發(fā)布時間：2021-05-09 00:19

　　在設備互聯(lián)智能時代,第四代工業(yè)革命已經(jīng)悄然而至,深度融合物理空間實體和賽博空間的賽博物理系統(tǒng)（Cyber-Physical20Systems,CPS）作為工業(yè)4.0的理想解決方案,受到了各個國家和各個領域的高度重視。依托于數(shù)控機床的賽博物理系統(tǒng)可以極大釋放生產(chǎn)能力,改變落后的生產(chǎn)組織形式,構建安全、可靠、實時、遠程、協(xié)作的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)。依托數(shù)控機床賽博物理系統(tǒng)高效的數(shù)據(jù)采集和利用能力,不僅可以突破現(xiàn)階段制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸,還可以有效解決加工過程中刀具狀態(tài)監(jiān)測的難題,構建完整的刀具生命周期管理,全面提升加工的效率和質(zhì)量。本文主要探索賽博物理系統(tǒng)在制造加工現(xiàn)場的實施,搭建了適用于加工現(xiàn)場的機床賽博物理系統(tǒng),主要的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:（1）機床賽博物理系統(tǒng)構建。依托數(shù)控機床,分析了完整的賽博物理系統(tǒng)的組織架構,利用內(nèi)外部數(shù)據(jù)感知構建了一種可以在加工現(xiàn)場推廣應用的賽博物理系統(tǒng)的組織樣式,經(jīng)過實際搭建,驗證了該組織樣式的可行性和有效性。（2）基于希爾伯特-黃變換的刀具磨損在線監(jiān)測。通過搭建的數(shù)控機床賽博物理系統(tǒng)采集加工過程中的有效信息,將刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測置于賽博物理系統(tǒng)的大框架下,利用希爾... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 賽博物理系統(tǒng)在制造領域的應用
        1.2.2 刀具狀態(tài)監(jiān)測方法
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術路線
第二章 機床賽博物理系統(tǒng)構建
    2.1 引言
    2.2 賽博物理系統(tǒng)的構建
    2.3 機床賽博物理系統(tǒng)的主要功能
    2.4 信號采集過程的實施
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于希爾伯特-黃變換的刀具磨損在線監(jiān)測
    3.1 引言
    3.2 信號處理算法
        3.2.1 小波變換
        3.2.2 希爾伯特-黃變換
    3.3 銑削實驗設計
        3.3.1 實驗設備與材料
        3.3.2 實驗步驟
        3.3.3 磨損系數(shù)構建
    3.4 實驗結(jié)果
        3.4.1 力信號處理結(jié)果
        3.4.2 功率信號處理結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于功率信號的刀具加工狀態(tài)在線監(jiān)測
    4.1 引言
    4.2 實驗設計
    4.3 切削用量的影響
    4.4 加工材料的影響
    4.5 加工方式的影響
        4.5.1 鉆孔45#鋼實驗分析
        4.5.2 鉆孔鈦合金TC4實驗分析
    4.6 實驗結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第五章 機床賽博物理系統(tǒng)在實際加工中的應用
    5.1 引言
    5.2 基于加工數(shù)據(jù)的加工分析及NC代碼匹配
    5.3 自適應加工及NC代碼優(yōu)化
        5.3.1 自適應加工
        5.3.2 NC代碼智能優(yōu)化
    5.4 刀具加工磨損狀態(tài)預測
    5.5 利用功率信號診斷加工故障
    5.6 機床及刀具生命周期管理
    5.7 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
致謝



本文編號：3176251