谈数控机床刀具的监控技术

数控机床刀具中的检测与监控就是采用检测与监控系统通过传感和分析处理相关信息,从而对数控机床运行状态和加工过程进行检测与控制,保证数控机床的加工质量,防止产生废品,减少废品率,提高机械加工生产率,提高加工过程的安全性,优化配置制造资源。而检测与监控系统的成败主要取决于系统所收集的信号即有关监控参数的正确选择,也取决于其物理结构上的传感器和监控器以及硬件和软件系统。     

Tool path strategy and cutting process monitoring in intelligent machining

Intelligent machining is a current focus in advanced manufacturing technology, and is characterized by high accuracy and efficiency. A central technology of intelligent machining—the cutting process online monitoring and optimization—is urgently needed for mass production. In this research, the cutting process online monitoring and optimization in jet engine impeller machining, cranio-maxillofacial surgery, and hydraulic servo valve deburring are introduced as examples of intelligent machining. Results show that intelligent tool path optimization and cutting process online monitoring are efficient techniques for improving the efficiency, quality, and reliability of machining.     

基于MES系统的智能制造切削加工系统架构设计

随着信息技术和新的制造工艺的发展,智能制造技术成为传统制造企业产业升级的关键技术。MES系统在智能制造系统中的作用是贯穿始终的,且与PLC通信采取应答机制。该文设计了智能制造切削加工系统的总体架构,并结合MES软件将数控车床、加工中心、PLC、机器人、RFID及立体仓库等信息系统进行有效结合,完成了生产过程的智能化管理,对同类企业进行智能制造技术的应用提供了可借鉴的经验。该系统可降低没有附加价值的活动对工厂营运的影响,进而改善企业制程,提高生产效益。     

基于Access的热切割机数控系统数据库设计

热切割机数控系统在加工过程中需要处理大量数据,为提高数据流操作的稳定性与高效性,提出了将Access数据库技术应用到数控系统数据存储中的一种方法。分析了热切割加工工艺参数及加工代码格式,设计了相应数据库字段,构建了热切割加工工艺参数表、加工程序表以及割缝补偿表,进而构建了热切割数控系统数据库,进行了数控系统数据库读写实验。实验结果表明,数据库读写性能稳定、效率高,满足热切割数控系统的加工要求。     

数控机床加工精度的影响因素及优化策略

先进的数控机床被应用在制造业中,不仅能够提高制造效率,还能保证制造质量。虽然从整体发展情况来看,数控机床得到了良好的应用,但是在具体的应用过程中仍然存在一些问题。数控机床的作用能否充分发挥出来在很大程度上受加工精度的影响,目前部分被应用在制造业中的数控机床存在较为严重的加工精度问题,如果不对现存问题进行科学有效的解决,将会严重影响制造业的稳定发展。本文在具体的研究过程中从数控机床的概述入手,分析了影响数控机床精度的因素,并且根据影响因素提出了切实可行的解决策略。     

Tool deflection error compensation in five-axis ball-end milling of sculptured surface

Manufacturing of aircraft structural parts have the characteristics of complex process, large variety, small batch, and frequent change of production status. In order to shorten lead time and reduce cost, high-efficiency communication and collaboration among manufacturing departments are required. However, in the existing research literature, tool/fixture design, manufacturing simulation, and online machining process monitoring are not fully taken into account for collaboration. In order to address these challenging issues, this paper proposes a collaborative manufacturing framework based on machining features and intelligent software agents. The components of the proposed framework include a machining process planning agent, a numerical control (NC) programming agent, a simulation and verification agent, a tool/fixture design agent, a cost estimation agent, a production management agent, and an online machining process monitoring agent. Machining features are used as information carrier for communication and collaboration among these agents. This paper particularly focuses on the collaboration between tool/fixture design and NC programming, as well as the collaboration between online machining processes and related departments. The proposed approach has been implemented through a prototype system and tested in a large aircraft manufacturing enterprise with some very promising results.     

多传感器融合下多工况刀具磨损状态预测的深度森林方法研究

准确监测加工过程刀具磨损状态有助于避免因刀具失效导致的产品质量问题。 建立不同工况的刀具磨损监测模型,往 往需要对每组工况调参以保证精度。 为减少调参并保证预测精度,结合深度森林的超参数少、参数对模型不敏感和训练过程自 适应等优点,利用深度森林建立了多传感器信号及多工况下自主特征选择的刀具磨损状态预测模型。 基于 3 组不同工艺参数 下 TC18 铣削过程的多传感器及磨损数据,以及预测与健康管理(PHM)学会 2010 年高速数控机床刀具健康预测竞赛的开放数 据,深度森林在 3 组工况的预测精度分别为 95. 35% 、96. 63% 和 97. 06% ,在 PHM 数据上为 98. 95% ,验证了深度森林对多工况 下刀具磨损预测的高精度和适用性,为在线监测技术提供了有力的指导。     

190柴油机曲轴数控铣削加工的分析探讨

曲轴是发动机的主要零件,其加工质量和加工效率直接影响发动机的工作性能和制造。曲轴粗加工采用CNC外铣加工工艺,使工件的加工精度、适应多品种生产的柔性和质量的稳定性都有了明显的改善。我厂引进了两台数控曲轴外铣铣床,特别适合于那些对平衡块侧面需要加工、轴颈没有沈割槽的曲轴。其较之车削、内铣等工艺,具有更高的生产效率。以济柴190型柴油机曲轴加工为实例,简要讲述了用数控曲轴铣床进行曲轴粗加工、半精加工的铣切工艺过程步骤和优点。     

机械加工车间动态生产计划与控制系统设计

介绍了制造型企业机械加工车间动态生产计划与控制系统开发的主要任务,分析了整个系统在结构设计、数据库集成以及机械加工过程中的功能控制,结果表明运用该系统能够有效地减少机械加工车间调度的任务量,提高车间管理者对工时定额的有效控制。     

Controller based manufacturing system management—How close to reality?

Many machine tool manufacturers, research institutes and universities are currently conducting studies aimed at achieving efficient unmanned machining on Computer Numerically Controlled (CNC) equipment. The objective is to provide the infrastructure necessary for the development of fully automated production systems. Accordingly, this paper seeks to outline the concepts involved in computerised machine tool monitoring and control, thereby illustrating the use of intelligent sensor based manufacturing management systems in unmanned production.     

超声波检测技术在柔性制造系统中的应用

利用超声波检测原理,设计了一套工件在线自动识别系统,并与柔性制造系统无缝集成,是柔性制造系统中状态监控与检测的组成部分。综合利用超声波检测技术、通信技术和数据库技术实现生产线上工件的识别。信息通过通信总线传送至中央控制计算,存入专门设计的工件信息数据库中,实现工件的检测与识别,提高了生产线的工作效率。     

车间生产过程的能量足迹建模与加工参数协同优化

为降低零件加工过程的生产能耗,提出一种面向节能的车间生产过程多装备加工参数协同优化方法。以包含机床与机器人的定制化生产车间为研究对象,建立了考虑刀具退化动态过程的生产车间系统能量足迹模型。考虑刀具寿命、机器人运输平稳性的成本指标函数,建立了多装备系统的加工参数协同多目标优化模型。以加工时间为约束条件,使用蜂群算法获取了最优参数。实验表明,以节能目标为主的优化方案可降低机床加工能耗17.97%,降低机器人运输能耗18.13%。     

基于CAPP采集数控加工过程实例应用的分析

在实际生产过程当中,由于数控加工的零件品种复杂,采用人工观测,手工记录加工信息,导致影响了加工效率。因此,在数控加工过程中的一些加工信息,采用CAPP系统进行采集,实现对车间底层数控机床的加工工件进度进行监控,使得单人管理多台数控机床加工成为可能。     

CNC加工动态基准视觉检测新工艺研究

由于CNC加工过程中工序间误差累积,严重影响数控加工精度。为此提出一种CCD视觉检测新工艺来实现加工动态基准的在线检测和误差补偿。研究动态基准的视觉特征提取方法,获取加工基准位置和误差;采用嵌入式控制技术,实现视觉图像的在线采集和处理;视诊测头像普通刀具一样通过标准锥柄安装在加工中心刀库中,通过CNC程序代码实现一体化控制功能。针对汽车关键件的验证,得出视诊测头检测精度达到0.03 mm,与基于触发式测头的CNC在线检测方法相比,检测效率提高近3倍,证明了该检测工艺在检测精度及效率上均能够满足生产线自动化检测需求。     

高效柔性制造技术的新进展

以数控技术为中心的高效柔性制造技术是当前加工技术发展的主流，具有3F、3I和3S的特征。文章分析了高效化和柔性化的主要发展目标，其主要研究方向为发展适于全面高速化、过程链集约化和大批量订制化的制造装备及其系统，使之能在多品种变批量的市场需求条件下实现响应敏捷化、运行智能化和效益最优化。提出了发展快速重组制造系统及可重构制造设备作为统一高效和柔性两者要求的一个合理解决方案，并进一步探讨了可用于网络化环境的制造单元的结构体系。     

基于UG NX的汽车冲压件检具体数控加工编程

在汽车冲压件检具体几何特征和加工工艺分析的基础上,采用UGNX5.0软件对检具体进行数控加工编程,并给出了详细的加工参数及操作过程。实例表明利用先进的CAM软件实现复杂型面零件的加工编程,可有效保证零件加工质量,缩短制造周期。     

CIMS环境下的智能加工技术研究

灵捷制造是现代制造业发展的主要方向，设备柔性是实现灵捷制造的根本。本文就增强底层加工设备的自治性，提高加工设备乃至整个ＣＩＭＳ的系统柔性进行了讨论，通过智能ＮＣ程序，控制接触式测头在线提取加工零件特征信息，对在线加工零件进行实时质量监控，从而为提高加工效率、改善加工状况、提高加工质量开辟了一条捷径。     

A finishing cutter selection algorithm for additive/subtractive rapid pattern manufacturing

The additive/subtractive rapid pattern manufacturing (RPM) process sequentially deposits thick material slabs and then machines them into desired geometries in a layer-by-layer manner. Although most rapid manufacturing systems mainly intend to increase flexibility in manufacturing rather than to reduce processing speed, it is still practical to choose the optimized sets of cutters and machining parameters specifically for each layer to improve both the machining quality and efficiency. This paper presents an algorithm to automatically select finishing cutter geometry, diameter, and calculate machining parameters for the RPM process. Inputs to this algorithm are StereoLithography file from a computer-aided design model and a cutter library. Finishing cutter selection is based on geometry accessibility and machining process efficiency analysis. The algorithm has been implemented in RPM automatic process planning software and the experimental result on a sample part is presented to show the efficacy of this algorithm.     

数控加工技术在机械制造业中的价值研究

随着当前信息化技术的不断发展,带动机械制造业的向前进步.比如数控加工技术的创新,进一步提升机械制造业的生产效率,满足现代市场发展的要求.为推动机械制造行业的整体转型升级,提高经济效益.本文主要探究数控加工技术在机械制造业中的价值,提出其在汽车加工、煤矿机械制造、机床设备制造以及零件检测等领域的应用及其优势,并展望数控加...     

新型表壳加工工装设计

阐述了一种应用于数控加工中心加工表壳的新型组合工装,重点介绍了新型组合工装的设计过程、工作原理、技术要点及装配与调试中的注意事项。通过实践证明,新型组合工装在数控加工中心的应用解决了实际生产加工表壳存在的繁琐问题,提高了表壳生产加工的效率和质量,提高了机床加工的使用率,降低了企业成本;同时,新型组合工装的设计成果可应用在钟表制造业和其他机械加工行业相关零部件的加工中,在行业内具有一定的推广价值。