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      一種數(shù)控機(jī)床加工程序的修正方法

      文檔序號(hào):8222992閱讀:470來源:國(guó)知局
      一種數(shù)控機(jī)床加工程序的修正方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種數(shù)控機(jī)床加工程序的修正方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 數(shù)控機(jī)床在切削過程中會(huì)產(chǎn)生大量的反映狀態(tài)的物理量數(shù)據(jù),如各運(yùn)動(dòng)軸電機(jī)電 流、主軸振動(dòng)頻率、溫度等機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的特性數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行到某段指令時(shí) 機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)特征超出了機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)械特性所能承受的范圍,例如機(jī)床振動(dòng)劇烈或者主 軸轉(zhuǎn)速不均勻,此時(shí)采集的反映運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)值就會(huì)過大,該狀態(tài)數(shù)據(jù)稱為不連續(xù)特征。
      [0003] 當(dāng)出現(xiàn)不連續(xù)特征時(shí),數(shù)控加工得到的工件會(huì)出現(xiàn)局部質(zhì)量問題,特別是高速切 削條件下,機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性等因素會(huì)引起工件的被加工表面局部出現(xiàn)小坑或者粗糙度不 符合要求等表面質(zhì)量不均勻問題,或者是實(shí)際切削軌跡偏離G代碼指定軌跡,亦或加工精 度不穩(wěn)定等問題,此時(shí)需要對(duì)加工程序進(jìn)行修正以使工件質(zhì)量良好并符合加工要求,而定 位到這些相應(yīng)的缺陷程序段卻很困難,或者是定位效率低,進(jìn)而給用戶分析缺陷原因、修正 程序帶來很大不便。
      [0004] 但是,目前的數(shù)控加工程序修正方法是從幾何特征優(yōu)化、減少加工時(shí)間的角度來 對(duì)加工程序進(jìn)行修正。如公開號(hào)為CN103260824A的中國(guó)專利,通過修正刀路中的空切走刀 段,如刀具的后退、移動(dòng)、接近刀軌,來提高加工效率;又如公開號(hào)為CN102809944A的中國(guó) 專利,通過把刀路中不平滑移動(dòng)路徑修正為平滑路徑,來縮短加工時(shí)間。以上方法不能用于 定位到不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的缺陷程序段,相應(yīng)的,也沒用公開如何去修正相應(yīng)的程序段以消 除工件質(zhì)量缺陷。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明提供了一種數(shù)控機(jī)床加工程序的修 正方法,其能快速定位出工件質(zhì)量缺陷對(duì)應(yīng)的程序位置,還能計(jì)算出修正該加工程序的修 正值,并將結(jié)果反饋給操作人員以用于修正程序,其目的在于準(zhǔn)確定位與工件質(zhì)量缺陷相 對(duì)應(yīng)的加工程序位置,并可對(duì)相應(yīng)缺陷程序段進(jìn)行修正,由此解決數(shù)控加工中無法對(duì)造成 工件質(zhì)量缺陷的程序進(jìn)行定位和修正的的技術(shù)問題。
      [0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于, 包括如下步驟:
      [0007] S1 :采集機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系;
      [0008] S2 :確定閾值,對(duì)不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段進(jìn)行標(biāo)記,所述不連續(xù)特征即為機(jī) 床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)中大于閾值的數(shù)據(jù);
      [0009] S3:計(jì)算不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段的修正值;
      [0010] S4 :將步驟S2中所述標(biāo)記以及步驟S3中所述修正值反饋給數(shù)控系統(tǒng)界面,以用于 進(jìn)行修正加工程序。
      [0011] 進(jìn)一步的,步驟S1中通過指令域示波器采集機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。指令域是將G代 碼程序的指令段按加工順序排列起來的集合,其包含加工過程中刀路幾何特征的數(shù)據(jù)。指 令域示波器是數(shù)控系統(tǒng)里的采集、顯示模塊,它通過高頻采樣,可記錄、顯示任意時(shí)刻工件 加工過程中的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及加工刀路幾何特征信息。
      [0012] 進(jìn)一步的,步驟S1中,建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系具體為,先 基于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的插補(bǔ)周期建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與插補(bǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,再根據(jù)插補(bǔ) 數(shù)據(jù)與加工程序的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系。
      [0013] 進(jìn)一步的,步驟S2中,采用統(tǒng)計(jì)方法確定閾值,具體為:
      [0014] (i)先將機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)整數(shù)化處理,所述整數(shù)化處理按照以下公式進(jìn)行:
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于,包括如下步驟: 51 :采集機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系; 52 :確定閾值,對(duì)不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段進(jìn)行標(biāo)記,所述不連續(xù)特征為機(jī)床運(yùn)行 狀態(tài)數(shù)據(jù)中大于閾值的數(shù)據(jù); S3:計(jì)算不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段的修正值; S4 :將步驟S2中所述標(biāo)記以及步驟S3中所述修正值反饋給數(shù)控系統(tǒng)界面,以用于進(jìn)行 修正加工程序。
      2. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于,步驟Sl中通 過指令域示波器采集機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
      3. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于,步驟Sl中,先 基于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的插補(bǔ)周期建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與插補(bǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,再根據(jù)插補(bǔ) 數(shù)據(jù)與加工程序的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系。
      4. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于,步驟S2中,采 用統(tǒng)計(jì)方法確定閾值,具體為: (i) 先將機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)整數(shù)化處理,所述整數(shù)化處理按照以下公式進(jìn)行:
      其中,β為機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);max為所有機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)里的最大值;N為劃分的 等份,N取正整數(shù),且N大于1000 ;int表示對(duì)
      進(jìn)行取整,F(xiàn)(f3)表示機(jī)床運(yùn)行狀 態(tài)數(shù)據(jù)整數(shù)化處理后的值; (ii) 計(jì)算按照步驟(i)中經(jīng)過所述整數(shù)化處理獲得的值的平均值Mean,其公式如下:
      其中,M為狀態(tài)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù),F(xiàn)i ( β )為第i個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過整數(shù)化處理后的值; (iii) 最后計(jì)算得出閾倌Threshold,公式如下:
      其中,Mean為步驟(ii)中所述平均值,K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),Max為F(|3)值里最大的值。
      5. 如權(quán)利要求1或4所述的一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,其特征在于,步驟Sl 中,采集進(jìn)行試切工作的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),以用于在試切工件的時(shí)候發(fā)現(xiàn)不連續(xù)特征并 進(jìn)行修正,從而能保證實(shí)際批量加工中工件的質(zhì)量。
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)控機(jī)床的加工程序修正方法,屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,包括如下步驟:S1.采集機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),建立機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與加工程序的映射關(guān)系;S2.確定閾值,對(duì)不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段進(jìn)行標(biāo)記,所述不連續(xù)特征即為機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)中大于閾值的數(shù)據(jù);S3.計(jì)算不連續(xù)特征對(duì)應(yīng)的加工程序段的修正值;S4.將步驟S2中所述標(biāo)記以及步驟S3中所述修正值反饋給數(shù)控系統(tǒng)界面,以用于修正加工程序。本發(fā)明方法可對(duì)數(shù)控加工過程中造成工件質(zhì)量缺陷的程序進(jìn)行快速定位并進(jìn)行修正。
      【IPC分類】G05B19-4103
      【公開號(hào)】CN104536385
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410794628
      【發(fā)明人】陳吉紅, 周會(huì)成, 應(yīng)坤
      【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
      【公開日】2015年4月22日
      【申請(qǐng)日】2014年12月18日
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