NC加工过程特征及其在智能加工系统监控中的应用

摘要

该文将特征概念引入到加过程的知识表达,首次提出了作为加工信息抽象语义表达单元的NC加过程特征概念,从而形成完整的产品加工特征链.在详细论述NC加工过程特征属性、分类及语义关系的基础上,提出以特征树表示零件加工过程的方法.此外,对NC加工过程特征创成的方法进行探讨.粗糙集是一种新的数据挖掘工具,该文研究了基于粗糙集的加工过程数据挖掘方法,重点研究了该方法中的两大难点:属性离散和知识约简.在变精度粗糙模型的基础上,以刀具磨损特征的知识发现为例,对物理传感信息和模型参数信息进行挖掘,获得NC加工过程特征知识.基于分布知识思想和层次递阶控制IPDI原则,提出一种具有开放特点、支持语义集成的监督控制作为设备级的智能加工系统控制模式.监督控制自上而下形成加工信息的语义递阶,提出通过建立信息对象的层次结构和状态信息对象与控制信息对象间映射关系的监督控制实现思路.最后,该文对现有数控系统改造,开发基于DOS的实时多任务操作系统和实时通讯系统,规划一个基于NC加工过程特征的监督控制系统构成,并对其中的传感信息与处理子系统、通讯子系统、自主控制器(包括切削力自适应控制器、刀具状态监视器)及监督控制器等进行详细的描述.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题概述

1.2文献综述

1.3本文的主要工作及论文的结构

2NC加工过程特征的概念及创成

2.1引言

2.2产品制造的特征链

2.3 NC加工过程特征的概念与属性

2.4 NC加工过程特征实例

2.5基于知识的NC加工过程特征创成

2.6本章小结

3基于NC加工过程特征的铣削力模型

3.1引言

3.2小直径指状螺旋立铣刀的切削力模型

3.3小直径螺旋直柄球头立铣刀切削力建模

3.4模型的实验验证

3.5本章小结

4NC加工过程特征知识的数据挖掘

4.1引言

4.2粗糙集的简介

4.3基于粗糙集的加工过程数据挖掘

4.4属性离散

4.5基于变精度粗糙模型的加工知识约简

4.6本章小结

5支持加工语义集成的监督控制

5.1引言

5.2智能加工系统的系统要求

5.3基于NC加工过程特征的监督控制

5.4加工过程监督控制的构造

5.5基于NC加工过程特征的监督控制的语义集成

5.6本章小结

6基于NC加工过程特征的监督控制系统研究

6.1引言

6.2智能加工系统的监督控制系统

6.3智能加工系统的数据采集和信号处理单元

6.4智能加工系统的监督控制系统通信

6.5加工过程自主控制器

6.6基于NC加工过程特征的监督策略生成

6.7本章小结

7全文总结与研究展望

7.1全文总结

7.2研究展望

致谢

参考文献

附录A攻读博士学位期间发表的论文

附录B小直径螺旋直柄立铣刀铣削力建模(补充)

附录C小直径螺旋直柄球头刀铣削力建模(补充)