基于指令域数据分析的机床智能化关键技术研究

发布时间：2024-04-13 06:37

　　1952年诞生的数控机床,经过六十余年的发展,在自主执行上有了充分的发展,在很大程度上解决了代替体力劳动的问题,但是仍然存在数据感知不完全和决策能力不足的问题,使得数控机床并不能较好地替代人的脑力劳动。为了进一步提升数控机床的智能化程度,本文以数控系统在加工过程中记录的海量实时数据为基础,研究了面向机床智能化的自主感知、智能决策和自动监测等关键技术的实现方法和技术。对加工过程记录的海量时序数据采用常规的时域和频域分析时,所得到的数据特征与加工任务之间难以自动建立映射关系,这是机床生产活动中学习与决策尚需依赖人工深度参与的根本原因。为此本文提出基于指令域的数据采集和分析方法。在数控系统周期性地记录位置、速度、电流、功率时,同步记录该周期指令所属的NC代码指令行号,从而以指令行号为索引,建立了所记录的状态数据和加工任务间的精准映射关系,实现状态数据中系统响应特征的自动标记。而以指令行标记的时序数据是特征统计与分析的基本单位和工艺参数的最小作用域,并以此设计了基于指令域的数据分析方法,在时域、频域分析的基础上扩展出指令域的特征,为智能化应用奠定数据分析的基础。对数控系统采集的数据进行预处理具...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.3台阶零件及其尺寸：（

数控机床工作过程的工况是指工作任的外部条件。数控机床工作过程的行为是数动。工况确定后，数控机床的行为也将确定关系。数控机床工作过程的工况主要包括工艺工艺工况是从工作任务内容的角度定义数，主要包括指令行（i）、指令位置（x,y（S））、切削厚度、顺铣/逆铣、执行任务据，记为WT....

图3.1指令域主轴功率采集

图3.1指令域主轴功率采集基于指令域分析方法的数据预处理技术原理介绍从图2.8可以看出，无论是主轴系统还是进给轴系统均分为电气部分和机械部部分包括驱动电机和伺服驱动器，伺服驱动器通过运动控制算法实现对驱动电、速度和位置的控制。机械部分则在驱动电机的带动下，完成刀具的高速....

图3.6主轴功率热效应如图3.6所示，在相同的工作任务条件下，1号样本是在主轴处于冷态时获取的加

图3.6主轴功率热效应3.6所示，在相同的工作任务条件下，1号样本是在主轴处于冷态时2号样本是在主轴处于热稳态时获取的加工数据，3号样本是在主轴的加工数据，而相应的功率也从最大值变化到最小值再变化到中间值系统的热态表现出了较强的相关性，而实际上相同的加工任务应该具，....

图4.10实验环境

华中科技大学博士学位论文进给速度优化的实验验证是在配有华中8型（HNC818A）数控系统的立式DL-600）上开展的。实验环境如图4.10所示。本实验所采用的工作任务数据（）和系统响应数据（实际进给速度和主轴功率）是通过数控系统对外开放的统口采集，采....

本文编号：3952630