数控机床网络化信息管理系统的研究应用

结合车间生产的实际情况,开发出一套集通讯、监视、统计和管理于一体的DNC网络系统.实现了不同数控系统、不同厂商、不同年代的数控机床(加工中心)的联网管理;与数控设备进行双向通讯;采集设备的多种加工信息,如工件信息、刀具信息、开关机时间和加工完工时间等;实现数控程序的编辑、审核、批准、固化等流程.系统采用协议转换联网方案,通过串口服务器与RS-232通讯口连接将数控机床转换为以太网的节点,再用多层交换机将数控机床、客户端和服务器联网,形成DNC网络的硬件基础,自动进行数据的采集;数据库存储所有数控程序信息、作业过程信息、机床状态信息、程序传输信息等;软件系统采用C/S构架.     

数控机床的图像监控技术研究

介绍了应用于数控机床的图像监控系统.该系统可将数控机床的加工状态实时采集并显示,让操作者通过计算机可以直接观看到机床的加工情况,从而根据实际情况对机床进行控制.另外图像数据还可以通过网络传送到远程监控端,使远程监控人员有身临其境的感觉,增强了数控机床的可控性和易操作性.     

Web Service技术在数控机床远程故障诊断中的应用研究

Web Service技术是当前广泛应用的一种新型数据共享技术,研究探讨了Web Service技术在数控机床远程故障诊断系统中的应用。通过visual basic.net开发了一套用于在线采集数控机床现场状态的系统,实现了系统通过网络进行实时数据更新的需求,并传输至远程服务器端进行机床的状态监控及故障诊断。     

基于RIA结构的数控设备远程监控管理系统设计

针对底层数控设备信息集成的需求,采用基于富互联网应用程序(RIA)技术设计开发了车间数控设备远程监控管理系统,详细介绍了系统的构成和关键技术。该系统使用串口服务器对车间底层数控机床进行联网,实现NC程序的远程传输、数控机床加工状态的实时监测、监测信息的分析利用,同时基于RIA系统架构实现基于Internet的远程访问。     

数控机床的现场数据实时采集和监视系统的研究

生产现场信息的实时采集、传输、处理和分析是现代制造企业进行快速决策与响应的基础,但常常因数控机床的多样性、异构性以及数控系统不开放,使得企业难以实时采集数控机床的现场数据.针对这一问题,研究了对数控机床现场数据采集的2种方法,比较了2种采集方法的优缺点,最后详细介绍了基于OPC技术和外接PLC的采集方法,该方法通过获取数控机床电气电路的相关信号实现了对数控机床加工状态的实时采集.     

上下料机器人与数控机床群无线通信系统设计

本文研究了ZigBee技术在工业控制领域的应用,搭建数控机床群和上下料机器人之间的无线通信系统。采用德州仪器公司CC2530片上系统和Z-Stack协议栈,实现上下料机器人与数控机床群之间的上下料信息传输。从软硬件设计和实验测试两方面对系统进行阐述。实验结果表明系统可以满足上下料信息传输的需要。     

融合多传感器的工业机器人故障信息采集系统

由于工业机器人在频繁的运行中受到各种摩擦、振动、温度变化以及负载作用的影响,从而使设备出现故障的概率大大提升。为了更加全面掌握工业机器人的运行状态,采用ZigBee无线传输技术设计了融合多传感器的工业机器人故障信息采集系统。采集节点读取振动传感器、电机转速传感器和温度传感器采集的数据获取工业机器人不同部位的工况信息,然后通过ZigBee无线模块发送到接收装置。接收装置将工业机器人的运行状态信息进行解析,并将提取出来的特征信息与故障特征进行比对,从而对工业机器人进行故障诊断和预测。     

刀库及其自动换刀装置的换刀精度检测方法 和衰退规律研究

刀库及其自动换刀装置是数控机床用于储存和交换刀具的关键功能部件,其性能状态特别是换刀精度直接影响数 控机床能否准确、迅速地完成换刀,是影响数控机床可靠性的关键因素。 通过在主机现场搭建盘式刀库换刀精度检测试验 台,并提出基于两个激光位移传感器的换刀精度检测方法,借助加工中心工作台位置可通过数控系统精确控制,提出激光位 移传感器位置参数标定方法。 制定换刀精度试验方法,并开展 100 万次换刀试验,揭示刀库及其自动换刀装置换刀精度随 载荷和试验次数的变化规律,以及插刀前、拉刀前和拉刀后刀柄精度的变化规律,进而为如何减少刀柄插刀过程中对主轴的 冲击提供重要参考。     

普通车床刀架的数控化改造

针对普通车床刀架换刀时需要人工手动操作、换刀时间长的工作情况,选用STC12C2052单片机作为控制器件,设计了一套刀架控制系统,实现了普通车床刀架的自动换刀,节省了换刀的时间,提高了普通车床的加工效率。同时,针对电动刀架在数控机床上通过数控系统控制和本系统中单片机控制的不同情况,从安全的角度出发,在设计中增加了相应的换刀功能允许按键及状态信息显示,提高了系统的安全性及可靠性。     

Web Serwce技术在数控机床远程故障诊断中的应用研究

WebService技术是当前广泛应用的一种新型数据共享技术,研究探讨了WebService技术在数控机床远程故障诊断系统中的应用。通过visualbasic．net开发了一套用于在线采集数控机床现场状态的系统,实现了系统通过网络进行实时数据更新的需求,并传输至远程服务器端进行机床的状态监控及故障诊断。     

机床的数字控制（下）

论述了机床数控系统的现状和发展趋势,分析了开放式数控系统的体系结构,指出了STEP-NC是下一代数控系统发展方向之一。数控系统通过不断提高插补精度和采用数字总线伺服来提高加工精度的同时,采用信息物理深度融合（CPS）技术,提高数控系统的人机交互、网络化和智能化水平。现在数控系统不仅是生产加工设备的控制系统,也成了智能工厂不可缺少的信息节点。     

工业机器人在西门子840 DSL数控机床上的应用

介绍工业机器人与数控机床结合的一种应用,将机器人搭配立式刀库,取代传统的机械式刀库,通过机器人运动进行主轴刀具的抓取和归还,可有效降低传统刀库故障率高,功能单一等方面的问题,特别针对刀具数量要求多的客户,机器人+刀库在价格上还有很大的优势,它功能的多样性,可以满足数控机床更多的需求,必将取得更大的进步。     

Three-dimensional tool radius compensation for multi-axis peripheral milling

Few function about 3D tool radius compensation is applied to generating executable motion control commands in the existing computer numerical control (CNC) systems. Once the tool radius is changed, especially in the case of tool size changing with tool wear in machining, a new NC program has to be recreated. A generic 3D tool radius compensation method for multi-axis peripheral milling in CNC systems is presented. The offset path is calculated by offsetting the tool path along the direction of the offset vector with a given distance. The offset vector is perpendicular to both the tangent vector of the tool path and the orientation vector of the tool axis relative to the workpiece. The orientation vector equations of the tool axis relative to the workpiece are obtained through homogeneous coordinate transformation matrix and forward kinematics of generalized kinematics model of multi-axis machine tools. To avoid cutting into the corner formed by the two adjacent tool paths, the coordinates of offset path at the intersection point have been calculated according to the transition type that is determined by the angle between the two tool path tangent vectors at the corner. Through the verification by the solid cutting simulation software VERICUTwith different tool radiuses on a table-tilting type five-axis machine tool, and by the real machining experiment of machining a soup spoon on a five-axis machine tool with the developed CNC system, the effectiveness of the proposed 3D tool radius compensation method is confirmed. The proposed compensation method can be suitable for all kinds of threeto five-axis machine tools as a general form.     

一种新型加工中心拉刀力数字化测量装置的设计

通过对加工中心拉刀机构进行分析,提出了用电阻应变式压力传感器与数控机床刀柄相结合的设计方案,利用压力传感器的电阻应变原理将拉刀力显示于液晶显示器上,对数控机床拉刀力进行数字化测量,对发挥数控机床的潜能、实现高效加工有现实意义.     

A weighted hidden Markov model approach for continuous-state tool wear monitoring and tool life prediction

Tool wear is one of the important indicators to reflect the health status of a machining system. In order to obtain tool’s wear status, tool condition monitoring (TCM) utilizes advanced sensor techniques, hoping to find out the wear status through those sensor signals. In this paper, a novel weighted hidden Markov model (HMM)-based approach is proposed for tool wear monitoring and tool life prediction, using the signals provided by TCM techniques. To describe the dynamic nature of wear evolution, a weighted HMM is first developed, which takes wear rate as the hidden state and formulates multiple HMMs in a weighted manner to include sufficient historical information. Explicit formulas to estimate the model parameters are also provided. Then, a particular probabilistic approach using the weighted HMM is proposed to estimate tool wear and predict tool’s remaining useful life during tool operation. The proposed weighted HMM-based approach is tested on a real dataset of a high-speed CNC milling machine cutters. The experimental results show that this approach is effective in estimating tool wear and predicting tool life, and it outperforms the conventional HMM approach.     

机床关键零件数控加工研究

从机床制造业发展需要及数控加工出发,分析了我国目前机床关键零件的制造技术现状,针对机床制造中关键零件存在实际情况,确定用数控加工制造来改进机床关键零件制造技术,对于机床关键零件数控加工制造具有推广意义。     

数控机床发展趋势及发展策略分析

数控机床的精密程度和操作效率对整个制造业具有深远的影响,并且数控技术的自动化和智能化也是制造业未来发展的新风向.数控加工技术提高了我国制造业的发展,但是相比于西方先进国家的数控机床技术,我国数控机床在设计和制造方面还存在着一定的差距,本文对数控机床的发展现状和存在的问题进行详细的分析,并就数控机床技术未来的发展趋势以及...     

浅谈数控车床实训教学中的撞刀现象及对策

数控机床的应用越来越广泛,因此,对数控机床的保护不容忽视.撞刀现象会影响数控机床的精确度,为了防止学生在数控车床实训时发生撞刀现象,从程序编制和数控车床操作等方面总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方法.     

双刀架曲轴数控车削在线测量及自动补偿的实现

为提高曲轴数控加工自动化程度,采用了双刀架曲轴数控加工与在线检测集成的方法,开发了上、下刀架刀具磨损自动补偿子程序.实际应用表明在线尺寸检测及自动补偿技术改善了加工质量和提高了加工效率.