嵌入式Linux与现代模具数控加工技术(二)

在分析和讨论了嵌入式Linux技术在模具数控设备中的应用及其系统结构后，具体介绍了如何应用此技术，并进行系统的集成直到完成最后的产品。从嵌入式Linux内核的裁减、实时性模块的开发、图形用户界面的开发到设备驱动程序的编写，最后还就基于Linux技术的网络化制造技术进行了一定的研究。嵌入式Linux技术是各种模具加工数控设备中系统平台的一种较好的选择。     

基于嵌入式的数控技术研究与实现

在数控技术网络化、信息化、开放性发展的趋势下,针对当前基于PC数控系统的结构和功能缺乏柔性、扩展不方便、资源利用不很充分、系统开放性不够等问题,利用嵌入式、网络与通信技术,提出了模块化、网络化嵌入式数控系统的概念和体系结构.在该体系结构的框架下,具体介绍了其硬件和软件系统平台的模块化的开发和实现过程.通过模块化的嵌入式软硬件结构设计,该系统具有资源利用更充分、结构灵活、易于扩展、具有开放架构并能更好满足网络化数字制造环境下数控加工需求的特点,且通过嵌入式Web实现了更便捷的远程控制与监测.     

可重构WEDM编控一体化系统设计与开发

采用开放式体系结构和组件技术，在Windows平台上，设计开发了可重构电火花线切割加工(WEDM)自动编程系统。基于PC前端和高速I／O平台，结合嵌入式系统、在系统可编程及高效无阻脉冲电源等关键技术，对数控系统进行了可重构设计并加以实现。本研究是对可重构制造模式的有益尝试。     

用嵌入式实时系统构建电火花加工智能电源

介绍了脉冲电源和嵌入式实时系统相结合构造的电火花加工智能电源的特点，分析了这种智能电源所需要的基本硬件和软件，同时还简要介绍了几种嵌入式处理器、嵌入式实时操作系统以及相应的实时控制软件的开发平台。最后总结了用嵌入式实时系统构建电火花加工智能电源的基本步骤和注意事项，用此系统对普通机床进行改造和新设备的开发正在进一步的研究中。     

电火花加工数控系统的界面开发——基于嵌入式Linux系统及Qtopia开发平台

介绍了一种在PC104嵌入式硬件平台上开发基于嵌入式Linux的电火花加工数控系统界面的方法.通过成功定制2.6版本内核的嵌入式Linux系统,并将新一代的嵌入式GUI解决方案QtopiaCore 4移植到该系统而构建出GUI开发平台,在此基础上成功地开发出电火花加工数控系统的图形化用户操作软件.     

网络化数控加工系统现状及发展前景

通过剖析我国数控加工系统的现状及各个阶段的发展情况,分析网络化制造的关键——网络化数控加工系统的发展前景,为网络化制造技术的发展指明方向.     

数控机床改造中的一种嵌入式系统

数控制造装备如何进行信息化改造是许多企业面临的实际问题,需要一种软硬件系统能将数控装备接入网络.文章提出了以S3C2410A ARM、TMS320C6411 DSP为硬件基础及定制Linux操作系统的嵌入式系统解决方案,着重阐述了用异步双端口RAM芯片解决ARM和DSP之间的数据接口问题,最后介绍了此嵌入式系统在网络化制造中的运用.     

模具制造水平提升对加工设备提出更高要求

目前，我国对高端模具加工设备的进口依赖在短期内仍将持续。随着并行工程和反向工程等先进技术在模具加工方面的应用，模具加T设备应能使模具企业实现高精度、高效率、高柔性、自动化加工，并尽量满足模具制造对高质量、低成本、长寿命、短周期的要求。业内人士分析认为，模具制造的重点发展方向是模具设计、分析及制造的二维化；模具软什功能集成化、网络化、智能化。     

嵌入式数控系统通信功能的实现

提出了一种网络化嵌入式数控系统，系统采用ARM＋DSP结构，实现了数控系统的小型化、网络化、智能化和集成化。详细介绍了嵌入式数控系统内CNC主控单元与伺服驱动及I／O逻辑控制等各单元间的通信、车间级工业以太网络的通信和Intranet／Internet网络通信，并给出了关键实现技术。     

嵌入式智能代理在制造系统中的应用研究

多代理技术(Multi-Agent)在制造系统中的应用,提高了制造系统的柔性,智能性和可重构性。本文介绍了采用嵌入式技术和智能代理技术相结合的嵌入式智能代理技术,实现多代理系统中设备智能代理的方案。该智能代理以嵌入式微控制器ARM为硬件核心,以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台。各智能代理间通过以太网实现互连和信息交互,共同协调完成加工任务。     

基于PC104并口驱动的经济型五轴机床数控系统的研制

为构建一种精简的低成本经济型五轴机床数控系统,采用了基于实时嵌入式多任务操作系统RTLinux作为软件平台以及工业嵌入式计算机PC-104为硬件平台,采用并口作为步进电机驱动控制接口,并利用软件编程的方法完成步进电机位置控制。实验结果证明该数控系统可有效实现五轴机床联动控制。     

面向数字孪生的制造系统健康状态分析

数字孪生体的建模和与物理实体间的交互都以数据映射的方式实现，为日益复杂的制造系统健康状态分析提供了新思路。针对产品质量、机床性能和任务执行状态，构建数据交互融合的数字孪生车间健康状态评估和预测框架；建立综合考虑设备性能退化和产品质量对故障率影响的机床故障期望函数，并提出了任务可靠性与产品质量相关联的Copula制造系统健康表达。以某柴油机缸盖制造系统为例，结果表明所提方法能动态高效地判断制造系统健康状态，有效识别不同因素对制造系统健康状态的影响。     

气囊式抛光机数控系统的研究与开发

气囊式抛光是一种新颖的非球面抛光工艺,是一种前沿的制造技术.本文通过对气囊抛光进动原理和抛光试验机床结构的分析,并根据气囊抛光的工作机理和控制参数,提出采用以PC嵌入CNC控制卡方式的气囊抛光数控体系结构.其硬件系统以PC与PMAC控制器为核心,能够控制6个运动轴;数控系统的软件系统建立在Windows通用操作系统平台上,具有很强的开放性、可操作性以及功能扩展性.该数控系统已应用在气囊抛光试验样机上.     

面向智能制造的OPC UA总线桥通信系统研发

各种异构信息源工业设备间通信是实现智能制造关键落地技术。针对此问题,研发一种基于OPC UA的总线桥通信系统。构建嵌入式总线桥,硬件上支持与I2C接口和RJ45接口,软件上在Linux系统基础上移植UATCP协议栈,实现传感器与828D数控系统通信。实验结果表明：使用总线桥实现了底层设备与数控系统间的通信,具有跨平台性与简便性,使智能制造成为可能。     

虚拟数控机床仿真系统的研究与实现

基于虚拟现实技术的虚拟制造是实际制造在计算机上的本质体现。本文基于虚拟制造的先进制造思想,讨论了虚拟数控机床仿真系统的结构及系统各模块实现的关键技术,并利用Visual C＋＋、Openlnventor为开发工具实现了虚拟数控机床仿真系统,该系统拥有虚拟装配、虚拟加工及刀具温度场的仿真等功能。以上海机床厂生产的CK6430数控机床为应用实例,验证了该仿真系统的正确性。最后提出了虚拟制造的发展方向。     

虚拟焊接制造系统集成仿真方法

通过对焊接生产系统进行建模和仿真研究,基于虚拟制造技术提出虚拟焊接制造系统及其集成仿真模型的实现框架和建模方法;结合CAD(计算辅助设计)、CAE(计算机辅工程分析)、VR(虚拟现实)和离散事件仿真技术,对虚拟焊接制造系统的总体流程和系统的设计与布局、焊接专机及其它设备的选择和优化、焊接生产过程的静态与动态仿真、工艺参数优化和投资前的生产分析等主要环节进行了研究;通过具体实例详细论述和分析了构建虚拟制造系统的集成仿真方法,阐述了虚拟焊接制造系统仿真的关键问题,该方法为实际生产系统提供了有效分析工具,并用于指导生产实践。     

Grinding Wheel Management through Neuro-Fuzzy Forecasting of Dressing Cycle Time

A multiple supplier tool management system based on reliable tool delivery forecasting is developed for optimum tool inventory sizing. The system is built up on the basis of historical data on tool management comprising the series of tool shipment and delivery dates between one manufacturing company and several external tool manufacturers in a supply network. If historical data are highly variable due to the incidence of uncertain but not random factors, classical time series analysis cannot measure the Imprecision deriving from events that are neither stochastic nor casual. An alternative is given by the analysis through intelligent computing techniques capable to deal with deterministic events but also take into account unpredictable factors for better results in prediction and forecast. A neuro-fuzzy system is used in this paper to approach optimum tool inventory sizing of CBN grinding wheels for nickel base alloy turbine blade fabrication.     

基于专家系统和神经网络的制造过程智能决策系统

提出一种基于专家系统和神经网络相结合的加工过程多目标优化智能决策方法,建立了专家系统和神经网络之间的信息交换机制,采用面向对象的方法设计了车削加工过程多目标优化的智能决策系统。     

基于熵权与TOPSIS融合法的绿色刀具制造方案评估模型研究

基于绿色制造理念的刀具方案评估是推动机械加工行业实现绿色制造的重要措施。针对现有面向绿色制造的刀具方案评价研究中评价指标权重确定方面存在的不足,提出了一种新的熵权法和TOPSIS法相结合的绿色制造刀具方案评估方法。首先建立了多层次的绿色制造刀具方案评估指标体系,在此基础上,将熵权法与TOPSIS法相结合建立了基于熵权TOPSIS法的绿色制造刀具方案评估模型。最后通过方案评估实例验证了所建立的绿色制造刀具方案评估模型是合理有效的。