基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法

《基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法》是依託天津大學，由王太勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王太勇
• 依託單位：天津大學

項目摘要

數控裝備作為先進制造技術的載體，已成為國內製造業發展的重要基礎，同時對於數位化製造系統的加工精度及安全可靠性的要求也日益提高，研究基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法體系為其安全可靠運行提供有力的保障。項目針對工具機關鍵部件，研究基於程度相關性的特徵向量數據融合及基於超球面支持向量機的故障辨識理論，實現故障智慧型預測與診斷；研究基於功率鍵合圖和模糊邏輯的自適應控制理論，提出控制規則最佳化新方法，維護加工穩定性；研究基於齊次坐標變換法及模糊神經網路的綜合誤差補償理論，提高和維護加工精度；研究基於徑向基網路技術及可靠性維護理論，提出多智慧型體協同維護策略；進而構建基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法體系，並在自主研發的六軸聯動數位化製造平台上取得實際驗證，為工具機的智慧型化製造提供新的思路和方法，極大地推動我國裝備製造業的持續快速發展。

結題摘要

數控裝備作為先進制造技術的載體，已成為製造業發展的重要基礎。隨著對於數位化製造系統的加工精度及安全可靠性的要求日益提高，研究基於工具機狀態信息監測的智慧型維護理論與方法體系為其安全可靠運行提供有力的保障。本項目針對工具機關鍵部件，開展了面向多感測器信息源的早期微弱故障診斷理論方法研究，提出了基於振動衝擊信號自適應SR檢測的早期故障診斷方法和基於Fourier深度卷積模型的多振動信號組合式融合方法，實現了設備早期微弱故障辨識。進行了基於工具機狀態監測的加工過程自適應控制理論與方法研究，建立了數控加工切削力模糊自適應控制系統，實現了基於動態特性的切削參數模糊自適應線上最佳化。進行了基於工具機關鍵部件信息的多誤差綜合補償技術研究，實現了五軸空間刀具誤差動態補償、基於在機檢測的工件模型調整誤差控制，設計了五軸高精高速完整軌跡規劃策略。進行了基於網路的以可靠性為中心的多智慧型體協同維護理論研究， 在基於振動衝擊信號自適應 SR 檢測的早期故障診斷研究、基於振動信號混沌特性分析的切削顫振線上監測預報研究、基於振動信號多特徵分析和融合的刀具磨損線上監測研究等基礎研究內容的基礎上，設計並實現了數控工具機線上振動監測系統。項目揭示了工具機狀態信息與智慧型維護技術間的內在聯繫，闡明了多智慧型體協同維護機理，形成了智慧型維護理論與方法體系，為製造裝備智慧型化、高端化發展提供了理論支撐。