本文關(guān)鍵詞：軸套零件數(shù)字化無人值守加工關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大力發(fā)展以數(shù)字化、自動化和信息化為特點的先進制造技術(shù),已經(jīng)得到了普遍的國際認同與響應(yīng),也是實現(xiàn)我國由制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵谋赜芍贰榇?結(jié)合上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目“提升數(shù)字化設(shè)計制造平臺的技術(shù)與服務(wù)能力建設(shè)”的實施,本文以實現(xiàn)軸套零件數(shù)字化無人值守加工為主旨,圍繞自動加工子系統(tǒng)與自動上下料子系統(tǒng)的集成、零件加工誤差的在線測量與補償、刀具磨鈍的自動識別等問題進行了以下研究:(1)研究了實現(xiàn)無人值守加工所需的自動加工子系統(tǒng)、自動上下料子系統(tǒng)的工作原理、實現(xiàn)方法以及子系統(tǒng)之間的集成技術(shù)。以此為基礎(chǔ)制定了加工單元的系統(tǒng)集成方案,有效且可靠地實現(xiàn)了數(shù)控加工中心、機器人、工業(yè)相機、接觸式測量裝置及刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)之間的集成。(2)基于接觸式在線測量裝置,編制了測量運動數(shù)控宏程序,并開發(fā)了相應(yīng)的誤差評定分析及補償值計算軟件。首先利用接觸式測量系統(tǒng)實現(xiàn)了工件坐標(biāo)系的自動調(diào)整以代替人工對刀操作,然后基于測量數(shù)據(jù)在上位機軟件中實現(xiàn)了軸套零件的圓度和圓柱度評定。最后引入了PID算法計算零件加工誤差補償值,為此參考車削加工動力學(xué)模型,建立了PID參數(shù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),并利用遺傳算法實現(xiàn)了PID參數(shù)的尋優(yōu)。(3)分析了刀具的磨損過程以及磨鈍標(biāo)準(zhǔn),利用切削振動信號的均方值及走刀次數(shù),制定了刀具磨鈍的判定流程和規(guī)則。并且搭建了基于NI-c DAQ平臺的切削振動信號采集系統(tǒng),分析了傳感器位置、特征信號以及判別閾值的選取問題。利用Labview開發(fā)了配套的刀具磨損監(jiān)控軟件,并通過實驗驗證了該系統(tǒng)在固定加工條件和切削參數(shù)下刀具磨損識別應(yīng)用中的有效性。(4)通過軸套零件無人值守加工的實驗,驗證了本文提出的系統(tǒng)集成方案的正確性,以及該無人值守加工單元的穩(wěn)定性和有效性。通過加工誤差補償實驗,證明了利用PID算法計算補償值在實際加工應(yīng)用中的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：無人值守加工 自動上下料 在線測量 刀具磨鈍判別 加工誤差補償
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH164
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題來源13
• 1.2 課題研究的背景和意義13-14
• 1.3 數(shù)字化無人值守加工關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 數(shù)字化無人值守加工系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 無人值守切削加工關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容17-20
• 第二章 軸套零件無人值守加工單元20-35
• 2.1 軸套零件車削鏜削工序分析20-24
• 2.1.1 電主軸軸套零件車鏜工序20-22
• 2.1.2 軸套零件無人值守加工單元的功能分析22-24
• 2.2 軸套零件無人值守加工單元組成24-34
• 2.2.1 自動上下料子系統(tǒng)25-29
• 2.2.2 自動化加工子系統(tǒng)29-31
• 2.2.3 自動上下料與加工子系統(tǒng)的集成31-34
• 2.3 本章小結(jié)34-35
• 第三章 基于接觸式測量的自動加工及誤差補償35-57
• 3.1 接觸式在線測量系統(tǒng)35-36
• 3.2 接觸式在線測量系統(tǒng)誤差分析36-38
• 3.2.1 誤差來源36-37
• 3.2.2 誤差的減小措施37-38
• 3.3 基于接觸式在線測量系統(tǒng)的自動加工38-44
• 3.3.1 工件坐標(biāo)系建立38-39
• 3.3.2 加工誤差自動補償39-40
• 3.3.3 圓度及圓柱度檢測與評定40-44
• 3.4 基于PID算法的加工誤差補償方法44-52
• 3.4.1 基于增量式PID算法的補償量計算44-46
• 3.4.2 車削加工動力學(xué)模型46-49
• 3.4.3 基于遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化49-52
• 3.5 加工誤差測量軟件開發(fā)52-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第四章 無人值守加工單元刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)57-71
• 4.1 刀具磨損概述57-61
• 4.1.1 刀具磨損過程分析57-58
• 4.1.2 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)58-59
• 4.1.3 刀具磨鈍識別流程59-61
• 4.2 基于振動信號的刀具磨鈍識別61-66
• 4.2.1 加速度傳感器安裝位置選取62-63
• 4.2.2 振動信號處理63-64
• 4.2.3 刀具磨鈍判別閾值的設(shè)置64-66
• 4.3 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測的實現(xiàn)66-70
• 4.3.1 監(jiān)測軟件開發(fā)66-68
• 4.3.2 刀具磨鈍識別實驗68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 無人值守加工單元的實現(xiàn)與應(yīng)用71-86
• 5.1 無人值守加工單元的實現(xiàn)71-81
• 5.1.1 基于機器視覺的零件識別與抓取71-74
• 5.1.2 基于接觸式測量的自動加工的實現(xiàn)74-80
• 5.1.3 數(shù)控車銑加工中心與搬運機器人的信號交互80-81
• 5.2 軸套類零件無人值守加工試驗81-85
• 5.2.1 長時間無人值守加工試驗81-83
• 5.2.2 加工誤差補償實驗83-85
• 5.3 本章小結(jié)85-86
• 第六章結(jié)論與展望86-89
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-89
• 參考文獻89-95
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文95-96
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項目96-97
• 致謝97

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙勇;何寶福;余巍;孫政委;;基于增量式PID控制實現(xiàn)高精度跟蹤機構(gòu)設(shè)計研究[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2009年01期

  本文關(guān)鍵詞：軸套零件數(shù)字化無人值守加工關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：367581