| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 数控加工设备的发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 机床加工过程中智能监测技术研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 机床加工过程中负载控制研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 主流数控系统过程监控技术 | 第15-17页 |
| 1.3.1 FANUC数控系统过程监测技术 | 第15-16页 |
| 1.3.2 海德汉数控系统过程监测技术 | 第16-17页 |
| 1.4 主要研究内容和总体结构 | 第17-19页 |
| 第二章 基于OPC UA的机床状态监控总体框架 | 第19-31页 |
| 2.1 西门子 840D系统介绍 | 第19-21页 |
| 2.1.1 硬件结构 | 第19-20页 |
| 2.1.2 软件结构 | 第20-21页 |
| 2.2 机床状态信息获取方法 | 第21-26页 |
| 2.2.1 基于STEP7的信息获取 | 第21-23页 |
| 2.2.2 基于西门子SinCOM/MCIS软件的信息获取 | 第23页 |
| 2.2.3 基于OPC UA的信息获取 | 第23-26页 |
| 2.3 840D服务器与系统变量分析 | 第26-29页 |
| 2.3.1 西门子OPC UA服务器 | 第26-27页 |
| 2.3.2 西门子OPC变量获取方法研究 | 第27-29页 |
| 2.4 机床状态监控总体架构 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 主轴负载转矩试验研究 | 第31-55页 |
| 3.1 机床主轴负载转矩 | 第31-34页 |
| 3.1.1 主轴负载转矩来源及传递方式 | 第31-32页 |
| 3.1.2 主轴负载转矩特征分析 | 第32-34页 |
| 3.2 实验方案设计 | 第34-40页 |
| 3.2.1 加工实验平台的搭建 | 第35-37页 |
| 3.2.2 实验方案规划 | 第37-39页 |
| 3.2.3 铣削工艺流程 | 第39-40页 |
| 3.3 实验数据处理及分析 | 第40-49页 |
| 3.3.1 刀具状态变化对负载转矩的影响分析 | 第40-44页 |
| 3.3.2 工件几何形貌误差对主轴负载的影响 | 第44-46页 |
| 3.3.3 加工过程稳态值计算 | 第46-47页 |
| 3.3.4 不同切削参数对主轴负载转矩的影响 | 第47-49页 |
| 3.4 工艺数据对主轴负载转矩影响的关联分析 | 第49-54页 |
| 3.4.1 灰色关联理论 | 第49-50页 |
| 3.4.2 实验数据无量纲处理 | 第50-52页 |
| 3.4.3 工艺参数与转矩关联分析 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 机床主轴负载转矩监控模块开发 | 第55-73页 |
| 4.1 工艺参数与转矩之间的关系模型 | 第55-63页 |
| 4.1.1 基于最小二乘估计的关系模型 | 第55-57页 |
| 4.1.2 基于NARMA-L2的动态模型 | 第57-63页 |
| 4.2 主轴负载转矩控制方法研究 | 第63-66页 |
| 4.2.2 控制方式比对 | 第64-65页 |
| 4.2.3 基于切削深度的转矩控制策略 | 第65-66页 |
| 4.2.4 基于倍率可调的转矩控制策略 | 第66页 |
| 4.3 基于西门子 840D同步功能的转矩控制 | 第66-72页 |
| 4.3.1 同步功能原理 | 第66-68页 |
| 4.3.2 模型的多项式处理 | 第68-70页 |
| 4.3.3 控制模式 | 第70-72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第五章 机床状态监控系统开发与测试 | 第73-94页 |
| 5.1 机床状态监控软件总体设计 | 第73-77页 |
| 5.1.1 开发工具选择 | 第73-74页 |
| 5.1.2 功能模块的设计 | 第74-76页 |
| 5.1.3 软件界面设计 | 第76-77页 |
| 5.2 主要功能模块的开发 | 第77-84页 |
| 5.2.1 数据采集与处理模块 | 第77-78页 |
| 5.2.2 控制模块 | 第78-81页 |
| 5.2.3 数据库管理模块 | 第81-84页 |
| 5.3 软件测试与分析 | 第84-88页 |
| 5.3.1 通讯参数设置 | 第84-85页 |
| 5.3.2 机床状态实时监测 | 第85-86页 |
| 5.3.3 刀具状态监测 | 第86-88页 |
| 5.4 主轴负载转矩控制的测试 | 第88-93页 |
| 5.4.1 测试方案设计 | 第88-90页 |
| 5.4.2 有无转矩控制的对比分析 | 第90-93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 第六章 总结与展望 | 第94-96页 |
| 6.1 总结 | 第94页 |
| 6.2 展望 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 致谢 | 第100页 |