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西门子840D配直流主轴调速系统时主轴功率自动限制功能

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制造技术与机床 2007年第8期 142-144页

作者：温良玉郭国英邱智毅中国第二重型机械集团公司四川德阳618013

介绍西门子840D数控系统配直流主轴调速系统时的主轴功率限制功能的实现方法、确定主轴功率限制值的方法、以及该方法在数控落地式镗铣床改造中的实际应用情况。

关键词：主轴功率自动限制值

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基于主轴功率的铣削粗加工工艺参数优化

基于主轴功率的铣削粗加工工艺参数优化

作者：李唤雨华中科技大学

学位级别：硕士

在3C加工中,工件的加工属于大批量重复加工。在传统的数控加工中,一般通过在编程过程建立几何模型或是运用材料的工艺数据库来提升加工的效率,并没有使用加工时采集的数据,不能充分发挥机床的性能。因此,本文通过采集试切时数控系统内... 详细信息

在3C加工中,工件的加工属于大批量重复加工。在传统的数控加工中,一般通过在编程过程建立几何模型或是运用材料的工艺数据库来提升加工的效率,并没有使用加工时采集的数据,不能充分发挥机床的性能。因此,本文通过采集试切时数控系统内部的加工数据来进行进给速度的优化。课题组前期工作提出的基于主轴负载电流的工艺参数优化方法存负载电流不能真实反映力矩的大小的问题。而功率综合考虑电压和电流,可以反应真实的功率输出,并且在材料去除率变化时功率的变化趋势比电流更明显,因此本文从理论上提出一种基于主轴功率的工艺参数优化方法。该方法以指令域主轴功率的变化来反映材料去除率的变化,通过指令域主轴功率的反馈建立工艺参数优化模型,最终实现降低高负荷区的进给速度以均衡刀具负载,增加低负荷区进给速度以提高加工效率。对于确定的加工路径,行程和材料去除量之间的关系是确定的。因此在大批量重复加工中可以有试切过程中在实际运用基于主轴功率的工艺参数优化方法时需要多次试切的问题,依据行程与材料去除量的关系,本文提出一种基于两次试切的主轴功率数据来建立材料去除率与指令行主轴功率的仿真方法。本方法用采集的首次加工以及第一次优化后的加工数据进行材料去除率的仿真,观察仿真结果的波动情况,通过调整优化系数,使加工效率得到提升的同时仿真数据波动也较为平稳,以得到最优的NC程序,避免了费时费力的重复加工。本文设计了基于主轴功率的优化算法模块以及基于历史数据的材料去除率的仿真模块,开发了一款工艺优化软件,该软件可用于实际加工。在实际加工生产中使用本文开发的工艺优化软件,可以发现在实际使用中,试切两次就能达到提升铣削粗加工效率的目的,并且与之前试切4-5次的效果相当。其中粗加工效率提升为5%-10%,精加工效率提升为3%-5%。

关键词：数控加工主轴功率进给速度优化仿真

基于优化SVM模型的立铣刀在机崩刃监测技术研究

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计量与测试技术 2024年第2期51卷 92-95,99页

作者：张曦周青峰张龙佳郑文妞上海大学机电工程与自动化学院

随着加工精度要求不断提高,切削过程中,对刀具在机磨损或崩刃状态进行在机实时监测的需求日益增加。本文以声发射和主轴功率为监测信号,通过提取时域、频域和时频域的有效特征,构建了基于融合信号的平底立铣刀在机崩刃SVM监测模型;采用... 详细信息

随着加工精度要求不断提高,切削过程中,对刀具在机磨损或崩刃状态进行在机实时监测的需求日益增加。本文以声发射和主轴功率为监测信号,通过提取时域、频域和时频域的有效特征,构建了基于融合信号的平底立铣刀在机崩刃SVM监测模型;采用网格搜索、粒子群和遗传算法优化SVM模型参数,并在实际切削环境中,将平底立铣刀的崩刃监测效果进行对比。结果表明:基于遗传算法优化的SVM模型对铣刀崩刃状态监测效果最佳。

关键词：声发射主轴功率崩刃检测遗传算法 SVM模型

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弹簧端面磨削专用机床主轴功率的计算

株洲工学院学报 1992年第3期6卷 44-48页

作者：谢一明陈维克

西门子840D数控系统显示模拟主轴功率控制技术

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青海科技 2010年第6期17卷 19-20页

作者：王建民姚俊成青海华鼎重型机床有限责任公司特种机床研究所青海大通810100

本文介绍了西门子840D系统的显示模拟主轴功率的控制技术。

关键词：数控系统显示模拟量主轴功率控制技术西门子840D

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基于刀具磨损状态识别的加工参数多目标优化

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第2期55卷 166-173页

作者：田颖王文豪杨利明邵文婷天津大学机械工程学院天津300072

在数控铣削过程中,刀具磨损对机床主轴能耗影响很大,同时与刀具加工能力直接相关,需适时调整加工参数以适应不同磨损状态,保证多目标综合最优.针对此问题,基于刀具磨损状态识别,根据不同磨损时期给出相应的加工参数优化策略.首先,以刀... 详细信息

在数控铣削过程中,刀具磨损对机床主轴能耗影响很大,同时与刀具加工能力直接相关,需适时调整加工参数以适应不同磨损状态,保证多目标综合最优.针对此问题,基于刀具磨损状态识别,根据不同磨损时期给出相应的加工参数优化策略.首先,以刀具寿命周期内的主轴功率为基础,采用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)建立考虑刀具磨损的能耗模型,平均误差低于5%,并基于与刀具磨损的强相关性,以主轴功率作为单一指标识别刀具磨损状态.进一步,为获取影响加工成本的动态性指标——刀具剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)及相应的主轴功率,利用人工神经网络(artificial neural network,ANN)建立刀具磨损退化模型,通过描述主轴功率随时间的变化来隐含退化过程,该模型拟合度达0.992.最终,综合考虑能耗、刀具及时间成本,设计多目标优化函数,并通过遗传算法(genetic algorithm,GA)搜索函数最小值,给出不同磨损时期的最优加工参数及优化策略.此加工参数多目标优化融入了主轴功率与刀具RUL等动态指标,可依据主轴功率在线识别刀具磨损状态,进而调整加工参数以适应不同磨损时期,降低加工成本.结果表明:采用此方法在线调整加工参数,可平均降低24.258%的综合成本,具备有效性与实用性.

关键词：加工参数多目标优化刀具磨损主轴功率刀具剩余使用寿命

基于主轴恒功率的铣削过程工艺参数自适应调整方法研究

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工具技术 2021年第5期55卷 67-70页

作者：刘权唐永鹏余昌水姚斌厦门大学航空航天学院机电工程系福建省厦门市361005 陕西法士特齿轮有限责任公司

铣削过程是受工艺参数、工艺系统影响的复杂加工过程。为了提高铣削过程的加工精度,降低铣削过程中突变因素对工件加工精度及刀具寿命的影响,提出了一种利用数控系统自有功能的基于主轴恒功率的自适应工艺参数调整方法。该方法在铣削过... 详细信息

铣削过程是受工艺参数、工艺系统影响的复杂加工过程。为了提高铣削过程的加工精度,降低铣削过程中突变因素对工件加工精度及刀具寿命的影响,提出了一种利用数控系统自有功能的基于主轴恒功率的自适应工艺参数调整方法。该方法在铣削过程中通过调整进给速度来控制主轴负载在一定范围内波动,以达到优化加工精度和加工效率的目的。同时还开发了嵌入式自适应控制程序,实现了自适应工艺参数调整算法。该方法是基于数控系统自带的功能开发的自适应控制切削技术方法,无需添加额外传感器。

关键词：自适应约束加工数控加工主轴功率

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功率信息互相关法的刀具破损在线监测

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第9期34卷 9-16页

作者：贺晓辉鄢萍张佳毅刘飞重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了在数控机床加工中对刀具破损进行有效监测以避免对工件及机床造成损坏,提出了一种利用机床加工功率特征信息和互相关算法的刀具破损在线监测方法。该方法通过Mallat多分辨分析小波算法提取工件正常加工时的主轴功率变化特征序列作... 详细信息

为了在数控机床加工中对刀具破损进行有效监测以避免对工件及机床造成损坏,提出了一种利用机床加工功率特征信息和互相关算法的刀具破损在线监测方法。该方法通过Mallat多分辨分析小波算法提取工件正常加工时的主轴功率变化特征序列作为监测刀具状态的特征参考模板,在工件批量加工时采用改进的实时小波算法提取在加工工件的特征向量序列并与特征参考模板序列进行局部实时广义互相关系数计算,当刀具发生破损失效时,与正常情况相比在采样点计算时窗内的两特征向量子序列的相关性显著降低,将表征序列相关性的广义互相关系数定义为刀具状态系数(Tool Condition Index,TCI),对该系数设定合理的门限值即可监测刀具状态的异常。该方法在几种典型刀具破损的在线监测中均能准确识别刀具失效,实验结果表明其具有一定的实用性。

关键词：刀具状态在线监测主轴功率小波变换互相关算法

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基于恒功率约束的自适应加工控制系统开发

同济大学学报（自然科学版） 2008年第7期36卷 956-961页

作者：黄华李爱平林献坤同济大学现代制造技术研究所上海200092

以数控铣削加工为研究对象,以主轴负载恒功率为约束条件,用模糊智能控制方法实现进给速率的在线调整.详细讨论了模糊控制器的设计,包括隶属度函数的改进,模糊推理方法的选择和输出比例因子的在线调整方法,开发了基于主轴功率信号反馈的... 详细信息

以数控铣削加工为研究对象,以主轴负载恒功率为约束条件,用模糊智能控制方法实现进给速率的在线调整.详细讨论了模糊控制器的设计,包括隶属度函数的改进,模糊推理方法的选择和输出比例因子的在线调整方法,开发了基于主轴功率信号反馈的智能控制器,在FANUC数控系统上进行实验,结果表明设计的智能控制系统与数控系统具有较好的相融性,完全达到了提高切削效率,保护刀具的目标.

关键词：模糊控制自适应约束控制(ACC) 数控加工主轴功率