智能滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)智能制造技術(shù)研究的不斷深入，數(shù)控機床網(wǎng)絡(luò)化、智能化成了機床制造業(yè)發(fā)展的新趨勢和重要研究方向。網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的飛速發(fā)展，使得刀具夾具的自動識別管理成為了支持發(fā)展高端數(shù)控機床的基礎(chǔ)保障。滾齒機作為公認(rèn)的最復(fù)雜的工作母機之一，占制齒機床總量的40％~50%，廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、工程機械、航空、航天及發(fā)電設(shè)備等制造行業(yè)，其智能化水平直接反映了機床制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和國民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)的制造能力。數(shù)控滾齒機加工過程中具有快節(jié)奏、小批量、

2、多任務(wù)的特點。其頻繁變化的加工任務(wù)所對應(yīng)的刀具夾具及工件種類繁多，且同一臺數(shù)控機床所使用的工裝和工件之間具有極大的相似性。因此，對數(shù)控滾齒機加工任務(wù)所涉及的刀具、夾具及工件進(jìn)行準(zhǔn)確識別并與相關(guān)加工任務(wù)進(jìn)行匹配檢驗是安全可靠加工的重要保障。為此，本文以數(shù)控滾齒機刀具夾具及工件自動識別和與任務(wù)的齊套匹配為研究對象，為提升其在識別及使用管理方面的網(wǎng)絡(luò)化和智能化，探索滾齒機刀具夾具及工件識別系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究，并實現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)，驗證相關(guān)理論的

3、正確性和系統(tǒng)的實用性。
　　本文首先對數(shù)控滾齒機刀具夾具識別與管理目前存在的問題進(jìn)行了分析，根據(jù)企業(yè)的需求，提出了智能滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)的總體目標(biāo)；對刀具夾具的使用流程進(jìn)行梳理，在此基礎(chǔ)上，提出了滾齒機刀具夾具及工件識別管理模式，并構(gòu)建了滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。其次，從支撐數(shù)控滾齒機刀具夾具及工件識別系統(tǒng)的智能化方面對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，根據(jù)滾齒機刀具夾具種類繁多且不斷變化的特點，為規(guī)范對

4、刀具夾具工件的管理，提出了柔性化的自定義編碼系統(tǒng)，構(gòu)建了編碼系統(tǒng)模型；其次，根據(jù)滾齒機刀具夾具及工件的實體屬性和使用特性，采用了激光標(biāo)刻及二維碼識別技術(shù)與RFID識別技術(shù)分別實現(xiàn)對刀具夾具及工件的自動識別，同時構(gòu)建了識別網(wǎng)絡(luò)模型，提出了實現(xiàn)無冗余無盲點識別中的關(guān)鍵識別點；最后，應(yīng)用齊套概念，對滾齒機刀具夾具及工件與對應(yīng)任務(wù)的齊套集成和對比匹配驗證進(jìn)行了研究，通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)了齊套管理方法和匹配檢驗方法，并對加工控制進(jìn)行了研究。再次，對

5、系統(tǒng)的功能進(jìn)行了詳細(xì)闡述與設(shè)計。首先根據(jù)要求對系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行了劃分，對其具體功能進(jìn)行了描述；然后構(gòu)建了智能滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)的功能模型及其架構(gòu)；最后研究了系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的集成。最后，基于上述刀具夾具管理模式、相關(guān)智能關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)體系架構(gòu)與功能模型，設(shè)計了智能滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)。通過對開發(fā)平臺及開發(fā)工具的選擇、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，實現(xiàn)了智能滾齒機刀具夾具及工件終端識別系統(tǒng)的開發(fā)，并在企業(yè)進(jìn)行實施應(yīng)用，取得了