面向切削过程监测的高速低功耗工业无线数据采集处理系统

发布时间：2023-08-11 20:19

　　先进制造技术作为制造业的核心技术和支柱,在航天、军工和汽车等领域扮演着越来越重要的作用,而其中刀具是先进制造技术的重中之重。由于无法准确掌握传统装备的加工状态,其实际生产效率和生产质量不足理论值的一半。而准确掌握刀具的加工状态可以有效的提高切削效率,降低工件次品率,防止由于刀具磨损甚至损坏造成的停机甚至更大的安全事故。近年来,如何实时、准确、快速的掌握刀具的加工状态已经成为了国内外学者研究的重点难点。传统的智能装备数据采集系统大多采用有线传输的方式,传输距离短、传输效率低、不能快速准确的掌握加工状态。而无线传输不仅传输速度快、距离远、效率高,同时可以实现多设备同时通信,在智能装备信号监测系统中有着广阔的应用空间。本课题受到了国家自然科学基金项目“硬质合金刀具微尺度刃口涂层技术与创成方法研究”(项目批准号:51475276)的资助,主要工作内容包括:设计了一种50KHz-1 50KHz的高频信号的工业无线数据高速采集与处理系统,能够实时并持续处理和分析微细加工状态数据。整体架构由上位机和下位机两部分组成;下位机以STM32(ARM Cortex-M3)为控制核心采集数据,并通过无线协议传...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 切削过程监测方法研究现状
        1.2.1 切削力信号监测方法
        1.2.2 振动信号监测方法
        1.2.3 声发射信号监测方法
        1.2.4 其他信号监测方法
    1.3 刀具信号采集系统的研究现状
    1.4 刀具嵌入式数据传输技术
        1.4.1 有线传输技术
        1.4.2 蓝牙传输技术
        1.4.3 WiFi传输技术
        1.4.4 Zigbee传输技术
        1.4.5 射频识别技术
        1.4.6 新兴的5G技术
    1.5 终端平台与数据可视化处理
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 高频信号无线高速采集传输系统设计
    2.1 系统的整体架构
    2.2 数据采集传输处理系统的实现
        2.2.1 原始数据的采集与完整性校验
        2.2.2 系统控制和数据无线传输
        2.2.3 数据的分析、处理和图形化
    2.3 本章小结
第3章 系统的数据采集传输性能分析
    3.1 实验准备和主要内容
    3.2 系统时域特征和传输性能的验证
    3.3 系统频域特征性能的验证
    3.4 本章小结
第4章 声发射信号监测的硅晶体加工实验研究
    4.1 实验目的与实验准备
    4.2 主轴转速对脆性材料加工声发射信号影响的研究
    4.3 刀具进给速度对脆性材料加工声发射信号影响的研究
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文、参与课题及奖励情况
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3841690