一种数控机床切削功率在线估计方法

在线估计切削功率是数控机床能效监控和评估的关键技术之一。传统的方法需要安装力传感器(或者力矩传感器)间接测量切削功率,这样不仅增加成本,同时影响机床刚性。提出一种不需要测量切削力(或力矩)而通过主轴电机输入功率间接在线估计切削功率的方法。通过实验方法得出被测机床主传动系统的附加载荷损失功率特性函数,然后再通过实时测量主轴电机输入功率结合主轴系统的附加载荷损耗特性计算出切削功率,并在数控车床CJK6136上进行了3组切削实验。实验结果表明,采用该方法分离得到的切削功率的误差在1%左右。     

一种数控机床切削功率在线估计方法

在线估计切削功率是数控机床能效监控和评估的关键技术之一。传统的方法需要安装力传感器（或者力矩传感器）间接测量切削功率,这样不仅增加成本,同时影响机床刚性。提出一种不需要测量切削力（或力矩）而通过主轴电机输入功率间接在线估计切削功率的方法。通过实验方法得出被测机床主传动系统的附加载荷损失功率特性函数,然后再通过实时测量主轴电机输入功率结合主轴系统的附加载荷损耗特性计算出切削功率,并在数控车床CJK6136上进行了3组切削实验。实验结果表明,采用该方法分离得到的切削功率的误差在1%左右。     

数控机床能耗单元能耗成分分析数学模型

针对数控机床能耗源众多的特性,从能量消耗的去向出发对其能耗成分数学模型进行研究。分析数控机床各能耗单元的能耗构成,将数控机床能耗划分为加工能耗和辅助能耗,其中辅助能耗又可以细化为间接加工能耗和损失能耗,加工能耗主要与机床载荷有关,而辅助能耗与机床负载相对独立,可以近似为一个常量。基于数控机床各能耗单元的能量平衡方程,建立能耗单元能耗成分分析数学模型,该模型可为数控机床加工过程中的能量效率分析与预测提供一种新的理论方法,同时为进一步优化机床能效奠定理论基础。     

基于分布式的数控机床远程监测系统的实现

本文提出了一种简单有效的机床远程监测方法,能自动实时采集位置分散的多台机床设备的各种运行状态参数,并通过企业局域网将数据传送到主机集中进行监控、分析、报警、存储、打印,并能提取机床开机时间和实际加工时间反馈给ERP系统,以提高生产、设备管理自动化水平。本文详述了该系统的硬件结构、软件设计和系统特点。     

基于BP神经网络数控机床切削能耗的研究

数控机床的能耗来源于工作时的电动机空载和切削过程中的负载消耗。分析切削过程中的切削速度、进给速度、切削深度等切削参数对数控机床能耗的影响;基于BP神经网络搭建数控机床能耗与切削参数的模型,简化了经验公式繁琐的计算过程;利用遗传算法对切削参数进行优化。对比试验表明:用优化后的参数进行加工,能明显地降低能耗,为加工过程能耗控制提供了一个良好的方案。     

磨削质量在线监测方法研究

在理论分析和试验研究的基础上，提出了一种在线监测磨削表面粗糙度的新方法，该方法从声发射(AE)传感器探头与磨削表面摩擦产生的AE信号中提取有关磨削表面粗糙度的信息量，利用神经网络实现磨削表面粗糙度的在线智能检测和预报。并通过实际跟踪测试和计算机仿真对该方法的可行性进行了分析。结果表明，该方法可行，可用于磨削质量的在线监测。     

数控机床柔性制造系统刀具监测法

柔性制造系统简称ＦＭＳ ,是指一组数控机床 ,由物料处理系统连接在一起 ,并且完全受计算机控制和管理的系统。其中刀具管理是该系统中的重要组成部分之一。由于刀具的种类很多 ,刀具的寿命有一定限制 ,每种工件不仅有一定的工艺过程 ,而且要有相应的刀具 ,因而 ,机床加工不同的工件 ,需要不同的刀具。为此 ,对刀具必须进行严格管理和高度的自动控制。由于刀具在加工过程中 ,处于被动状态 ,每时每刻因有大量在使用的刀具发生一定磨损而性质变化 ,因此在数控机床中 ,应须对刀具进行严格监控。实践应用中 ,它大致有以下三种监控方法 ,供大家参…     

基于虚拟仪器的风机在线监测系统设计

介绍了基于虚拟仪器的风机在线监测系统的基本组成、设计方法和功能。该系统采用模块化的设计思想,研制周期短、开发成本低、性能可靠。应用该系统可实现风机机组各种状态信号的自动采集和监测,并能进行振动信号的分析,对风机运行的安全性评估及故障诊断有重要的意义。     

基于3G技术的数控机床远程监测系统的设计

现有数控机床监测管理系统存在使用效率低、信息化管理及维护性低、网络化技术应用能力差等问题,随着3G技术的不断成熟与完善,其在工业领域的应用进一步加深。提出了基于3G技术的数控机床远程监测系统,解决了其他网络在数控机床远程监测应用上所存在的传输速率慢、带宽低等问题。结合3G通信技术与远程监测技术,建立了适合于数控机床的远程数据采集软硬件应用方案,实现3G技术在数控机床远程监测上的应用,为制造业设备的网络化管理及维护提供了参考。     

基于载荷损耗系数的数控机床效率和能量利用率的研究

针对数控机床能量效率低下,机床效率和能量利用率在线获取困难的问题,为提高其加工过程中的能效,提出一种基于载荷损耗系数的能耗数学模型而建立的机床效率和能量利用率的计算方法。采用控制变量的思想,测试机床在不同材料、不同工艺参数下的输入和空载功率,计算出机床的切削功率、效率和能量利用率。通过响应曲面的方法分析切削负载率、实载率和机床效率、能量利用率的关系。结果表明:同种材料的机床效率和能量利用率随着切削负载率和实载率的增大而增大;而对于异种材料,其随着有用切削功率所占比例的增大而增大。为提高机床加工过程的能效,分析了提高机床效率和能量利用率的途径。     

基于CAN总线的数控机床远程监控系统的设计与研究

CAN总线作为一种可靠性高、价格低廉、技术成熟、实现简单的现场总线技术在众多领域得到了广泛的应用。讨论CAN总线在数控机床远程监控系统体系结构中的作用,并将CAN总线网络与Internet结合,建立一种通过浏览器即可对数控机床进行远程监控、完成加工任务的系统。     

不锈钢铣削中机床比能预测模型

在分析铣削过程能耗特性的基础上,针对难加工材料切削过程中能耗大、效率低、刀具受损严重等问题,提出一种考虑刀具主后刀面磨损的机床比能预测模型.应用田口法设计304不锈钢数控铣削正交试验,采用非线性回归拟合试验数据,分析切削参数和刀具磨损对机床比能的影响规律.结果表明:该机床比能预测模型的准确率在96％以上;在半精加工铣削...     

数控机床在机自动测量技术的验证

为了验证数控机床在机自动测量技术检测结果的准确性,在机床数控系统的支持下,对标准加工试件进行几何精度检测,将在机检测数据与三坐标测量仪检测数据进行对比分析。分析结果证明:在机自动测量技术的检测结果与三坐标测量仪的检测结果对比误差较小,且在机自动测量数据符合国家标准。     

基于工业以太网的数控机床监控方法研究

利用以太网技术读写数控机床参数,对其进行状态监控、故障诊断与设备管理等,使管理和维护人员摆脱地理位置和条件的限制,有效地实现资源共享和优化分析,及时排除故障,延长设备寿命,提高企业效益,为快速高效地培养技术全面的数控机床高级人员提供技术支持。     

基于间隙控制技术的数控电解加工机床能耗研究

以电解加工平面为例,通过理论和试验研究得到电解加工中加工间隙与加工电流的关系式,提出一种基于电流信号的间隙控制系统,实时获取加工过程中的运动状态。系统采集加工过程中采样电阻的电信号并输出给控制模块;将该信号与单片机程序中的设定值作比较以做出适当的处理并结合继电器发送信号给数控系统,实现对加工间隙的控制。进行2种间隙控制状态下数控电解加工平面的试验研究,结果表明：间隙控制状态下,机床能耗低、加工过程稳定可靠、表面质量好。     

基于OPC UA的数控机床远程监控系统开发

介绍基于网络技术的数控机床远程监控与数据管理系统结构及实现方法。以C#语言设计并开发了一种基于OPC UA通信协议的本地机床加工监控客户端,实现了机床OPC UA服务器与本地监控系统的连接,对服务器中节点数据进行读取、写入,以订阅的方式实现对机床加工工艺参数、电流、电压和PLC信号等机床内部状态数据的实时监控;开发了监控数据库,可实现对监控数据的管理。最后采用PHP语言和ThinkPHP框架搭建了机床远程监控网站,用户可远程监控和管理机床内部状态数据。该软件具有更好的开放性,能够很好地与具有OPC UA接口的数控系统连接,能够较好地解决数控系统“信息孤岛”的问题,对提高机床智能化、数据可视化和网络化有实际应用意义。     

基于数控机床栅格法回零机制的分析及故障诊断

数控机床能否准确回零，将影响机床的加工精度。文章以FANUC7M系统及SINUMERIK880系统为例，就大多数数控机床所使用的增量栅格法的回零机制作一个简单的分析及比较，并结合实例对数控机床回零时出现的故障进行了分析。