異形螺桿銑削過程中刀具監(jiān)控系統(tǒng)的研究和開發(fā).pdf

1、沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在異形螺桿銑削加工過程中，刀具磨損和破損是不可避免的故障之一，它給加工自動化帶來了諸多不良影響。因此，刀具狀態(tài)監(jiān)測成為自動化加工的重要組成部分。盡管國內(nèi)外學(xué)者對刀具監(jiān)控技術(shù)的研究己有相當(dāng)長的歷史，并取得了豐碩的研究成果，但針對變切削參數(shù)條件下銑刀磨損監(jiān)測和補(bǔ)償以及破損的監(jiān)測研究還很少。為了保證變切削參數(shù)條件下銑削工件的質(zhì)量和加工精度，尋求一條利用多傳感信息融合技術(shù)研制出智能的、高可靠性、實(shí)用的刀具監(jiān)控系統(tǒng)的有

2、效途徑是非常必要的?；谝陨系哪康模疚闹荚诶肐ntel公司的16位高性能芯片80C196KC作為內(nèi)核，構(gòu)建刀具監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集并顯示反映刀具狀態(tài)的信號:機(jī)床功率信號、振動信號、工件徑向變化量信號，并對這些信號進(jìn)行預(yù)處理及特征量提取。利用基于這些信號的刀具磨損破損的數(shù)學(xué)模型，實(shí)時(shí)計(jì)算出刀具破損IJ值和特征值及刀具磨損估計(jì)值。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行如下工作:1)根據(jù)刀具破損狀態(tài)的軟測量方程，實(shí)時(shí)估算刀具破損特征值，并與閩值進(jìn)行比較，

3、決定是否送數(shù)控系統(tǒng)刀具破損預(yù)警信息2)實(shí)時(shí)比較工件徑向位移信號是否超出預(yù)設(shè)范圍，同時(shí)參考刀具磨損方程的定量估計(jì)結(jié)果，決定是否送機(jī)床刀具補(bǔ)償信號。由此可見，本課題的重點(diǎn)在于刀具監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)方面，主要在于以主控芯片80C196KC為核心的16位微控制系統(tǒng)的搭建:系統(tǒng)的外存擴(kuò)展及譯碼電路，機(jī)床通訊電路及報(bào)警電路設(shè)計(jì)，液晶顯示及鍵盤接口設(shè)計(jì)等。在軟件設(shè)計(jì)方面的重點(diǎn)在于實(shí)時(shí)提取反映刀具狀態(tài)的特征信號及基于這些特征信號的刀具磨損

4、破損模型實(shí)時(shí)計(jì)算刀具磨損、破損的特征量，以及刀具補(bǔ)償軟件的開發(fā)等。系統(tǒng)硬件開發(fā)采用澳大利亞ProtelTechnology公司的CAD開發(fā)軟件Prote199SE，該軟件基于Windows平臺的32位EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件開發(fā)采用Tasking公司的C196編譯器及Intel公司的ApBUILDER單片機(jī)初始化1具軟件。關(guān)鍵詞:刀具狀態(tài)監(jiān)控，單片機(jī)，刀具磨損，刀具破損獨(dú)創(chuàng)性說明本人鄭重聲明:所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工

5、作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得沈陽工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。簽名:軟絲日期二，eo匕3關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解沈陽工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即:學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱:學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕?/p>