中国机械

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晏祖根崔基崴孙健伟郭云城肖俊

中国机械. 2023, (30): 2-8.

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针对某型号直升机桨翼打磨困难所产生的一系列问题，本文提出一种基于工业机器人的自动打磨机构来进行工艺加工。由于直升机桨翼属于制造加工尺寸较大的工件，常规的六轴工业机器人并不能满足其加工制造需求。本文是在 ABB 六轴工业机器人的基础上，采用移动导轨平台作为外部第七轴，构建七轴联动机器人，设计具有桨翼升降翻转功能的直升机桨翼机器人打磨系统。利用 Matlab 软件采用 D-H 算法构建七轴联动机器人的理想模型，通过运动学仿真与计算，验证了运动学建模的准确性，为打磨机器人的误差补偿、动力学分析和打磨轨迹规划的研究提供了基础。本文对七轴打磨机器人工作空间的分析，对后期优化打磨自动化生产结构及提高打磨效率有着重要指导意义。

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弧齿锥齿轮硬齿面高速切削工艺研究

周春雷

中国机械. 2023, (30): 9-12.

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本文主要研究弧齿锥齿轮硬齿面高速切削工艺。以淬硬钢制成的小型弧齿锥齿轮为对象，选择粉末冶金高速钢刀具作为试验设备，开展硬齿面高速切削试验，探究切削力、切削速度、进给量三个参数对硬齿面表面质量的影响。结果发现，弧齿锥齿轮硬齿面的表面粗糙度，随切削力的增加呈先降低后升高的趋势，随切削速度的增加呈先降低后升高的趋势，随进给量的增加呈升高趋势。当切削力为 250N、切削速度为 700m/min、进给量为 1.5mm/r 时，弧齿锥齿轮硬齿面高速切削精度最高。

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前缘缝翼参数对风力机叶片气动特性的影响分析

钟桦王海鹏黄振雷超

中国机械. 2023, (30): 13-16.

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前缘缝翼作为一种特殊的控制方法，既可以作为主动控制方法，也可以作为被动控制方法。本文将前缘缝翼添加到 S809 翼型作为被动流动控制，采用数值模拟方法获得风力机气动特性，并通过改变前缘缝翼的几何位置，分析其对叶片转矩、转矩系数、压力系数等影响的变化规律。研究结果表明：随着水平距离的增加，叶片的转矩先增大后减小，但始终大于原始叶片；当风速大于 20.1m/s 时，叶片顶端的转矩系数大于原始叶片；在高风速下，Case2 叶片吸力面压力系数最高，这也导致 Case2 在高风速下对风能的利用率最高。

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冷挤压过程中挤压工艺对开缝衬套的影响分析

黄鑫

中国机械. 2023, (30): 17-21.

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开缝衬套冷挤压工艺是一种增强紧固件孔强化工艺，工艺流程简单，操作方便且在不改变结构形式和结构材料的前提下，得到良好的强化效果。本文通过 ABAQUS 有限元，模拟了开缝衬套冷挤压工艺，对比研究了含缺口鼻顶帽、鼻顶帽紧实度和开缝衬套内外壁摩擦系数对开缝衬套的影响。结果表明：在开缝衬套冷挤压工艺中，含有缺口鼻顶帽约束鼻顶帽时，会使开缝衬套发生翻遍撕裂，对开缝衬套影响严重。此外，其他三种情况会使开缝衬套翻边处应力增大，对开缝衬套造成影响。

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高速切削 Ni60A 熔覆涂层的有限元数值模拟研究

刘寒寒朱峰刚臧能义陈刚余松林

中国机械. 2023, (30): 22-25.

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本文以 Ni60A 熔覆涂层为研究对象，采用有限元数值模拟的方法对高速切削过程进行了模拟研究，为该材料在高速切削过程中的参数优化提供理论依据。首先通过理论分析获得了高速切削过程中刀具材料的参数，并对所得结果进行分析处理，建立三维切削有限元模型，采用 DEFORM-3D 软件模拟刀具和工件之间的动态接触，分析仿真结果，得到工件和刀具之间的切削速度、切削力等物理参数，并从中获得最优参数；采用数值仿真的方法，通过理论和试验相结合的方式，对 Ni60A 涂层的快速切割过程进行了仿真，并着重探讨了 Ni60A 涂层的材料动力学本构关系。

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基于 Ansys 的铁路物流园库架一体式冷库结构静力学分析

孙骥

中国机械. 2023, (30): 26-30.

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随着铁路冷链的发展，铁路物流园冷库仓储规模需求日益加大。新型的库架一体式智能仓储冷库结构可以适应铁路冷链运量大、货品单一的特点，同时可以大大提高冷库仓储利用率，降低单元货位能耗。但该种冷库需要将承重结构柱和货架紧密结合，对承重的货架钢结构的安全性要求越来越高。本文根据某地冷库组合钢结构货架结构及建筑图，建立有限元模型，对货架在满载情况下进行静力学分析，完成对货架横梁、货架片等关键结构的刚度及强度校核，分析后得到满载工况下横梁，货架片均满足刚强度要求。同时利用参数化设计对立柱截面进行减薄，在满足刚强度要求的前提下，使得立柱轻量化。

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基于 Python 的 AB PLC 工控设备监测软件快速开发

王鹏

中国机械. 2023, (30): 31-34.

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随着工业生产设备自动化程度的提高，设备需监测的参数也越来越多。现在很多 Rockwell 系列工控设备现场常用的数据通信、数据采集和操作显示界面通常都采用 Rockwell 系列软件，该系列软件成本很高，同时开发灵活度较低，不适合一些要求开发成本低、高性能或开发灵活性高的一些应用场景。在 IT 技术与 PLC 技术逐步融合浪潮下，PLC 设备的监控方案有了更多的选择。本文演示了一种快速开发 Rockwell 系列 PLC 设备的状态监测软件的方法，该方法用 Python 编写功能逻辑，用 Mysql 数据库存储和查询数据，用 Python 的 pylogix 通信模块进行数据通信，用 PySide2-Designer 进行软件界面开发，最后封装为可执行程序，为实现低成本高灵活性的工控设备监测软件的开发提供了一种可行性方案。

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工业生产中六轴机器人运动控制系统的动力学建模与高精度控制策略

王歧峰

中国机械. 2023, (30): 35-38.

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本文围绕工业生产中六轴机器人运动控制系统的动力学建模与高精度控制策略展开研究，通过深入分析六轴机器人的结构与工作原理，建立了系统的动力学模型，考虑了各关节间的耦合效应和惯性影响，并针对六轴机器人在工业生产中对高精度控制的需求，提出了一种基于先进控制理论的控制策略，综合考虑了多因素影响，包括外部扰动、传感器误差及机械系统非线性等。通过优化控制算法实现了对六轴机器人运动的高精度实时控制。实验结果表明，所提出的控制策略在提高机器人定位精度和运动稳定性方面取得了显著的成果，为工业生产中六轴机器人应用提供了可靠的技术支持。

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石油化工装置中机械设备的能效评估与优化

李海波

中国机械. 2023, (30): 39-42.

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本文通过探讨石油化工装置中机械设备的能效评估与优化问题，介绍能效评估的方法和指标体系，包括能耗指标、效率指标和环境影响指标；阐述能效优化的策略，包括设备参数优化、工艺流程优化和系统综合优化。通过实例分析，验证了能效评估与优化的可行性，并提出了存在的问题和改进建议。分析表明，能效评估与优化可以有效提高石油化工装置中机械设备的能源利用效率和降低能源消耗，为企业节能减排和可持续发展提供了有力支持。

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电动汽车 IGBT 门极驱动技术现状和发展趋势分析

夏一帆石高峰马超文

中国机械. 2023, (30): 43-46.

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Insulated Gate Bipolar Transistor（IGBT）门极驱动技术是目前变流器中应用最广泛的一种技术。本文主要介绍了IGBT 门极驱动技术的隔离方式和发展趋势。重点分析了电动汽车领域的应用新需求，对未来 IGBT 门极驱动技术的发展趋势进行了展望，并指出了需要重点研究的方向和挑战。总之，IGBT 门极驱动技术是 IGBT 能够正常工作和发挥优势的关键。通过对现状和发展趋势的研究，可以为进一步推动该技术的发展提供有益的参考。

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煤矿采掘机械自动化与智能化研究

马友夫

中国机械. 2023, (30): 47-50.

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本文通过对当前煤矿采掘机械自动化和智能化发展存在的问题进行整理，并以此为基础，提出一些解决方案和改进措施，旨在推动煤矿采掘机械的自动化和智能化进程，并为煤矿采掘机械的自动化和智能化领域工作者提供合理参考。

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自动化技术与机械制造的融合应用分析

李霖泰刘政洋孙奉阳

中国机械. 2023, (30): 51-54.

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机械制造技术不断向着自动化方向发展，自动化技术不仅提高了机械制造的工作效率，还降低了人工成本，为企业生产带来效益和利润。本文分析了自动化技术在机械制造领域中的应用价值，重点阐述了自动化技术与机械制造的融合应用路径，旨在发挥自动化技术优势，完善机械制造模式，全方位改善机械制造条件，为制造企业的自动化建设活动指明方向。

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BIM 技术在建筑机电安装工程施工质量控制中的运用

孟磊

中国机械. 2023, (30): 55-58.

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为了解决建筑机电安装工程施工质量控制的问题，本文以某商业建筑工程为例，探讨施工质量控制中 BIM 技术的应用。首先介绍了工程概况，然后分别从 BIM 建模、图纸审查、施工场地优化、施工进度模拟优化、碰撞检查与深化设计、预制安装七个阶段，总结 BIM 技术用于施工质控的方法。凭借 BIM 技术优势，通过建模与碰撞检查等功能，以期提前发现并解决施工环节的质量隐患，从而提高建筑机电安装工程质量。

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煤矿带式输送机自移机尾承载力提升与应用研究

李富强

中国机械. 2023, (30): 59-62.

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为解决煤矿带式输送机自移机尾承载力不足和变形过大的问题，本文选取内蒙古自治区乌海市某煤矿带式输送机自移机尾为研究对象，对自移机尾中间架体进行总体设计，并运用仿真分析手段分析其受力和变形，提出结构设计优化方案。结果表明，优化前中间架体两侧的连接耳座应力最大值为 228.90MPa，相应地该处的位移也最大，总位移达到 5.74mm，4 组固定耳座处的z 向位移也最大，达到 1.262mm；优化方式为将其开口结构修改为封闭型箱体结构，采取双横梁替代原结构中的单横梁，以提高中间架体的承载力和刚度；优化后中间架体两侧的连接耳座应力最大值为 35MPa，相应地该处的位移也最大，总位移最大值降低至 0.806mm，z 向位移最大值降低至 0.055mm，中间架体的应力和变形远小于限制要求。

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基于数据挖掘的煤矿机电设备运行状态预测技术分析

王恩标赵明伟

中国机械. 2023, (30): 63-66.

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本文提出了一种基于双 MapReduce 的煤矿机电设备运行状态预测模型，该模型以煤矿机电设备的历史运行数据为输入量，利用 AGB 组合预测模型对海量数据进行特征提取、聚类分析和状态预测。从仿真试验结果来看，该模型对机电设备运行状态的预测结果较为准确，并且在数据量较大的情况下具有明显的效率优势，可以实现煤矿机电设备不良工况的早发现、早处理。

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超临界火电机组气动调节阀智能控制方法分析

倪培

中国机械. 2023, (30): 67-70.

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为避免超临界火电机组气动调节阀出现超调现象，并缩短阀位达到规定位置的时间，开展超临界火电机组气动调节阀智能控制方法设计研究。为了更好地理解气动调节阀的流体特性，构建超临界火电机组气动调节阀流体模型；确定气动调节阀阀位反馈部分传递函数，实现气动调节阀的转换；设计一种气动调节阀质量流量控制器（QFT），实现智能控制。通过实例证明，应用新的控制方法可以保证气动调节阀不会出现超调现象，同时缩短了阀位到达规定位置的时间，具备极高的应用价值。

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机械工业中数据分析与大数据决策支持系统的开发研究

陈征宇赵斌孙长义王昌菊周姝

中国机械. 2023, (30): 71-74.

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随着信息技术的快速发展，工业企业积累了大量的运营数据和市场数据。这些数据蕴含着宝贵的信息和洞察力，可以帮助企业做出更加准确、迅速的决策，提升企业的竞争力。然而，由于机械工业的数据量庞大、类型复杂且具有时序性，传统的数据处理方法往往无法满足实际需求。因此，开发一个适用于机械工业的数据分析与大数据决策支持系统成为迫切的需求。本文旨在对机械工业中数据分析与大数据决策支持系统的开发进行深入研究，探索如何利用现代化的信息技术手段，构建一个高效、可靠、智能化的数据分析与决策支持系统。

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重水堆核电厂主蒸汽隔离阀螺栓孔修复方案及处理分析

金泽赵凯黄瑞杰宋清扬

中国机械. 2023, (30): 75-79.

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重水堆核电厂主蒸汽隔离阀在检修期间，由于中法兰连接螺栓卡死，导致螺栓和螺栓孔螺纹损坏，无法使用。本文通过分析沿原螺旋线修复、重新扩孔加工新螺纹修复和螺纹衬套修复三种修复方案，结合现场实际情况，最终选用重新扩孔加工新螺纹修复方案，并选用变径螺栓连接，成功解决主蒸汽隔离阀由于中法兰螺栓孔缺陷导致设备无法回装的问题，确保了主蒸汽隔离阀的完整性和中法兰密封的可靠性；也为今后螺栓孔相关缺陷的修复提供了参考和借鉴。

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机械设备维修保养技术及管理措施探析

鲁建荣

中国机械. 2023, (30): 80-83.

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本文针对机械设备的维修保养问题进行探究。首先采用文献总结法、案例分析法，指出机械设备常见的故障类型；然后从定期巡检、设备清洁、三级保养、故障诊断 4 个方面阐述了维修保养技术，从防腐、润滑、备件、使用 4 个方面阐述了维修保养管理措施；最后介绍了维修保养系统的建设。研究表明：只有做好维修保养工作，才能保证机械设备安全稳定运行，其中系统平台的建设与应用能延长设备的使用寿命，具有一定推广价值。

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浅析核电厂电动阀门监控技术应用

牟杨

中国机械. 2023, (30): 84-87.

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文章通过研究国内外常见监测和诊断手段，归纳工业系统常见监测手段和方法，结合核电厂的运行实践经验，对电动阀门（本体和电动头）的设备结构特性、电动阀门失效模式及分析，以及目前核电厂所采用的电动阀门预测性维修技术方面进行梳理和总结，为电动阀门预测性技术应用提供了参考。

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机械专业钳工实训教学研究与方法改革探析

朱莹

中国机械. 2023, (30): 88-91.

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作为机械专业的主要教学科目，钳工实训教学效果要想得到显著提升，教师就要把握学生的认知特点，充分考虑现代社会发展需求，从不同层面来优化教学内容、方法，帮助学生熟练掌握实践技能。这样既可以为学生综合素质的全面提升奠定良好基础，也能够为未来的就业发展提供有力支持，必须要给予足够重视。本文在分析机械专业钳工的教学现状的基础上，通过整合现代技术和工具、优化工学结合训练、加强校企合作教学等方法探讨机械专业钳工的教学方法改革。

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机械工程材料实验教学多维一体改革探析

邹静陈俊张彩红吴娇胡才梦

中国机械. 2023, (30): 92-95.

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机械工程材料作为一门重要的基础课程，其内容涉及面广，具有较强的工程实用性。本文对机械工程材料实验教学存在的问题进行分析，根据多维一体式教学方法，对实验教学进行改革与优化，通过理论与实验并重的教学方式，充分调动学生的学习热情和主动性，有效提高学生的实践应用能力。

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高职教师数字素养提升策略研究——逻辑、意义、框架与策略

郭阳阳

中国机械. 2023, (30): 96-99.

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在职业教育数字化转型的背景下，教师作为教育与数字技术“双向依附”的纽带，是高职教育数字化转型的关键元素。提升教师数字素养是促进职业教育高质量发展的新要求，是推进职业教育数字化转型的动力源。本研究通过分析我国高职教师数字素养提升的驱动逻辑，聚焦高职教师数字素养提升的现实意义，建立高职教师数字素养的构成框架，阐述高职教师数字素养的提升策略，进而为提升高校教师的数字素养提供一定的理论依据和方向指引，为构建高水平高素质的数字化教师队伍提供了现实指导。

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多媒体技术在高校机械实验教学中的应用研究

梁忠

中国机械. 2023, (30): 100-103.

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随着科学技术的不断发展，多媒体技术被广泛应用在教育教学领域，且因功能强大、使用便捷等特点取得了较好的应用效果。尤其是在工科院校的教学中，因教学内容较为抽象，学生难以对具体知识内容进行透彻理解，导致教学成效停滞不前。在多媒体技术实际应用中，借助声音、文字以及图像的合成技术协助学生解决在学习中遇到的难题，将理论与实验结合，充分激发了学生的学习兴趣，提高了实验教学的效果。

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2023年, 第30期　刊出日期：2023-10-25

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