智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统研究与应用

发布时间：2017-07-30 14:06

  本文关键词：智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统研究与应用

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【摘要】：随着网络智能制造技术研究的不断深入,数控机床网络化、智能化成了机床制造业发展的新趋势和重要研究方向。网络化、智能化技术的飞速发展,使得刀具夹具的自动识别管理成为了支持发展高端数控机床的基础保障。滚齿机作为公认的最复杂的工作母机之一,占制齿机床总量的40%~50%,广泛应用于汽车、船舶、工程机械、航空、航天及发电设备等制造行业,其智能化水平直接反映了机床制造业的发展状况和国民经济重要行业的制造能力。数控滚齿机加工过程中具有快节奏、小批量、多任务的特点。其频繁变化的加工任务所对应的刀具夹具及工件种类繁多,且同一台数控机床所使用的工装和工件之间具有极大的相似性。因此,对数控滚齿机加工任务所涉及的刀具、夹具及工件进行准确识别并与相关加工任务进行匹配检验是安全可靠加工的重要保障。为此,本文以数控滚齿机刀具夹具及工件自动识别和与任务的齐套匹配为研究对象,为提升其在识别及使用管理方面的网络化和智能化,探索滚齿机刀具夹具及工件识别系统的设计与应用研究,并实现系统的开发,验证相关理论的正确性和系统的实用性。本文首先对数控滚齿机刀具夹具识别与管理目前存在的问题进行了分析,根据企业的需求,提出了智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统的总体目标;对刀具夹具的使用流程进行梳理,在此基础上,提出了滚齿机刀具夹具及工件识别管理模式,并构建了滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统体系结构。其次,从支撑数控滚齿机刀具夹具及工件识别系统的智能化方面对系统关键技术进行了研究。首先,根据滚齿机刀具夹具种类繁多且不断变化的特点,为规范对刀具夹具工件的管理,提出了柔性化的自定义编码系统,构建了编码系统模型;其次,根据滚齿机刀具夹具及工件的实体属性和使用特性,采用了激光标刻及二维码识别技术与RFID识别技术分别实现对刀具夹具及工件的自动识别,同时构建了识别网络模型,提出了实现无冗余无盲点识别中的关键识别点;最后,应用齐套概念,对滚齿机刀具夹具及工件与对应任务的齐套集成和对比匹配验证进行了研究,通过数据库技术实现了齐套管理方法和匹配检验方法,并对加工控制进行了研究。再次,对系统的功能进行了详细阐述与设计。首先根据要求对系统各功能模块进行了划分,对其具体功能进行了描述;然后构建了智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统的功能模型及其架构;最后研究了系统与其他系统的集成。最后,基于上述刀具夹具管理模式、相关智能关键技术和系统体系架构与功能模型,设计了智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统。通过对开发平台及开发工具的选择、系统数据库的设计,实现了智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统的开发,并在企业进行实施应用,取得了较好的应用效果。
【关键词】：滚齿机 刀具夹具及工件自动识别 齐套管理和匹配检验
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG612
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 刀具夹具编码技术研究现状9-10
• 1.2.2 刀具夹具自动识别技术研究现状10-11
• 1.2.3 刀具夹具及工件管理研究现状11-12
• 1.2.4 国内外研究现状分析12-13
• 1.3 论文研究的意义及课题来源13
• 1.3.1 课题研究的目的及意义13
• 1.3.2 课题来源及项目支撑13
• 1.4 论文主要研究内容及结构安排13-16
• 2 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统总体设计16-23
• 2.1 滚齿机刀具夹具识别与管理存在问题及需求分析16-17
• 2.1.1 存在的问题16-17
• 2.1.2 需求分析17
• 2.2 智能滚齿机刀具夹具及工件识别系统总体设计17-22
• 2.2.1 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统概述17-18
• 2.2.2 刀具夹具的使用流程梳理18-19
• 2.2.3 智能滚齿机刀具夹具及工件识别管理模式19-20
• 2.2.4 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统用户角色定义20-21
• 2.2.5 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统功能架构21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统智能化关键技术研究23-41
• 3.1 编码技术23-28
• 3.1.1 自定义编码技术研究23-26
• 3.1.2 自定义编码规则26-28
• 3.2 滚齿机刀具夹具及工件自动识别技术28-36
• 3.2.1 识别方法研究28-30
• 3.2.2 智能滚齿机刀具夹具及工件识别模型30-36
• 3.3 滚齿机刀具夹具与任务的齐套管理与匹配检验技术36-40
• 3.3.1 齐套管理技术36-37
• 3.3.2 刀具夹具工件与任务的匹配管理技术研究37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统详细设计41-49
• 4.1 终端识别系统功能架构设计41-45
• 4.1.1 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统功能模块41-42
• 4.1.2 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统功能模型42-44
• 4.1.3 智能滚齿机刀具夹具及工件终端识别系统功能架构44-45
• 4.2 系统流程分析45-47
• 4.3 系统集成47-48
• 4.3.1 与生产管理系统的集成47
• 4.3.2 与库房管理系统的集成47-48
• 4.3.3 与识别硬件装置的集成48
• 4.3.4 与数控系统的集成48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 系统开发及应用效果49-56
• 5.1 平台搭建49
• 5.2 数据库设计49-51
• 5.2.1 数据库选择49
• 5.2.2 数据库的设计与建立49-51
• 5.3 系统应用效果与分析51-55
• 5.3.1 系统功能界面及应用52-55
• 5.3.2 系统应用效果55
• 5.4 本章小结55-56
• 6 结论与展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录63

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本文编号：594551