基于EtherCAT的车间刀具异常监控网络系统研究及其应用

发布时间：2025-07-02 05:57

　　在大批量生产的数控车间中,刀具异常监控是一项重要技术。研究刀具异常监控技术不但可以提高加工的质量、精度,还能提高刀具的使用寿命,降低生产的机床故障率和产品废品率,进而提高经济效益。本文针对加工过程中可能发生的四种刀具异常状态(刀具缺失、刀具磨损、刀具破损、刀具过载)进行数控车间刀具异常监控研究,构建统一的数据库,实现多台机床的同时监控。具体工作如下:针对大批量数控生产的工艺特点和换刀方式的缺陷,详细分析了刀具的状态异常机理,研究了工艺参数对切削力的影响和和基于主轴电流的刀具异常监控方法,并实现了刀具异常的特征值的提取,并确定其平滑参数选择方案。针对刀具异常监控系统的方案需求,研究了基于IO模块、EtherCAT、TCP/IP、Oracle Database等技术的多台机床同时进行刀具异常监控的数据实时传输与控制方法,提出了基于机床PMC、加工的NC程序的机床控制策略。分析了加工机床的状态信号的特点,研究了加工工序识别和基于机床状态的信号截取方法、加工段特征值的拼接方法,实现了刀具异常辨识模型的构建。分析了基于倍福的硬件系统的性能与可靠性,并实现了基于倍福的车间刀具异常监控系统的硬件搭建。...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文的主要研究工作
2 面向大批量加工的刀具异常监控方法研究
    2.1 引言
    2.2 大批量数控加工特点分析
    2.3 刀具异常的监控方法分析
    2.4 主轴电流特征值提取方法
    2.5 本章小结
3 刀具异常监控系统的关键技术研究
    3.1 引言
    3.2 数据实时传输与刀具异常实时监控
    3.3 基于PMC的机床控制策略
    3.4 刀具状态辨识模型构建方法的研究
    3.5 本章小结
4 刀具异常监控系统的研发
    4.1 引言
    4.2 基于倍福的硬件构架
    4.3 软件构架
    4.4 本章小结
5 刀具异常监控系统验证
    5.1 引言
    5.2 异常监控系统的硬件安装
    5.3 刀具异常监控功能的验证
    5.4 刀具异常监控网络系统的可视化
    5.5 文章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：4055345