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基于CNC实时监测数据驱动方法的钛合金高速铣削刀具寿命预测 被引量:13
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作者 袁广超 鲍劲松 +1 位作者 郑小虎 张洁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期457-462,470,共7页
针对车间内不同设备的数据结构不一致导致车间监控数据中存在大量的多源异构数据,难以通过单一的通信协议采集与监控的问题,研究了基于OPC-UA技术与MTConnect协议的刀具、机床的数据模型、通信架构及访问策略,解决了多源异构数据的采集... 针对车间内不同设备的数据结构不一致导致车间监控数据中存在大量的多源异构数据,难以通过单一的通信协议采集与监控的问题,研究了基于OPC-UA技术与MTConnect协议的刀具、机床的数据模型、通信架构及访问策略,解决了多源异构数据的采集问题。针对硬质合金刀具在高速铣削钛合金工件时磨损较快、刀具剩余寿命的实时预测难度大的问题,建立了一种基于PCA前置处理数据的神经网络模型,实现了基于刀具剩余寿命的刀具健康状态信息的实时监测和预测。 展开更多
关键词 数控 数据驱动 钛合金铣削 刀具健康预测
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基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
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作者 陈刚 彭望 +2 位作者 王闻宇 赵海军 程浩 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1613-1627,共15页
传统五面复合数控(CNC)钻削表面粗糙度测量工作复杂,采用人工测量存在较大人为误差。传统多元回归、多项式拟合方法仅采用转速和进给速度参数,数据利用率低且噪声敏感性强;用传统机器学习方法无法有效提取信号的深层复杂特征。针对上述... 传统五面复合数控(CNC)钻削表面粗糙度测量工作复杂,采用人工测量存在较大人为误差。传统多元回归、多项式拟合方法仅采用转速和进给速度参数,数据利用率低且噪声敏感性强;用传统机器学习方法无法有效提取信号的深层复杂特征。针对上述问题,提出了一种基于ResNet模型、频谱图特征与时频图特征融合的钻削表面粗糙度分类预测方法。首先,根据CNC钻削加工理论和企业实际CNC钻削经验确定了CNC钻削加工实验的工艺参数变量;然后,基于SYNTEC CNC系统开发了多源数据采集系统,实时采集了钻削加工过程数据;接着,分析了三轴振动信号的频谱特征和时频特征,验证了振动信号跟表面粗糙度类别的关联性;随后,采用卡尔曼滤波对三轴振动信号进行了降噪处理,采用快速傅里叶变换(FFT)和连续小波变换(CWT)进行了振动信号频谱热图与时频图转换,采用矩阵拼接对三轴振动信号的单轴时频图进行了拼接融合,得到了三轴振动时频图;最后,对频谱热图和时频图进行了卷积运算融合频谱特征与时频特征,并进行了ResNet和其他网络模型如Densenet、Shufflenet和Mobilenet_v3_small等的对比实验。研究结果表明:相对上述其他网络模型,基于ResNet网络模型的表面粗糙度分类正确率提高了约9%,同时也验证了三轴时频特征融合以及频谱特征和时频特征融合方法的正确性。由于模型训练成本低、训练收敛速度快,该方法在轻量级、低成本的CNC机床钻削表面粗糙度预测分类中具有良好的工业应用前景。 展开更多
关键词 智能制造 数控机床 数据采集 SYNTEC数控系统 表面粗糙度分类 快速傅里叶变换 连续小波变换
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基于G2连续Bézier曲线的刀具轨迹压缩算法 被引量:7
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作者 赵晟 毕庆贞 +2 位作者 王宇晗 石璟 刘钢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期629-635,共7页
针对复杂曲面的数控加工,提出一种基于Bézier曲线的刀具轨迹数据压缩算法.根据连续小线段的几何特征来筛选适用于被压缩的区域,将各个区域内的形值点转化为特殊的3阶Bézier曲线,选用最小二乘法拟合形值点,通过调整参数曲线控... 针对复杂曲面的数控加工,提出一种基于Bézier曲线的刀具轨迹数据压缩算法.根据连续小线段的几何特征来筛选适用于被压缩的区域,将各个区域内的形值点转化为特殊的3阶Bézier曲线,选用最小二乘法拟合形值点,通过调整参数曲线控制点和插入过渡曲线,使得加工路径光顺并保证G2连续性,采用2阶Taylor展开来估计误差和控制拟合精度.结果表明:所提出的算法无迭代、实时性好,算法数据的压缩比高;采用Taylor展开估计的误差与真实误差很接近,可以有效控制拟合精度. 展开更多
关键词 数控系统 数据压缩 参数曲线 G2连续性 误差估计
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基于无线的DNC系统数据管理平台设计 被引量:2
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作者 施吉祥 陈建松 张远明 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第5期118-121,共4页
阐述了基于无线的DNC系统数据协同管理平台的设计,在底层车间搭建无线局域网络,并将该网络与机电综合训练中心主干网络连接,实现了各类数控机床与DNC服务器的网络连接及数据交换。同时在数据库技术、一体化的DNC通信软件、管理软件及CAD... 阐述了基于无线的DNC系统数据协同管理平台的设计,在底层车间搭建无线局域网络,并将该网络与机电综合训练中心主干网络连接,实现了各类数控机床与DNC服务器的网络连接及数据交换。同时在数据库技术、一体化的DNC通信软件、管理软件及CAD、CAM、CAPP软件的基础上搭建了数据协同管理平台,实现产品设计、工艺及制造等部门之间数据的交流以及信息的集成,完成对产品的全生命周期的管理。最后阐述了该系统的应用状况。 展开更多
关键词 DNC 串行数据通信 机床无线通信网络 产品全生命周期管理(PLM)
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基于XML的数控功能集成技术 被引量:1
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作者 高荣 王治森 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期173-179,共7页
为了实现数控系统支持数据共享和跨平台进程间的互操作,将Web服务技术引入数控系统,对数控系统的XML文档格式和XML实现网页的过程进行了研究,实现了数控功能XML描述,研究了数控系统的数据交换实体模型,分析了如何定义WS-mCNC的XML Schem... 为了实现数控系统支持数据共享和跨平台进程间的互操作,将Web服务技术引入数控系统,对数控系统的XML文档格式和XML实现网页的过程进行了研究,实现了数控功能XML描述,研究了数控系统的数据交换实体模型,分析了如何定义WS-mCNC的XML Schema数据模型,使其可以支持异构系统的无缝集成和调用,明确了WS-mCNC的数据类型层次,并以此来定义相应的XML Schema应用实例,解决了支持数控系统的集成标准化的信息共享. 展开更多
关键词 数控系统 系统集成 数据模型 XML SCHEMA
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基于反射的机床整机动态性能测试系统研究
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作者 刘弹 焦远东 +2 位作者 徐光华 罗爱玲 梁霖 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第20期239-242,共4页
针对传统机床整机动态性能测试架构高成本、可测对象单一、分析方法有限等问题,提出一种基于反射的对象关系映射与插件技术的机床整机动态性能测试架构,该架构可降低测试成本、扩展测试对象和分析接口方法的种类。基于该架构实现对西门... 针对传统机床整机动态性能测试架构高成本、可测对象单一、分析方法有限等问题,提出一种基于反射的对象关系映射与插件技术的机床整机动态性能测试架构,该架构可降低测试成本、扩展测试对象和分析接口方法的种类。基于该架构实现对西门子840D系列数控系统的圆测试、主轴测试、通用轴测试和恒速轴测试等测试与分析。通过对比实验验证了该系统的测试效果和完整性。 展开更多
关键词 反射技术 插件库 计算机数字控制机床 动态性能 数据采集 西门子840D数控系统
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基于Storm流处理的数控机床运行数据监测方法的设计与实现 被引量:7
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作者 孙顺苗 何彦 +3 位作者 吴鹏程 王乐祥 凌俊杰 李军 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期245-251,共7页
针对目前数控机床运行数据种类多、数量大且难以实现实时处理的问题,提出一种基于Storm流处理技术的数控机床运行数据监测方法。该方法采用实时大数据计算框架Storm作为核心,通过外置传感器和数控系统通信协议获取数控机床运行数据。使... 针对目前数控机床运行数据种类多、数量大且难以实现实时处理的问题,提出一种基于Storm流处理技术的数控机床运行数据监测方法。该方法采用实时大数据计算框架Storm作为核心,通过外置传感器和数控系统通信协议获取数控机床运行数据。使用Kafka作为消息队列将机床运行数据上传给Storm,然后在Storm框架中进行数据统计、数据异常检测等实时分析业务,之后将分析结果存储于数据库中,并实现分析结果的可视化展示。在实际生产环境中对基于Storm流处理的监测方法进行测试,实验结果表明:该方法能够实现对数控机床运行数据的实时监测与处理,具有强实时计算能力、高扩展性的优点;并且在处理相对复杂的数控机床运行数据监测业务时,该方法的优势更显著。研究结果为数控机床运行数据监测提供了新思路,该监测方法具有广阔的工程应用前景。 展开更多
关键词 数控机床 流处理 大数据
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机床物联网现场层数据采集终端的设计与实现 被引量:1
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作者 李建 张向利 叶进 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第A02期210-213,共4页
为了提高数控机床的运行管理和维护水平,满足现代制造业的信息化需求,设计了一种基于射频(RFID)和传感器的机床物联网现场层数据采集终端,其包括数据采集单元和数据传输单元。该数据采集终端能够将来自各传感器的数据以工业以太网、WiFi... 为了提高数控机床的运行管理和维护水平,满足现代制造业的信息化需求,设计了一种基于射频(RFID)和传感器的机床物联网现场层数据采集终端,其包括数据采集单元和数据传输单元。该数据采集终端能够将来自各传感器的数据以工业以太网、WiFi、ZigBee三种方式传输到监控与诊断服务器,为远程监控与诊断提供准确可靠的实时信息。 展开更多
关键词 数控机床 数据采集终端 实时监控 工业以太网 WIFI ZIGBEE
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数控系统可靠性数据压缩算法 被引量:4
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作者 林新然 王力杰 +1 位作者 刘峰 张兆中 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第10期2202-2206,共5页
数控系统可靠性数据是产品早期故障定位和排除的基础.数控系统包含配置数据,诊断数据,运行状态数据等可靠性数据,这些数据大部分是实时数据,随着监测时间的推移会大量增长,所以数据的有效存储是不得不解决的问题.数据压缩是节省存储空... 数控系统可靠性数据是产品早期故障定位和排除的基础.数控系统包含配置数据,诊断数据,运行状态数据等可靠性数据,这些数据大部分是实时数据,随着监测时间的推移会大量增长,所以数据的有效存储是不得不解决的问题.数据压缩是节省存储空间、提高存储效率的一种有效方法.根据不同类型可靠性数据的特点和变化规律,设计合适的压缩算法.改进LZW算法实现静态文本数据的压缩,改进旋转门算法压缩过程数据,对网络传输数据采用二级压缩方式进行压缩.实验表明,使用该压缩方案能够在保证实时性的情况下对数控系统不同类型的可靠性数据进行有效的压缩,节约存储空间和网络传输带宽. 展开更多
关键词 数控系统 可靠性数据 有损压缩 无损压缩 不同类型数据
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数控与网络技术的结合应用 被引量:1
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作者 袁敏娟 曾云翔 《兵工自动化》 2006年第10期32-32,36,共2页
数控与网络技术相结合可形成低成本柔性制造系统。计算机通过多串口卡9针RS422接口连接8台数控系统。通过链路完成数据传递,对8台数控机床进行在线管理、控制,实现NC程序共享。该系统为各台数控系统建立相应的数据库,也可对各台数控机... 数控与网络技术相结合可形成低成本柔性制造系统。计算机通过多串口卡9针RS422接口连接8台数控系统。通过链路完成数据传递,对8台数控机床进行在线管理、控制,实现NC程序共享。该系统为各台数控系统建立相应的数据库,也可对各台数控机床进行分别控制。 展开更多
关键词 数控 柔性制造系统 数据传递
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