基于改进YOLOv5的机床刀具识别方法

针对目前机床刀具分类应用较少、预处理复杂、目标检测适用范围小且识别精度不高的问题,提出基于改进的YOLO v5机床刀具图像识别算法,利用卷积神经网络在特征提取层加入CBAM注意力模块,可以更清晰地提取图像特征,在特征融合层加入CARAFE上采样模块,使刀具的表面特征恢复更好,可以减少特征融合时部分特征的丢失。实验结果表明,改进后的算法使机床刀具等小目标检测精度和检测速度明显提升,且改进后的模型平均精度为96.8%,比YOLO v4模型提高了14.96%,比YOLO v5模型提高了2%。本方法能对不同刀具进行识别,为工业制造中机械零件的识别提供了新的算法支持。

数控机床刀具管理和配送平台的研究与应用

针对重型制造企业车间大量数控机床刀具闲置、车间加工成本居高不下的问题,以汽轮机生产车间刀具管理和配送为例,研究了刀具行业通用编码规则,调研了车间刀具使用和仓储现状,创建了刀具信息的数字化模板。基于此,研究了刀具标识技术,赋予每把刀具唯一识别码,开发了基于客户端和服务器的工艺数字化管控平台,完成了车间刀具关键参数、库存、采购周期等信息从线下到线上的转变,实现了数控机床刀具的数字化管理和基于工单需求的刀具配送。所述平台可以提高刀具配送效率,压缩库存,降低加工成本。

耐用度服从三参数Weibull分布的机床刀具在变加工条件下的可靠性评估

为了满足工件不同的粗、精加工和表面质量等加工工艺要求,同一把刀具除切削速度、进给量、切削深度等切削用量不断变化外,加工部位及零部件类型亦不断变化,即刀具的加工条件并非恒定不变。为了评估变加工条件下刀具的可靠性,在分析两参数Weibull分布等单一统计分布概率模型的基础上,综合考虑切削用量等物理因素对刀具使用寿命及可靠性的影响,并结合刀具寿命大于某一阈值的工程事实,应用Cox比例危险模型,建立了基于三参数Weibull分布的Cox比例危险模型。利用Nelson累积失效原理,给出了切削刀具在变加工条件下的各种加工时间在同一加工条件下的当量时间,解决了变加工条件下刀具加工时间的折合问题。结合贝叶斯仿真模型参数估计方法,揭示了刀具在变加工条件下的可靠度和故障率的变化规律,为更换不合格刀具提供了理论依据。实际案例分析结果显示,刀具可靠度及故障率函数均为分段函数,前者为分段连续单调递减,后者因受切削用量的影响,表现为分段不连续单调递增,且在不同加工条件时间分界点突变上跳或下跳。

内置颗粒减振器的机床刀具减振分析

机械加工中刀具的振动对工件加工质量有很大影响,内置颗粒阻尼减振器会对刀具起到较好的减振作用。颗粒减振器通过在有限封闭空间中填充微小颗粒达到减振目的。安装有颗粒减振器的刀具是典型的刚散耦合系统,刚体和散体之间相互耦合作用是研究减振机制的关键。应用离散单元法对内装颗粒减振刀具进行建模,利用集合平均计算所有内装散体颗粒对外部振动刀具的接触作用力,在离散单元法应用软件进行二次开发实现刚散耦合建模。利用耦合程序进行仿真分析,通过幅频特性曲线中最大峰值降低比和等效阻尼比来衡量减振效果,研究减振颗粒的材质、粒度、填充率参数对减振效果的影响。结果表明:同样数量时颗粒密度越大减振效果越好;同等质量时颗粒粒度在5~6 mm之间减振效果较好;颗粒填充率为12.5%时减振效果最优。

基于840Dsl数控机床刀具刃磨二次系统设计和实现

目前,数控机床刀具刃磨机床大部分采用国外进口设备,价格昂贵,并且加工算法固定不变不能根据产品设计灵活调整,而国内的加工设备采用工控机和数控系统结合的方式,不能实时图形化监控加工状态。针对存在的这种问题,文章提出在西门子840Dsl数控系统提供的服务接口中开发实现HMI二次系统,将刀具刃磨加工模型算法嵌入到二次系统设计中,以满足客户对加工算法灵活度以及加工前图形模拟设计的要求,同时通过人机交互实时观察控制数控机床刀具刃磨的加工过程。二次系统的设计和实现在实际使用中,验证了该二次系统的灵活性,实用性和易操作性。

基于改进神经网络的机床刀具故障诊断

针对机床刀具的故障诊断系统进行研究,使用智能人工神经网络算法建立诊断模型。为了提高神经网络模型的训练效率,避免网络陷入局部最优解,使用一种改进的量子神经网络,将附加动量与自适应学习速度方法融合,提高网络收敛效率。使用五轴联动铣床进行刀具故障诊断识别。对声发射信号进行特征提取,使用总振铃技术、总能量、有效电压、事件计数、重心频率、均方根频率以及频率标准方差作为网络的输入向量,判别刀具为新刀、轻微磨损或严重磨损。实验结果表明,使用的改进的量子神经网络的效率以及识别准确度均高于常规BP神经网络。

数控机床刀具磨、破损状态监测方法的探讨

数控机床刀具磨、破损状态监测对于提高机床加工的利用率以及经济效益具有重要的意义.本文在分析各种监测方法的基本原理、优缺点和应用范围的基础上结合自身的研究指出合理的多信号融合监测是目前在线监测研究的发展方向.

基于神经网络的数控机床刀具磨损预测模型研究

分析了数控机床刀具磨损信号特征采集方法、模型的原理及算法描述,提出了一种新型数控机床刀具磨损预测模型,通过模型对样本数据进行训练、误差分析及待测样本检测,同时采用大量的数据表和实验过程图进行详细说明,验证该模型的科学性,从而成功构建BP神经网络刀具磨损预测模型,为实际刀具磨损预测系统的设计提供了新的方法。

当代数字机床刀具的光学3D扫描数字化模型研究

智能制造是当今工业领域的重要话题,数字化机床是智能制造不断深入发展的重要工具。数字化机床中,刀具磨损对切削力有十分重要影响,且对刀具颤振也有一定影响,本文提供了一种优秀的数字三维模型采集方法(GOM ATOS Triple Scan系统),在论文的主体部分,详细描述了所选物体的具体三维扫描过程。本文的研究为三维扫描小尺寸的零件提供最佳的选择(数字机床刀具)。通过对比颜色偏差图研究了球头立铣刀的磨损问题,期待本文的研究对相关工业的发展有所启迪。

CNC机床刀具状态的实时在线监控

本文提出了一种有效的刀具状态实时在线监控方法——刀具状态多变量同步并列监控法。根据实际加工情况,选择地组合切削中刀具状态的过程变量,采用微处理机实行综合的识别和判断。设计了“CNC车床刀具状态多变量微机监控系统”,通过刀具磨损和打刀的切削实验证明,能够对自动加工中的刀具状态进行有效的监控。该系统能够记忆故障信息和有关过程信息,选择地确定故障判据,具有固定和浮动双向极限报警功能,能在线打印出实际过程曲线。

机床刀具轴向热位移的评估试验设计

针对数控机床主轴的定位精度问题,对热效应变形的检测方法进行研究,提出一种简单的加工试验来评估机床在刀具轴向(Z方向)的热位移。该方法主要通过重复加工1个包含16个圆柱槽的加工试件,来观察由环境或机床产生的热效应所引起的几何精度变化。以五轴联动立式加工中心为例,对该开槽试验和圆孔铣削试验进行比较。结果表明:该开槽试验方法的刀具中心点热位移(负Z方向)为19μm,与非接触式刀具测量系统相比,相对偏差仅为18.8%;该开槽试验方法的热位移结果与孔铣削试验几乎一致且偏差有所减少,适用于任何尺寸的垂直和水平组合加工中心。

基于网络制造环境的机床刀具动态选择模型的研究

计算机辅助机床和刀具选择(CATS)是计算机辅助工艺设计(CAPP)系统中的一个至关重要的环节。本文讨论了在基于网络的制造环境下机床和刀具的动态选择。它能帮助现有的CAPP系统进行具体的、经济的工艺规划,并且让设计者有效地进行产品的可制造性评估。特别是将选择机床与选择刀具相结合能对经济生产进行优化决策。

数控机床刀具的石墨烯复合涂层性能研究

采用机械球磨后激光熔敷方法,在WC-6%Co数控机床刀具表面制备石墨烯-Cr Al Ni复合涂层,并进行物相组成、显微组织分析,以及与Cr Al Ni常规涂层的耐磨损性能和抗氧化性能对比。结果表明,复合涂层由石墨烯、Ni Al相和Cr组成,显著改善数控机床刀具的耐磨损性能和抗氧化性能。与Cr Al Ni常规涂层相比,石墨烯-Cr Al Ni复合涂层25℃磨损体积减小66%、250℃磨损体积减小72%、500℃磨损体积减小74%,900℃高温氧化60 min后质量增加率减小91%。

数控机床刀具的表面改性和切削性能研究

对数控机床刀具进行了表面喷涂改性处理制备了Ti N、Ti Al N和Ti Al Si N涂层刀具,研究了不同涂层刀具的切削和摩擦学性能并分析了其作用机理。结果表明,3种涂层刀具的摩擦系数从高至低依次为:Ti Al Si N>Ti N>Ti Al N。Ti Al Si N涂层刀具切削不锈钢棒材后的平均粗糙度、平均峰谷深和均方根粗糙度都要小于Ti N和Ti Al N涂层刀具,Ti Al Si N涂层刀具表现出了最优的耐磨性能。

用激光散斑法获取机床刀具应力场

本文应用激光散斑照相技术，测量了机床刀具的动态切削过程，并采用逐点分析和全场分析方法，分析了所拍摄的散斑图，得到了不同车速和不同切削用量条件下的应力场，并对测量结果进行了讨论。

数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革

根据应用型本科院校机械设计制造及其自动化专业的培养目标和要求,深入剖析了数控机床和金属切削原理与刀具两门课程教学过程中存在的主要问题。在此基础上,以大工程教育理念为指导,将原来两门课程的教学内容进行整合和优化,调整为数控机床及刀具系统,增加了实践教学内容,减少了总课时,并将先进的教育教学理念和教学方法引入到各个教学环节。最后,对整合后的课程教学和可能碰到的问题进行了探讨。

可用于虚轴和普通刀具刃磨机床的数控系统

介绍了一种开放式数控系统 .该系统可用在虚轴刀具刃磨机床和普通刀具刃磨机床 .给出了该控制系统的硬件和软件结构 ,并给出了实例

全启发式教学法在“金属切削机床与刀具”课程中的应用

针对当代大学生的特点,阐述了来自于建构主义的全启发式教学方法的理论,对"金属切削机床与刀具"课程内容进行问题分解,采用以启发诱导、共同协作为核心的全启发式教学方法,对该课程的教学环节进行了合理的设计。

基于高速切削刀具锥柄系统的分析与研究

分析了传统刀具系统及7:24工具锥柄与锥孔连接的不足之处,提出高速切削对刀具系统的要求,并探讨了刀具锥柄与机床连接系统的改进措施,和相应的安全技术,介绍了多种新型夹头及其主要特征和原理。