面向CPS的高速數(shù)控車削動態(tài)特性監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、車削是最基礎(chǔ)最重要的切削加工工藝，高速數(shù)控車床極大提高了傳統(tǒng)車削工藝的加工效率、工件精度及表面質(zhì)量，正成為現(xiàn)代制造業(yè)中最具代表性的加工裝備，相較普通機床其動態(tài)特性的變化對加工質(zhì)量的影響尤為明顯。面對工業(yè)4.0智能工廠的發(fā)展趨勢，研發(fā)一種高精度、高效率、智能化的面向全生命周期的高速車削動態(tài)特性監(jiān)測系統(tǒng)，對實現(xiàn)制造裝備與制造過程的智能化具有重要意義。
　　以高速車削加工過程為對象，研究了高速車削動態(tài)特性監(jiān)測的基本原理。采用隨機脈沖切削

2、力激勵法，結(jié)合多參考最小二乘復(fù)頻域法對系統(tǒng)模態(tài)進(jìn)行分析，在機獲取高速車削動態(tài)特性。融合CPS（Cyber Physical Systems）智能制造的系統(tǒng)架構(gòu)，闡述面向CPS的數(shù)控車削動態(tài)特性監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)和工作原理。
　　針對HTC2550hs高速數(shù)控車削中心，設(shè)計了一套面向CPS的高速數(shù)控車削動態(tài)特性監(jiān)測系統(tǒng)。從分布式智能感知、嵌入式計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)3方面對硬件系統(tǒng)進(jìn)行電路設(shè)計，并完成了硬件電路的制作與測試；按照傳感器數(shù)

3、據(jù)采集軟件、在機模態(tài)分析軟件、PROFIBUS-DP總線通信軟件以及廣域網(wǎng)絡(luò)通信軟件4部分進(jìn)行軟件設(shè)計，并完成了代碼的編寫與調(diào)試。搭建了云計算服務(wù)器，構(gòu)建了物理信號和模態(tài)信息數(shù)據(jù)庫，研發(fā)了云端多通道動態(tài)特性監(jiān)測軟件，通過數(shù)據(jù)訪問接口實現(xiàn)了動態(tài)特性監(jiān)測系統(tǒng)與CPS體系的融合。
　　通過動態(tài)特性數(shù)值仿真優(yōu)化測點配置。在HTC2550hs高速數(shù)控車床進(jìn)行了高速車削實驗，通過變速切削預(yù)制凹槽的盤類工件提供脈沖激勵，對高速車削動態(tài)特性進(jìn)行在