一种基于数字孪生的重型数控机床碰撞检测方法

作     者：江雪梅 袁子航 娄平 张小梅 严俊伟 胡辑伟 JIANG Xuemei;YUAN Zihang;LOU Ping;ZHANG Xiaomei;YAN Junwei;HU Jiwei

作者机构：武汉理工大学信息工程学院武汉437070 宽带无线通信和传感器网络湖北省重点实验室武汉437070 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第33卷第22期

页      面：2647-2654,2663页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52075404) 武汉市科技局应用基础前沿专项(2020010601012176) 

主　　题：数控机床 数字孪生 虚实交互 碰撞检测 可视化仿真 

摘      要：目前数控机床碰撞检测通常利用系统的仿真功能对加工G代码进行检测,仅考虑数控机床加工过程中加工轨迹上刀具与理想状况下的工作台、夹具之间是否有干涉现象,难以满足开放式重型数控机床动态的加工环境、装夹方式以及刀具尺寸变化等实际情况。将数字孪生引入重型数控机床碰撞检测,构建了感知-演化预测-反馈的碰撞检测框架,即通过构建数控机床的数字孪生体,动态感知工件、夹具、刀具等加工要素,并感知数据驱动孪生模型演化,从而预测数控机床加工过程中潜在的干涉现象,提高了机床加工效率,避免加工过程的潜在危害。将所提方法应用于重型数控龙门镗铣机床ZK5520的碰撞检测,证明了其有效性与可行性。