题，采用电火花整形技术对金刚石微粉砂轮进行工艺试验研究。在单脉冲放电能量理论指导下。进行正交试验探究脉冲电流、放电电压及占空比对砂轮表面三维粗糙度的影响及其最优参数组合。研究结果表明在脉冲电流10A，放电电压70V，占空比20％的最佳工艺参数下进行电火花精密整形得到砂轮表面三维粗糙度的评价参数SP、SQ、SSK及SSK分别为13．05pm、4．89μm、-0．35、5．307和得到精度为4．18μm的砂轮圆度。最后将电火花精密整形后的W40粒度金刚石砂轮应用在ELID磨削轴承钢内圆中得到表面粗糙度为96nm的加工表面。