基于云知识库的数控机床智能控制器加工工艺规划方法研究
发布时间：2021-03-07 21:51
面对当前多变的市场环境和越来越多的定制化生产需求,企业要想在激烈的全球化经济竞争中生存下去,必须要积极采用先进的生产模式和制造系统。数控机床作为制造业的“工作母机”,是先进制造技术的基础和核心,控制器作为数控机床的“大脑”,其性能的优劣决定了数控机床的档次。而目前,无论是国外高档进口数控系统的控制器还是国产中低档数控系统的控制器,都缺乏智能性的支持,成为了实施先进制造模式的瓶颈。智能决策能力是智能设备的发展目标之一,其中就涉及到智能工艺规划技术。而当前数控机床控制器尚缺乏加工工艺自主规划的能力,本文将针对该问题,开展基于云知识库的智能控制器加工工艺规划方法研究,从工艺规划方面提升控制器的智能性。基于对智能控制器加工工艺自主规划功能的分析,本文提出了云-本地的双层智能控制器框架,用于解决海量工艺规划知识的存储、处理需求同单机有限资源之间的矛盾。通过将复杂的工艺自主决策过程放在云端实施,满足工艺规划系统开放性所需空间与计算能力的同时,通过本地控制器与云知识库的实时交互,满足智能控制器进行现场工艺决策以适应车间突发状况的需求。明确了首先设计加工工艺规划模型,其次构建云知识库,最后设计本地控制...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图I-1针对加工前工艺规划智能性提升的四种控制器对比
图１－２本文组织结构??
图２－１智能控制器加工准备过程??与传统控制器相比，该过程对智能控制器提出了以下四点特别的功能要求：??（１）控制器必须理解外部输入的加工任务和加工资源。??（２）控制器必须理解其生成的工艺规划方案。??（３）控制器可基于对工艺规划知识和外部输入的理解进行加工工艺自主规划??（４）工艺规划知识的更新具有良好的开放性。??对这四点功能要求的分析如图２－２所示。??第一点和第二点功能要求，本质上需要解决的是数控加工工艺规划相关信息??准确表述问题。可以看到，控制器对这些信息的理解力是实现其智能性的基础，??当前并未发现面向智能控制器加工工艺自主规划的模型设计方案。因此首先需??解决加工任务、加工资源及加工工艺规划方案的建模问题，并使其具备机器可读??。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]海量MES监控数据的高效存储与处理[J]. 郝昕,马超. 科技创新与应用. 2017(19)
[2]基于本体的机床设备资源共享机制[J]. 李庆冬,骆伟超,叶瑛歆,张承瑞,胡天亮. 山东大学学报(工学版). 2017(03)
[3]面向半导体制造的大数据分析平台[J]. 杨俊刚,张洁,秦威,张启华,康盛. 计算机集成制造系统. 2016(12)
[4]智能数控机床及其技术体系框架[J]. 王勃,杜宝瑞,王碧玲. 航空制造技术. 2016(09)
[5]Shared and Service-oriented CNC Machining System for Intelligent Manufacturing Process[J]. LI Yao,LIU Qiang,TONG Ronglei,CUI Xiaohong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]基于案例和规则的机加工艺路线规划[J]. 谢巧,周来水,卫炜,赵辞. 航空制造技术. 2015(20)
[7]基于本体的云制造资源及加工任务建模[J]. 董朝阳,李新. 组合机床与自动化加工技术. 2015(06)
[8]智能数控提高机床能效的研究[J]. 丁春伟,樊留群,邱玮,侯磊. 机电产品开发与创新. 2015(02)
[9]基于Hadoop平台的并行化数据分类算法研究[J]. 黄黎,顾筠. 制造业自动化. 2014(14)
[10]在机械制造领域数控技术的应用探讨[J]. 张静双. 电子技术与软件工程. 2014(10)
博士论文
[1]基于STEP-NC面向高能效数控加工的工艺规划方法研究[D]. 王泓晖.山东大学 2017
[2]开放式智能数控系统及其在线控制相关技术研究[D]. 李茂月.哈尔滨工业大学 2012
[3]STEP-Compliant开放式数控平台设计方法研究[D]. 胡天亮.山东大学 2008
[4]基于实例归纳的工艺规划方法及集成CAPP系统研究[D]. 刘长安.山东大学 2003
硕士论文
[1]基于CoDeSys和EtherMAC总线的运动控制平台设计[D]. 王晓龙.山东大学 2014
[2]基于制造特征的复杂箱体零件数控工艺规划方法和技术研究[D]. 林小丹.沈阳理工大学 2014
[3]基于网络的高速铣削工艺专家系统研究[D]. 张建.南京航空航天大学 2011
[4]基于实例与规则混合推理的轴类零件工艺设计[D]. 杨芬.武汉理工大学 2007
[5]基于嵌入式平台的数控铣削加工递阶智能控制器研究[D]. 左文涛.同济大学 2007
[6]STEP-NC车削数控系统工艺规划的研究与实现[D]. 陈文贵.华中科技大学 2007
本文编号：3069862
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图I-1针对加工前工艺规划智能性提升的四种控制器对比
图１－２本文组织结构??
图２－１智能控制器加工准备过程??与传统控制器相比，该过程对智能控制器提出了以下四点特别的功能要求：??（１）控制器必须理解外部输入的加工任务和加工资源。??（２）控制器必须理解其生成的工艺规划方案。??（３）控制器可基于对工艺规划知识和外部输入的理解进行加工工艺自主规划??（４）工艺规划知识的更新具有良好的开放性。??对这四点功能要求的分析如图２－２所示。??第一点和第二点功能要求，本质上需要解决的是数控加工工艺规划相关信息??准确表述问题。可以看到，控制器对这些信息的理解力是实现其智能性的基础，??当前并未发现面向智能控制器加工工艺自主规划的模型设计方案。因此首先需??解决加工任务、加工资源及加工工艺规划方案的建模问题，并使其具备机器可读??。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]海量MES监控数据的高效存储与处理[J]. 郝昕,马超. 科技创新与应用. 2017(19)
[2]基于本体的机床设备资源共享机制[J]. 李庆冬,骆伟超,叶瑛歆,张承瑞,胡天亮. 山东大学学报(工学版). 2017(03)
[3]面向半导体制造的大数据分析平台[J]. 杨俊刚,张洁,秦威,张启华,康盛. 计算机集成制造系统. 2016(12)
[4]智能数控机床及其技术体系框架[J]. 王勃,杜宝瑞,王碧玲. 航空制造技术. 2016(09)
[5]Shared and Service-oriented CNC Machining System for Intelligent Manufacturing Process[J]. LI Yao,LIU Qiang,TONG Ronglei,CUI Xiaohong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]基于案例和规则的机加工艺路线规划[J]. 谢巧,周来水,卫炜,赵辞. 航空制造技术. 2015(20)
[7]基于本体的云制造资源及加工任务建模[J]. 董朝阳,李新. 组合机床与自动化加工技术. 2015(06)
[8]智能数控提高机床能效的研究[J]. 丁春伟,樊留群,邱玮,侯磊. 机电产品开发与创新. 2015(02)
[9]基于Hadoop平台的并行化数据分类算法研究[J]. 黄黎,顾筠. 制造业自动化. 2014(14)
[10]在机械制造领域数控技术的应用探讨[J]. 张静双. 电子技术与软件工程. 2014(10)
博士论文
[1]基于STEP-NC面向高能效数控加工的工艺规划方法研究[D]. 王泓晖.山东大学 2017
[2]开放式智能数控系统及其在线控制相关技术研究[D]. 李茂月.哈尔滨工业大学 2012
[3]STEP-Compliant开放式数控平台设计方法研究[D]. 胡天亮.山东大学 2008
[4]基于实例归纳的工艺规划方法及集成CAPP系统研究[D]. 刘长安.山东大学 2003
硕士论文
[1]基于CoDeSys和EtherMAC总线的运动控制平台设计[D]. 王晓龙.山东大学 2014
[2]基于制造特征的复杂箱体零件数控工艺规划方法和技术研究[D]. 林小丹.沈阳理工大学 2014
[3]基于网络的高速铣削工艺专家系统研究[D]. 张建.南京航空航天大学 2011
[4]基于实例与规则混合推理的轴类零件工艺设计[D]. 杨芬.武汉理工大学 2007
[5]基于嵌入式平台的数控铣削加工递阶智能控制器研究[D]. 左文涛.同济大学 2007
[6]STEP-NC车削数控系统工艺规划的研究与实现[D]. 陈文贵.华中科技大学 2007
本文编号：3069862
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