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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
被引量:
1
1
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。
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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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职称材料
基于误差分解的数控机床热误差叠加预测模型及实时补偿应用
被引量:
11
2
作者
姜辉
杨建国
+1 位作者
李自汉
姚晓栋
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期744-749,共6页
针对数控机床热误差变化复杂而难以用常规方法预测的问题,将温升过程的热误差按不同的误差因素分解为静态基准误差和温升影响误差2个部分,分别建模并叠加生成热误差整体预测模型;利用所建模型对一台典型三轴数控铣床进行热误差预测;同时...
针对数控机床热误差变化复杂而难以用常规方法预测的问题,将温升过程的热误差按不同的误差因素分解为静态基准误差和温升影响误差2个部分,分别建模并叠加生成热误差整体预测模型;利用所建模型对一台典型三轴数控铣床进行热误差预测;同时,结合自主研发的误差实时补偿系统,采用模型预测值对机床热误差进行实时补偿.结果表明:所提出的模型可以准确预测温升过程中任意温度的变化状态和坐标位置的热误差;模型预测值对机床热误差的补偿效果显著,可大幅降低热误差对加工精度的影响.
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关键词
数控机床
热误差
建模
实时补偿
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职称材料
基于层次分析法的数控机床精度模糊评价
被引量:
9
3
作者
封志明
殷国富
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期183-188,共6页
为了全面准确地评价数控机床的精度,建立了考虑了几何误差、位置误差、热误差及加工误差因素,分为三个层次的数控机床精度评价指标体系。该体系采用层次分析法(AHP)确定数控机床各项性能指标的权重系数,运用模糊综合评判法对各项精度指...
为了全面准确地评价数控机床的精度,建立了考虑了几何误差、位置误差、热误差及加工误差因素,分为三个层次的数控机床精度评价指标体系。该体系采用层次分析法(AHP)确定数控机床各项性能指标的权重系数,运用模糊综合评判法对各项精度指标进行评价,以中间形梯形分布函数为依据构造隶属度函数,利用软件实现算法的仿真,并生成精度评价报告。以某型五轴数控机床为研究对象,运用三级模糊综合评价法对其精度进行了评价,得出了有利于改进机床精度的结果,验证了上述精度评价方法的可行性。该方法可用于评价其他机床的精度。
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关键词
数控(
cnc
)机床
精度评价
模糊评价
层次分析法(AHP)
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职称材料
基于反射的机床整机动态性能测试系统研究
4
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。
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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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职称材料
数控机床控制系统专题讲座(Ⅰ)──数控机床数字控制装置
5
作者
丁乃健
《基础自动化》
CSCD
1998年第5期54-57,共4页
介绍了数控机床的基本概念及其主要的控制器一数字控制装置的工作原理。并介绍了现代计算机数控装置(CNC)的硬件及软件结构。
关键词
数控机床
控制系统
数字控制装置
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职称材料
题名
基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
被引量:
1
1
作者
陈刚
彭望
王闻宇
赵海军
程浩
机构
浙江理工大学机械工程学院
杭州大天数控机床有限公司
浙江省工业和信息化研究院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第9期1613-1627,共15页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY20E050018)。
文摘
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。
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
Keywords
intelligent manufacturing
cnc
machine tools
data acquisition
SYNTEC
computerized
numerical
control
(
cnc
)
surface roughness classification
fast Fourier transform(FFT)
continuous wavelet transform(CWT)
分类号
TH161.1 [机械工程—机械制造及自动化]
TH18 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于误差分解的数控机床热误差叠加预测模型及实时补偿应用
被引量:
11
2
作者
姜辉
杨建国
李自汉
姚晓栋
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期744-749,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51275305)
高等学校博士学科点基金(20110073110041)资助
文摘
针对数控机床热误差变化复杂而难以用常规方法预测的问题,将温升过程的热误差按不同的误差因素分解为静态基准误差和温升影响误差2个部分,分别建模并叠加生成热误差整体预测模型;利用所建模型对一台典型三轴数控铣床进行热误差预测;同时,结合自主研发的误差实时补偿系统,采用模型预测值对机床热误差进行实时补偿.结果表明:所提出的模型可以准确预测温升过程中任意温度的变化状态和坐标位置的热误差;模型预测值对机床热误差的补偿效果显著,可大幅降低热误差对加工精度的影响.
关键词
数控机床
热误差
建模
实时补偿
Keywords
computerized
numerical
control
(
cnc
)
machine
tool
thermal error
modeling
real time com- pensation
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于层次分析法的数控机床精度模糊评价
被引量:
9
3
作者
封志明
殷国富
机构
西华大学机械工程与自动化学院
四川大学制造科学与工程学院
出处
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期183-188,共6页
基金
国家科技重大专项(2013ZX04005-012)
四川省教育厅自然科学一般项目(12ZB133)
西华大学重点实验室开放研究基金(szjj2013041)资助项目
文摘
为了全面准确地评价数控机床的精度,建立了考虑了几何误差、位置误差、热误差及加工误差因素,分为三个层次的数控机床精度评价指标体系。该体系采用层次分析法(AHP)确定数控机床各项性能指标的权重系数,运用模糊综合评判法对各项精度指标进行评价,以中间形梯形分布函数为依据构造隶属度函数,利用软件实现算法的仿真,并生成精度评价报告。以某型五轴数控机床为研究对象,运用三级模糊综合评价法对其精度进行了评价,得出了有利于改进机床精度的结果,验证了上述精度评价方法的可行性。该方法可用于评价其他机床的精度。
关键词
数控(
cnc
)机床
精度评价
模糊评价
层次分析法(AHP)
Keywords
computerized
numerical
control
(
cnc
)
machine
tool, accuracy evaluation, comprehensive evalua-tion, analytic hierarchy process (AHP)
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
基于反射的机床整机动态性能测试系统研究
4
作者
刘弹
焦远东
徐光华
罗爱玲
梁霖
机构
西安交通大学机械工程学院
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
2012年第20期239-242,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51105296
51075323)
云南省科技创新强省计划基金资助项目(2010AD011)
文摘
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。
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
Keywords
reflection technology
plugin library
Computer
numerical
control
(
cnc
)
machine tools
dynamic performa
nc
e
data acquisition
Sinumerik 840D
nc
system
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
数控机床控制系统专题讲座(Ⅰ)──数控机床数字控制装置
5
作者
丁乃健
机构
中国珠峰数控公司
出处
《基础自动化》
CSCD
1998年第5期54-57,共4页
文摘
介绍了数控机床的基本概念及其主要的控制器一数字控制装置的工作原理。并介绍了现代计算机数控装置(CNC)的硬件及软件结构。
关键词
数控机床
控制系统
数字控制装置
Keywords
nomerical
control
(
nc
),
machine tools
,
computerized
numerical
controller
(
cnc
)
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ResNet多特征图融合的钻削表面粗糙度分类方法
陈刚
彭望
王闻宇
赵海军
程浩
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
2
基于误差分解的数控机床热误差叠加预测模型及实时补偿应用
姜辉
杨建国
李自汉
姚晓栋
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
11
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下载PDF
职称材料
3
基于层次分析法的数控机床精度模糊评价
封志明
殷国富
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2014
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于反射的机床整机动态性能测试系统研究
刘弹
焦远东
徐光华
罗爱玲
梁霖
《计算机工程》
CAS
CSCD
2012
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
数控机床控制系统专题讲座(Ⅰ)──数控机床数字控制装置
丁乃健
《基础自动化》
CSCD
1998
0
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职称材料
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