李智勇[1]2003年在《面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划及其应用》文中研究表明绿色制造是一种具有显着社会效益和经济效益的现代企业可持续发展模式，它将成为21世纪制造业的一个重要特征。绿色工艺规划是绿色制造实施的关键技术之一，它对于减少加工过程中的资源消耗和废弃物的排放具有重要意义。在绿色工艺规划方面，目前大多数研究还局限于理论方法的研究，缺乏对绿色制造中的具体工艺技术的系统研究和工程应用。 面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划技术是面向绿色制造的工艺技术的重要内容之一。本项目在重庆市科委的资助下，对面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划技术中决策模型、工艺要素(机床、刀具、切削液)选择方法，工艺参数优化方法及工艺资源环境特性等相关内容进行了较为深入的研究，从而为齿轮滚切加工的绿色工艺规划和实施提供一系列的共性技术或方法。 本文论述了面向绿色制造的工艺规划及面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划的概念，介绍了面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划的决策目标体系和决策模型；根据绿色工艺规划的决策目标体系和决策模型，分别对面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划中的工艺要素的选择(机床设备、刀具、切削液)进行了详细的研究；基于面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划的目标体系和其资源环境特性的分析数据和知识，对面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划中的工艺参数优化方法进行了研究并开发相应的系统“面向绿色制造的网络化齿轮滚切加工工艺参数数据库系统”；在以上研究结论的基础上，并综合课题组的前期研究成果，开发了一种面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划应用支持原型系统并进行应用，该原型系统包括四个部分：滚切加工要素规划子模块，滚切加工工艺参数优化子模块，数据库管理子模块和用户管理子模块。
江志刚[2]2003年在《绿色制造工艺要素规划及其评价技术应用研究》文中研究指明绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造业模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境负面影响极小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造工艺规划是绿色制造的关键技术之一，是一种通过对工艺要素、工艺过程及工艺方案等进行优化决策和规划，从而达到减少产品制造过程中的资源消耗和环境影响的工艺规划方法。 本文以国家863计划项目“面向绿色制造的工艺规划关键使能技术及应用支持系统研究”，及湖北省自然科学基金项目“绿色工艺规划模型库及其应用技术研究”为依托，在分析国内外相关研究工作的基础上，对一种绿色制造工艺规划策略及其实现技术、绿色制造工艺要素规划技术、绿色制造工艺要素规划评价技术进行了较为深入系统的研究，主要研究内容有： 1．介绍了课题的来源和研究意义，综述了绿色制造、绿色制造工艺规划的国内外研究现状，并在此基础上，分析了绿色制造的发展趋势及其推广应用和产业化方面的前景。 2．在对绿色制造工艺规划的内涵特点进行分析与总结的基础上，提出了一种基于模型集的绿色制造工艺规划策略。绿色制造工艺规划问题可以分解为工艺要素规划问题、工艺过程规划问题以及工艺方案绿色性评价问题，通过对这些问题建立相应的规划模型，构造出工艺要素规划模型子集、工艺过程规划模型子集及工艺方案绿色性评价模型子集；将上述模型子集进行求解并与黑板的多任务协同工作原理相结合，实现基于模型集的绿色制造工艺规划策略。 3．针对绿色制造工艺要素中的机床设备选择、刀具选择及切削液选择问题分别提出了决策问题的目标体系，包括加工时间T、加工质量Q、加工成本C、资源消耗R、环境影响E五个目标，并建立了相应的多目标决策问题模型。以某机床厂某齿轮滚切加工工艺规划中滚齿机选择、滚刀选择、切削液选择为例，运用上述决策模型来解决该实际问题，合理有效地配置了机床设备、刀具、切削液等制造资源。 4．基于对绿色制造工艺的资源消耗和环境影响指标的分析，建立了绿色制造工艺要素的环境影响过程模型，并通过建立绿色制造工艺要素资源消耗和环境影响的清单表格，对绿色制造工艺要素的资源消耗和环境影响指标的量化方法进行了研究，提出了一种对产品制造工艺中要素规划及整条工艺路线进行环境影响评价的方法。结合某齿轮加工工艺过程中滚齿机、滚刀、切削液的组合问题，应用上述模型、方法对制造过程中的资源消耗和环境影响进行综合评价，根据评价结果对工艺要素的组合进行了优化。 5．在以上绿色制造工艺规划策略、工艺要素规划及其评价技术研究的基础上，开发了绿色制造工艺要素规划子系统。该子系统是绿色制造工艺规划应用支持系统(GMPPASS)的重要组成部分，已在课题合作单位重庆机床厂进行应用，对该厂齿轮滚切加工中的工艺要素(滚齿机、滚刀、切削液)进行优化选择，并对齿轮制造过程中内工艺要素规划进行评价。
谭显春[3]2004年在《面向绿色制造的工艺规划中工艺要素及工艺过程优化方法研究》文中提出当前,人类社会可持续发展的需要以及先进制造技术的迅速发展,给制造业带来新的变革和重大影响。绿色制造(Green Manufacturing,GM)是一种具有显着社会效益和经济效益的现代制造业可持续发展模式,将成为 21 世纪制造业的主要发展趋势之一。绿色工艺规划是绿色制造中的重要研究内容,对于减少加工过程中的资源消耗和废弃物的排放具有重要的现实意义。论文针对国内绿色工艺规划方面的研究现状及存在的不足,论文以面向绿色制造的工艺规划中工艺要素和工艺过程优化方法研究为主线,对面向绿色制造的工艺规划技术中工艺资源环境特性、决策模型、工艺要素(刀具、切削液、切削液系统)优化选择方法、工艺参数优化方法、工艺方案评价及工艺路线优化等关键内容进行了研究,为机械零件加工的绿色工艺规划和实施提供共性技术或方法。根据面向绿色制造的工艺规划的决策目标体系、内容体系和决策模型,对面向绿色制造的工艺规划中的工艺要素的选择进行了研究,主要包括刀具选择、切削液选择、切削液系统优化等,并且结合实例对上述工艺要素内容进行了综合应用;在对面向绿色制造的工艺规划中工艺过程优化的研究中,首先分析了工艺规划过程中工艺参数对工艺过程绿色特性的影响,基于面向绿色制造的工艺规划的目标体系和其资源环境特性的分析,提出了基于实例的面向绿色制造的工艺参数优化方法,并开发了相应软件模块,结合案例进行了应用研究;其次,针对在零件加工过程中,在满足质量加工要求的条件下,采用不同的加工顺序而产生不同的绿色特性的综合影响的情况,寻求具有较好的环境意识的零件加工的最佳加工工艺顺序,将能够综合描述绿色制造过程中工艺路线决策的 4 种工艺约束知识表达为 4 种适应度函数,提出了基于遗传模拟退火算法的面向绿色制造的工艺路线优化的决策模型,旨在优化产品制造工艺过程,节约制造过程中的物料和能源的消耗、减少废弃物的排放和污染,并对面向绿色制造的工艺路线的实用性进行了探讨;最后,综合上述面向绿色制造的工艺规划中工艺要素、基于实例的面向绿色制造的加工工艺参数优化方法确定、工艺方案的评价以及具有较好绿色特性的零件加工的最佳加工工艺顺序确定的基础上,借鉴比较成熟的基于实例的变异式工艺决策的思想,提出基于实例的面向绿色制造的工艺路线优化方法,为如何有效地确定一个新零件的具有较好绿色特性的加工工艺路线优化决策应用技术进行了探讨。在以上研究结论的基础上,并综合课题组的前期研究成果,基于 Internet的网络环境进行开发,采用了 B/S 的叁层结构,开发了一种面向绿色制造的工艺规划应 I<WP=6>中文摘要用支持原型系统(GMPPASS1.0)并进行应用,该系统包括五个部分:绿色工艺特性数据库模块、工艺要素规划子模块,工艺过程优化子模块,数据库管理子模块和用户管理子模块。结合一个齿轮加工的实例,对上述的所有研究内容进行了应用,验证其可行性和实用性。
曹华军[4]2004年在《面向绿色制造的工艺规划技术研究》文中提出绿色制造是制造科学、环境科学和管理科学深层次交叉而形成的国际重要科学前沿领域,是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造的研究虽然已在国内外特别是国际上迅速开展,但是由于“绿色制造”涉及问题的多学科复杂性以及本身提出和研究历史较短,现有研究不少仍停留在概念研究、认识研究、一般理论和方法的探讨阶段,许多问题还有待于深入。制造过程是产品全生命周期直接消耗资源、产生环境污染排放物和造成职业健康与安全问题的主要环节之一。面向绿色制造的工艺规划是优化和改善零件制造过程环境友好性的重要技术途径之一。本论文结合国家863项目“面向绿色制造的工艺规划关键使能技术及应用支持系统研究(资助号2001AA412200)”、重庆市科委攻关项目“面向绿色制造的网络化滚切加工工艺参数数据库系统开发(资助号:6901-37)”、机械传动与制造工程湖北省重点实验室开放基金项目“基于工艺IPO模型的制造过程环境影响评价方法研究”、以及重庆机床厂滚齿工艺生产实践,对面向绿色制造的工艺规划的概念、内涵以及若干关键技术展开了研究。首先,在介绍了工艺规划基本概念、工艺过程资源消耗与环境影响状况以及绿色制造特征的基础上,讨论了面向绿色制造的工艺规划内涵和体系结构,并总结了面向绿色制造的工艺规划的主要技术内容。然后指出工艺规划实际上是一系列的工艺决策过程,包括工艺路线、工艺方法、工艺尺寸、工艺装备(机床、夹具、量具、刀具等)、切削液、切削用量等等的决策。基于这样的一个认识,建立了面向绿色制造的工艺规划决策支持理论模型和决策支持应用模型集合,并提出了一种基于决策模型集的面向绿色制造工艺规划方法。机床设备是零部件加工的主体,对零件的能量消耗、辅助物料(如刀具、切削液等)的消耗、噪声、安全卫生、切屑的回收、废液的产生等的影响很大。第四章研究了工艺规划中面向绿色制造的机床设备优化配置问题,包括面向绿色制造的单工件机床设备选择模型和多工件多机床节能降噪型调度安排方法。对工艺过程的资源消耗与环境影响进行有效的分析和评价是面向绿色制造的工艺规划的一个重要前提。第五章研究了切削加工过程的资源消耗与环境影响量化分析问题,并提出了一种基于工艺IPO过程模型和列昂波特相互作用矩阵的零件制造过程资源消耗与环境影响评价方法及其技术框架。最后介绍了面向绿色制造的工艺规划应用支持系统,该软件已取得国家软件着作权,可应用于机械加工行业,辅助工艺人员在工艺规划中对工艺过程的原材<WP=9>料消耗、辅助原材料、能量消耗和环境排放物等进行分析、优化和评价,从而改善零件加工过程的绿色性。
李先广[5]2012年在《机床制造业绿色制造运行模式及其特征主线研究》文中指出绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目标是使得产品在整个寿命周期中对环境负面影响极小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。作为资源消耗和环境排放严重的典型行业，机床制造业实施绿色制造是其实现可持续发展的迫切要求，对机床行业的长远发展具有重要的指导意义。本论文结合国家重大科技专项（高档数控机床与基础制造装备）课题“模块化高速、精密、大型数控滚齿机”（2009ZX04001-081），国家自然科学基金重点项目“离散车间制造系统高效低碳运行优化理论与关键技术”（51035001）等科研项目，对机床制造业绿色制造运行模式及其特征主线进行了研究。首先，针对我国机床制造业面临的机遇与绿色挑战，在分析机床制造业的绿色制造运行模式需求的基础上，提出了一种包括目标体系、特征主线和支撑系统等叁层结构的机床制造业绿色制造运行模式，其中，目标体系包括企业战略目标与企业过程目标；特征主线包括机床产品的设计过程主线、多生命周期过程主线及物流过程主线；支撑系统包括绿色设计、清洁化生产、物能资源优化运行、管理信息、环境影响评估和质量保证等系统。然后，对机床制造业绿色制造运行模式的叁条特征主线进行阐述与分析。（1）机床产品设计过程主线中，分析了产品设计主线的主导特性，论述了机床产品绿色设计过程框架，包括绿色设计过程、设计内容及技术体系；重点对机床总体布局设计技术、传动系统设计技术、床身及排屑系统设计、主轴及工作台主轴高速旋转的设计、刀具安装部位及工件接触部位的设计技术、安全防护设计等高速干切机床设计支持技术进行了研究。（2）机床产品多生命周期过程主线中，分析了机床多生命周期的内涵，提出了机床多生命周期工程的概念，并对其体系结构、过程模型及特征模型进行了论述；重点研究了多生命周期过程的机床再制造环节，对其定义及特点、工艺过程、工艺技术及典型模式进行了详细论述。（3）机床产品物流过程主线中，分析了铸造、锻造、机械加工、热处理、涂装、装配等典型工艺的环境排放及其处理方式；重点对机床产品物流过程碳排放特性进行了分析，建立了基于Petri网的机床制造过程碳排放模型，进而提出了一种机床产品物流过程碳排放量化方法。最后，将所研究的机床制造业绿色制造运行模式应用于重庆机床集团的生产实践中，为其机床产品绿色设计以及废旧机床再制造提供了重要的理论与技术支持，取得了较好的应用效果。
李先广[6]2003年在《面向绿色制造的高速干式切削滚齿机设计与评价技术研究》文中研究表明制造业已成为创造人类财富的支柱产业，是人类社会物质文明和精神文明的基础；但是，另一方面，制造业在将制造资源转变为产品的制造过程中以及在产品的使用和处理过程中，消耗掉了大量人类社会有限的资源并对环境造成严重污染。有鉴于此，如何使制造业减少资源消耗和尽可能少地产生环境污染是当前制造业面临的重大课题。为此，制造业实施绿色制造已势在必行。机床设备是零部件加工的主体，对零件的生产率、加工质量、生产成本以及能量消耗、辅助物料(如刀具、切削液等)的消耗、噪声、安全卫生、切屑的回收、废液的产生等的影响很大。同时机床设备作为一种复杂产品，其设计、制造过程也是一个消耗资源和造成环境污染较重的过程。目前，绿色机床加工系统已经成为绿色制造领域的一个重要研究领域。其中齿轮加工机床的绿色化发展比较快，受到国际多家着名厂商的关注，特别是高速干式滚切机床，以其高效、高刚性、不需要切削液、绿色环保的特点而成为热点。重庆机床厂在国家863高科技项目“面向绿色制造的工艺规划关键使能技术及应用支持系统研究”和2001年国家人事部回国留学人员A类资助项目的支持下，开发了面向绿色制造的高速干式切削滚齿机——YKS3112系列机床。本论文将围绕该机床的研发工作展开研究，对面向绿色制造的高速干式切削滚齿机的共性关键设计技术及其绿色评价技术进行总结、讨论，其主要的研究内容如下： 1、在论述滚齿加工基本原理、特点及用途的基础上，对传统滚齿机的结构、性能以及绿色特性进行分析，提出了面向绿色制造的高速干式切削滚齿机的设计要求和涉及目标，并对美国、德国、日本等几家着名公司开发的高速干式切削滚齿机的绿色特性进行了分析和比较。 2、对面向绿色制造的高速干式切削滚齿机的若干项关键技术进行了研究，包括：总体布局设计技术、传动系统设计技术、床身及排屑系统设计、刀具主轴及工作台主轴高速旋转的设计、滚刀安装部位及工件接触部位的设计技术、安全防护设计等。 3、对面向绿色制造的高速干式滚齿机的干式切削加工技术进行研究。分析和比较了涂层硬质合金滚刀和涂层高速钢滚刀干式切削的机理及特点；分析了干式切削加工中窜刀、刀具磨损和加工质量等方面的问题。 4、对面向绿色制造的高速干式切削滚齿机设计的评价方法进行了研究。首先对绿色性评价的思想进行了介绍，然后从制造和加工特性两个方面，建立起面向绿色制造的高速干式切削滚齿机的评价指标体系，引入评价指标的参考评价标准，重庆大学硕士学位论文从而建立其评价模型，最后采用模糊综合评价法进行模型求解，即可得到反映高速干式切削滚齿机绿色特性的综合评价值，综合评价值越大滚齿机的绿色性越好。 5、结合YKS3 112数控高速干式切削滚齿机进行了案例分析。对YKs3 112数控高速干式切削滚齿机的设计实践及特点进行了分析。最后对YKS3 112、YBs3 1 12、LC122叁种滚齿机进行了综合的绿色性评价，对所提出的评价模型与方法进行了验证。
钟健[7]2017年在《面向低碳制造的数控滚齿工艺参数优化决策支持系统研究》文中指出随着全球气候变暖和资源、能源日益短缺,低碳制造模式受到越来越多的关注。制造业能耗大、碳排放量大,实现其低碳制造是世界各国节能减排的一个重要努力方向。随着齿轮行业的高速发展,数控滚齿机床保有量也随之增加,研究数控滚齿机床的低碳运行支持技术对制造业实施低碳制造具有重要的指导意义。滚齿工艺参数的选择直接影响齿轮的加工质量、效率、成本和能源、物料消耗,其优化决策具有重要意义。为此,本论文对面向低碳制造的的数控滚齿工艺参数优化决策支持系统进行了研究,为数控滚齿机的低碳运行提供系统的理论指导与方法支持。首先,对数控滚齿工艺参数决策特点及碳源进行了分析,针对数控滚齿机低碳运行和工艺参数高效决策的需求,提出了一种基于实例推理和优化算法相结合的数控滚齿工艺参数低碳优化决策方法,并基于该方法设计了支持系统的体系结构和功能结构。然后,对该支持系统涉及的关键技术进行了深入的研究。针对实例推理的检索阶段,提出一种基于表达式驱动和改进K均值算法的相似工艺实例检索方法,该方法是对工艺实例集分两阶段实施检索,首先基于工艺手册和决策经验构建决策知识模板,基于表达式驱动技术对其进行一阶段检索,然后采用改进K均值算法进行二阶段检索,从而得到匹配的相似工艺实例抽取集。针对实例推理的优化决策阶段,提出一种基于反向传播(BP)神经网络和花朵授粉算法(FPA)的数控滚齿工艺参数低碳优化决策方法,该方法首先运用BP神经网络构建加工效果预测模型,然后基于相似工艺实例抽取集构建优化模型约束,最后以碳排放量最小为优化目标,通过花朵授粉算法完成工艺参数低碳优化模型的求解,得到支持低碳加工的最优工艺参数。最后,在以上研究的基础上,开发了一套面向低碳制造的数控滚齿工艺参数优化决策支持系统,该系统可降低数控滚齿加工过程的碳排放量,并提高工艺参数决策效率,为数控滚齿机的高效低碳运行提供重要依据和支持工具。
王立华[8]2003年在《绿色制造工艺过程规划关键技术及其应用系统研究》文中进行了进一步梳理制造业作为国民经济的支柱产业，既为社会创造了丰富的物质财富，同时又要消耗大量的资源和造成严重的环境污染。环境已经日益成为社会经济发展的一个关键因素，各国政府为企业制定了越来越严格的环保法规，消费者也表现出对环境管理的极大关注。有鉴于此，如何使制造业减少资源消耗和尽可能少地产生环境污染是21世纪制造业面临解决的重大问题。为此21世纪的制造业实施绿色制造技术，贯彻可持续发展战略已势在必行。 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造业模式，是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现，是21世纪制造业的一个重要特征。绿色制造工艺规划是绿色制造的关键技术之一，是一种对工艺要素、工艺过程及工艺方案绿色性评价等进行优化决策和规划，从而达到减少产品制造过程中的资源消耗和环境影响的工艺规划方法。 本文以国家863计划项目“面向绿色制造的工艺规划关键使能技术及应用支持系统研究”和湖北省自然科学基金项目“绿色工艺规划模型库及其应用技术研究”为依托，在广泛研究国内外相关文献资料及工作的基础上，对绿色制造工艺过程规划关键技术进行了较为深入的研究。 1 介绍了课题的来源及研究意义，综述了绿色制造工艺规划的国内外研究现状。 2 研究了绿色制造工艺过程规划中工艺参数优化问题。提出了基于实例的绿色制造工艺参数优化设计方法，对工艺参数实例库的建立、相似性系数的确定及实例抽取、工艺参数优化原则进行了分析研究，在此基础上，分析了工艺参数优化的决策变量、目标函数、约束条件，建立了绿色制造工艺参数优化数学模型，提出了模型求解算法。 3 对绿色制造工艺过程规划中工艺路线未拟定和已经拟定两种情况进行了分析研究。对工艺路线未拟定的情形建立了一种绿色制造工艺路线决策模型，旨在优化产品制造工艺过程，节约制造过程中的物料和能源的消耗、减少废弃物的排放和污染；对工艺路线已经拟定的情形建立了工艺路线绿色性评价模型，该模型以经济性、资源消耗和环境影响为决策目标，从若干可选方案中选择出一种最优或相对最优的方案。根据问题决策原理的不同，提出了不同的模型求解算法。 4 研究了绿色制造工艺过程规划中机床节能调度优化技术。在多机床的机械加工系统中，根据各机床能量消耗特性的差异，以及生产任务中多种工件工艺要求的不同，通过机床与工件之间的优化调度与安排，给出最优组合方案，就可以达到显着的车间节能效果。基于以上原理，建立了多工件多机床的节能优化调度模型。 5 在以上理论研究的基础上，开发了绿色制造工艺过程规划子系统。绿色制造工艺过程规划子系统是绿色制造工艺规划应用支持系统中的一个重要模块，它包括工艺参数优化子模块、机床节能降噪型调度子模块和工艺路线优化子模块。
刘英[9]2004年在《清洁工艺过程及其关键技术的研究》文中进行了进一步梳理随着环境污染的加剧和资源的不断耗竭,绿色产品、环境标志和可持续发展等问题日益成为人们关注的焦点,为此应运而生的清洁化生产方式也逐渐被人们所接受,已经成为本世纪的主导生产模式。论文正是在这种背景下,围绕机械产品制造工艺过程的清洁化等关键技术问题,用系统的观点和方法展开了理论研究和讨论。论文的研究内容是国家自然科学基金项目“机械制造企业清洁化生产理论与应用基础研究”(合同号:59775082)的重要组成部分,论文的研究成果对机械制造企业实施清洁工艺过程具有非常重要的理论和应用价值。主要研究内容有:① 在分析当今世界叁大热点问题的基础上,阐述了清洁工艺过程产生的背景及其必然性。对目前清洁工艺过程的国内外研究现状等情况进行了分析,并指出了清洁工艺过程研究的发展趋势。② 以机械制造企业的制造工艺过程为线索,阐述了清洁工艺过程的内涵,提出了清洁工艺过程所具有的六个特点和四大属性,在此基础上,建立了清洁工艺过程的层次结构模型。③ 对机械制造工艺过程的资源利用、能源消耗、环境污染等环境影响问题进行了详细的调查研究和分析,指出目前清洁工艺过程存在的主要疾症是原材料利用率低和它所造成的环境影响问题,对此并提出相应的解决对策。④ 提出了清洁工艺设计的六大原则,提出了基于“环境屋”原理和“清洁树”分析的两种清洁工艺设计方法,并给出了清洁工艺设计的过程模型和应用实例。⑤ 提出了清洁工艺过程环境属性、质量特性、经济性和生产率的综合评价函数,并建立了清洁工艺过程综合评价指标体系,对清洁工艺过程综合评价的具体决策技术的进行了研究,提出了层次分析法、模糊综合评价、过程逼近法和价值分析等四种具体、实用的清洁工艺过程综合评价方法并提供了实例。⑥ 对机械制造企业目前普遍采取的末端治理方式及其经济性进行了分析,在此基础上,对清洁工艺过程的资源成本、边际经济效益、战略效益等问题进行了研究和分析,并建立了相应的数学模型。⑦ 在前面理论和方法研究的基础上,研制开发了基于环境屋的机加工工艺设计原型系统,并对原型系统的功能结构和运行过程进行了介绍。
陈鹏[10]2017年在《轿车变速箱齿轮加工自动生产线总体方案及关键技术研究》文中研究说明轿车变速箱齿轮是轿车传动系统的关键零件,其生产技术与装备水平在汽车制造领域具有代表性。与手动生产线相比,在自动生产线上完成变速箱齿轮的加工不仅生产效率高、质量稳定可靠、产能控制精确、自动化程度高,而且还能节约占地面积、降低污染和能耗、减轻工人劳动强度等。近年,国内的轿车齿轮制造商均对轿车齿轮加工自动生产线提出了较为迫切的市场需求,但轿车齿轮加工自动生产线目前主要依靠从发达国家进口。本文围绕国家科技重大专项课题“轿车变速箱齿轮加工自动生产线”的要求(课题编号:2011ZX04001-041),进行了齿轮加工自动生产线的研究和开发。主要研究内容如下:对轿车变速箱齿轮加工自动生产线总体解决方案进行了研究。包括建立了轿车变速箱齿轮加工自动生产线的质量、效率、成本、环境能效、服务等总体目标体系;根据不同类型齿轮的结构特点拟定了相应的工艺方案;基于模块化思想总结提出轿车变速箱齿轮加工自动生产线的总体集成方案和关键技术方案;设计了生产线自动物流系统和整体防护;进而形成了轿车变速箱齿轮加工自动生产线总体解决方案。对轿车变速箱齿轮加工自动生产线高速干切滚齿关键技术及工艺参数优化进行了研究。包括面向干式滚齿的刀具、直驱主轴、机床布局、机床防护和干切工艺参数优化等系列关键使能技术的研究;提出了一种齿轮高速干式滚切工艺参数优化模型;为实现该模型在自动化生产线上的应用,建立了高速干切滚齿工艺参数在机自适应优化修正模型,并基于西门子840D数控系统对高速干切滚齿工艺参数优化支持系统进行了开发。对轿车变速箱齿轮加工自动生产线的监控与管理技术进行了研究。包括从通用的机械加工自动生产线层面构建了监控系统的多目标体系、监控变量体系和监控信息体系,建立了多目标监控集成模型,实现了从不确定性的监控变量体系到确定性的监控目标体系的映射,从而为机械加工自动生产线监控系统的研发提供了理论基础;基于该模型开发了齿轮加工自动生产线管理与监控系统。对轿车变速箱齿轮加工自动生产线系统可靠性进行了分析研究。在e M-Plant仿真环境下建立了轿车变速箱齿轮加工自动生产线Ⅰ线仿真模型,仿真得出轿车变速箱齿轮加工自动生产线的平均故障间隔时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR),并分析了机床失效、机床加工时间、缓冲区容量等因素变化对生产线可靠性指标MTBF和MTTR的影响规律;通过运行过程可靠性试验统计数据,验证评估了自动生产线的可靠性。课题组基于以上研究成果,成功开发了轿车变速箱齿轮加工自动生产线,并通过了国家科技重大专项实施管理办公室组织的验收。8条轿车变速箱齿轮加工自动生产线已在重庆蓝黛动力传动机械股份有限公司进行了成功应用和实际运行,取得了良好效果,表明其具有较好的应用前景。
参考文献：
[1]. 面向绿色制造的齿轮滚切加工工艺规划及其应用[D]. 李智勇. 重庆大学. 2003
[2]. 绿色制造工艺要素规划及其评价技术应用研究[D]. 江志刚. 武汉科技大学. 2003
[3]. 面向绿色制造的工艺规划中工艺要素及工艺过程优化方法研究[D]. 谭显春. 重庆大学. 2004
[4]. 面向绿色制造的工艺规划技术研究[D]. 曹华军. 重庆大学. 2004
[5]. 机床制造业绿色制造运行模式及其特征主线研究[D]. 李先广. 重庆大学. 2012
[6]. 面向绿色制造的高速干式切削滚齿机设计与评价技术研究[D]. 李先广. 重庆大学. 2003
[7]. 面向低碳制造的数控滚齿工艺参数优化决策支持系统研究[D]. 钟健. 重庆大学. 2017
[8]. 绿色制造工艺过程规划关键技术及其应用系统研究[D]. 王立华. 武汉科技大学. 2003
[9]. 清洁工艺过程及其关键技术的研究[D]. 刘英. 重庆大学. 2004
[10]. 轿车变速箱齿轮加工自动生产线总体方案及关键技术研究[D]. 陈鹏. 重庆大学. 2017
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