数控刀具智能管理系统研究与开发

发布时间：2020-04-29 10:33

【摘要】：数控加工技术已成为现代主流的生产技术,数控刀具资源作为重要的制造资源之一,对其合理、高效的使用与管理很大程度上决定了产品生产质量以及企业经济效益。然而,目前大多数企业仍然采用的传统管理模式已经难以满足种类与数量与日俱增的数控刀具的多样化管理需求,成为了限制其进一步发展的制约。本文在分析了国内外刀具管理系统的基础上,结合某机床有限公司的数字化车间以及某齿轮传动有限公司卡车基地生产车间的刀具管理现状,研发了一套数控刀具智能管理系统,为企业管理部门掌握刀具实时信息提供了条件,降低因刀具多余采购、丢失、组装不当等管理问题造成的间接成本,本文主要研究内容以及工作包括如下:(1)对刀具编码与识别技术进行了研究,设计了一套涵盖散件与组合件的柔性编码方案,对刀具进行唯一标识;分析了散件与组合件的管理需求,采用基于Data Matrix码的散件管理方案以及基于射频识别技术的组合件管理方案,实现刀具信息追踪及自动识别。(2)在分析了传统的刀具选配流程的基础上,根据加工约束特点,将其分为强制型约束与松散型约束,提出了基于Prolog的规则推理方法以完成强制型约束的匹配,采用适应度计算的方法进行案例匹配,形成了以案例推理为主、规则推理为辅的混合推理方法,为车间刀具选配提供了决策支持。(3)提出了一种基于改进人工蜂群算法结合极限学习机的刀具磨损监测模型,采用时域分析、经验模态分解等方法对传感器信号进行特征提取与筛选,确定模型监控向量,以刀具磨损量作为模型输出,验证结果表明相较于传统的神经网络算法和极限学习机,该模型精度高、结构简单,测试集上的识别准确率达到97%以上,能满足实际生产需求。(4)结合上述理论研究基础及实际车间需求分析,对基于服务器/浏览器框架的刀具智能管理系统进行了开发,设计了系统管理、刀具库存管理、刀具采购管理、基础信息维护、刀具磨损管理、刀具选配管理及移动业务管理七大模块,对刀具的全寿命周期的有效而精准管理提供了技术保障。目前该系统已经在某机床有限公司的数字化车间初步应用,运行情况良好,提高了企业刀具管理的信息化、智能化程度。
【图文】：

重庆大学硕士学位论文示单刀类铣刀，在该大类下，以两位数字码的组合对工具进行两级细分，，从定工具小类，图 2.1 所示为部分工具类型码。表 2.1 工具编码结构Table 2.1 Code structure of tools类别码 特征码 辅助码型 种类 细类 结构参数 生产厂商 工具材料 规格系列码 姊妹码2 位字母+2 位数字 4~6 位数字+3 位字母 6 位数字D 单刀X 铣刀1 立铣刀1 平台立铣刀

图 2.2 刀具 DM 码标识Fig. 2.2 DM code for tool identification的主要环节别的散件管理方案如图 2.3 所示：采购部散件编码方散件车间库房生成编码 激光标刻DM码扫码核实信息扫码出库码归库
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG71

【参考文献】

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本文编号：2644484