系统辨识的刀具磨损特征量提取方法

针对刀具磨损智能监控系统中信号预处理和磨损特征提取技术进行研究，提出了基于加工过程自适应模型参数估计的刀具磨损特征量提取方法，通过检测加工状态信号和加工参数，利用切削力模型和最小二乘法实现模型自动跟踪加工过程特性变化，并从估计的模型参数中获取刀具磨损特征量。经实验证明，加工过程切削力模型参数的变化能灵敏地反映刀具磨损特征，且该特征提取不受切削条件变化的影响。     

轴类零件的虚拟加工

通过对轴类零件加工特征的描述,建立加工过程中各工序的功能模块,以产品模型、工艺过程模型及生产工具模型为基础,最终实现对整个工艺系统和生产过程的运行监控．工艺过程中可根据零件的不同精度要求进行多种加工方法的选择．可以满足最佳的设备运行状态及工、夹、量具的高效选择．     

虚拟制造中数控加工仿真的研究与开发

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,利用对加工系统三维几何模型和加工过程仿真等模块的设计,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究.在Visual C 6.0开发环境下,开发了以铣削某零件为例的数控加工仿真系统,直观实时性显示了零件的加工过程.     

精密加工环境分布式无线网络监控技术研究

针对精密加工中对加工参数设定、环境参数控制的要求以及企业化管理的需求,提出一种分布式无线网络监控系统,在车间、工厂不同层面上对精密数控机床、数控程序、数控加工过程进行统一监控管理.研究了分布式无线网络监控系统的功能及其组成结构,并针对精密非球面磨削数控加工,设计了监控系统实例.最后,通过系统测试验证其可行性.     

机械精密加工中的温度影响与控制

阐述了温度对加工精度和测量精度的影响，及如何减少热变形的影响．以保证加工过程的高度稳定性。着重讨论了机械加工中温度的控制。     

生产过程状态变量测试技术(PSMT)

介绍了一种适用于自动化机械的新的测试技术，这种生产过程状态变量测试技术同过去常用的测试方法的不同，是在产品加工过程中直接对产品的质量进行控制，并同时对机械的工作状态（包括刀具、模具）的故障进行监控。还介绍了如何建立状态方程、选择状态变量、状态变量传感器和设计监测系统。并就一个实例，说明这种方法在标准件自动化生产中的应用及其优越性。     

基于MasterCAM的复杂模具零件数控加工研究

MasterCAM是当今广泛使用的CAD／CAM软件。合理地利用CAD／CAM软件可以大幅提高机械设计和加工的工作质量和效率。本文以模具的建模和加工过程为例，就如何灵活运用MasterCAM进行机械设计和加工进行了初步探讨。     

数控工具磨床加工仿真研究

为了解决数控工具磨床加工复杂刀具的过程中因加工代码错误而导致严重后果的问题，在研究数控工具磨床加工仿真技术的基础上，以Matlab为平台开发了数控工具磨床加工仿真系统，实现了对数控工具磨床加工方式，加工过程和加工结果的分析及加工代码的验证和个性，并采用该仿真系统，对圆锥球头立铣刀螺旋形前刀面的数控磨削加工过程以及加工结果进行了分析，从而保证了实际加工过程的正常进行，实验证明，所开发的仿真系统具有很强的实用性。     

WAVELET PACKET AND FUZZY NEURAL NETWORK FOR TOOL CONDITION MONITORING *

在自动化制造中,线监控刀具状况以保护刀具与加工工件显得越来越重要．近年来,许多研究者在此领域进行了广泛的研究,然而由于加工过程的不确定性,现有的刀具监控系统的可靠性还有待提高．本文提出了一种基于小波包分析与模糊神经网络的自适应刀具监控系统,该系统利用小波包分析方法将加工过程振动信号分解为不同的频率段,并在此基础上,建立了自适应特征提取方法,为模糊神经网络提供最优的特征输入,然后模糊神经网络据此进行决策,分析刀具磨损状况．实验结果表明：该系统模糊神经网络能有效通过学习人类模糊知识和在线学习样本来提高刀具监控精度．     

基于主轴电流信号的消空程测量方法研究

随着智能制造技术的发展,企业对产品的加工效率、质量和生产安全都有了更高的要求,现在多数数控机床都配备了智能化的加工系统监控整个加工过程。以智能制造控制器IMC来监控轴承套圈的磨削过程,磨削过程中切削力不断发生变化,传感器直接测量电流的变化,通过智能控制器来改变主轴电机的转矩及磨削速度,可以有效地减少空程时间,提高了加工效率和加工过程的安全性,以及根据实际磨削中遇到的问题和解决方法,将该方法运用到磨床实际消空程过程中。     

MC算法在数控仿真中的应用

利用计算机图形显示系统把加工过程中零件模型、刀具轨迹、刀具模型进行同步显示,对零件的切削过程进行动态模拟仿真,这种通过计算机图形技术来模拟加工环境、刀具路径、材料切削过程以及检验并优化加工程序的方法具有成本低、效率高和安全可靠等优点。本文探讨了如何将Marching Cube(MC)的思想应用于数控仿真中动态加工面的显示中,简化动态加工面的构造,满足加工动画实时的要求。     

基于小波包与模糊神经网络的刀具状况监控

在自动化制造中,线监控刀具状况以保护刀具与加工工件显得越来越重要。近年来,许多研究者在此领域进行了广泛的研究,然而由于加工过程的不确定性,现有的刀具监控系统的可靠性还有待提高。本文提出了一种基于小波包分析与模糊神经网络的自适应刀具监控系统,该系统利用小波包分析方法将加工过程振动信号分解为不同的频率段,并在此基础上,建立了正适应特征提取方法,为模型神经网络提供最优的特征输入,然后模糊神经网络据此进行     

基于声发射的超声谐振频率在线监测系统研究

采用基2FFT算法原理编制了快速傅里叶变换程序,利用计算机声卡采集数据,通过测量超声振动系统的声发射信号,实现了超声振动系统谐振频率的在线实时监测。该系统为评价超声加工效果,分析加工过程中的力及其他加工参数对振动系统的影响提供了手段。     

微小钻头折断的在线监控

通过对钻头在切削过程中的振动信号分析，选择了时间滑移量Mk、样本方差σx^2、一步自相关函数ρ1为特征量，给出了钻头加工情况的判断。为防止钻头损坏于被加工工件中，实现加工过程在线监控提供了条件。     

基于机器视觉的加工刀具磨损量在线测量

针对实际生产中测量刀具磨损需要人工操作、停机检测等问题,开发了一个基于机器视觉的加工刀具磨损测量系统.首先提出基于Laplacian算子边缘信息的Otsu分割算法将图像二值化,再通过基于形态学的Canny算子边缘检测粗定位及图像配准提取清晰的刀具磨损区域.最后,使用基于Zernike矩的亚像素边缘检测方法提高测量精度,并通过主曲线方法拟合亚像素边缘点得到光滑的边缘曲线,实现了刀具磨损量的在线测量.实际加工过程中的刀具磨损测试结果表明,该系统检测自动化程度高、运行速度快、测量精度可以达到微米级,可以有效地应用于工业上对加工刀具磨损的实时监控.     

机械加工过程的离散滑模自校正控制

对机械加工过程的自适应控制进行了新的研究和探讨，通过实时检测加工过程变量和在线辨识加工系统参数，建立了加工过程的离散滑动模型并实现了离散滑模自校正控制策略，还给出了车削力约束离散模自校正控制系统的仿真结果。     

机床加工精度的自适应控制

本文采用直接检测加工区域误差的全环控制方法,分析了加工误差与测量信号的关系及加工误差的表现形式;对机床加工精度的控制(尺寸精度与形状精度);首次提出了用趋势性差分方程描述加工误差;应用自适应控制理论,确定了模型结构形式;并通过在线辨识系统参数,设计了系统的自校正调节器。在实际加工过程中,取得了较为满意的结果。本文为提高数控机床的加工精度提供了一套行之有效的方法,同时也为研究机床加工过程,建立综合性数学模型提供了一条可行的途径。     

浅谈轴类零件的加工工艺

通过对轴类零件加工工艺的论述,以传动轴为例,介绍了轴类零件的加工技术和加工过程,     

控制批量零件加工过程偏差源的多元指数加权移动平均法

为了监控批量零件加工尺寸偏差的时域属性，在分析了单件零件加工尺寸偏差状态空间模型的基础上，给出了零件加工尺寸偏差与偏差源的空间关系，并提出了控制批量零件加工尺寸偏差源的多元指数加权移动平均（MEWMA）法.以批量零件加工过程偏差源为输入变量，通过仿真分析零件加工过程，比较了在偏差源阶跃型、奇异值型以及趋势型异常模式下面向偏差源的MEWMA法与面向偏差的休哈特法的统计控制.结果表明，所提出的MEWMA法具有有效性和可行性.     

基于机器人系统的3M技术研究

介绍了机器人系统在3M技术中的应用,并详细介绍了机器人系统的关键技术:机器人标定技术、机器视觉技术和离线编程技术。经过标定后机器人系统绝对精度大幅度提高,可满足机器人"手持"测量工具进行测量的需要,同时通过机器人模型和运动学方程,将测量数据建模,生成统一世界坐标系下的加工路径,将生成的加工路径通过离线编程技术转化成机器人系统的运动指令,控制机器人进行加工,因此机器人系统在测量、建模和加工过程中发挥了非常重要的作用。同时介绍了一种机器人系统在3M技术中的典型应用,并开发了智能测量、建模及加工机器人一体化系统,该系统集成了透明件测量、自由曲面建模、机器人离线加工等先进技术,满足了用户需求,已经成功应用于透明件研磨抛光领域。