[發明專利]切削方法、切削裝置及系統

在審

• 申請號: 201510330579.2
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104950796A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 閆光榮;余丹;方磊
• 申請（專利權）人: 閆光榮
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 苗青盛

技術領域

本發明屬于精密加工技術領域，尤其涉及切削方法、切削裝置及系統。

背景技術

要實現數控機床的精密加工，良好的數控加工編程技術是必不可少的。傳統的計算機輔助設計(Computer?Aided?Design，CAD)/計算機輔助制造(Computer-aided?manufacturing，CAM)系統雖然可以生成數控加工程序，但是仍需要工藝人員對數控加工過程中的各項切削參數進行手工設定，由此帶來兩個方面的問題：第一、工藝人員的數控加工編程水平很大程度上決定了數控加工過程的精度和效率；第二、為了降低加工過程中出現的振動以及切削載荷等不利因素對機床穩定性的影響，在結構件的數控加工過程中，需保持機床主軸輸出功率相對平滑，才能保證切削系統的安全，而工藝人員無法對機床主軸的輸出功率實現精確控制。

如何合理調整參數滿足機床功率平滑輸出十分重要。工藝人員傾向于犧牲加工效率使用更加保守的參數來獲得穩定的數控加工刀具軌跡。這種刀具軌跡的使用降低了數控加工過程的效率，也一定程度上抑制了機床性能的充分發揮。其次，伴隨科技的快速發展，以數控機床為典型代表的具有高技術含量的現代制造設備開始在制造業中發揮著越來越重要的作用。隨著數控機床的廣泛應用，加工過程中切削加工參數的合理設置極大地影響著數控機床的加工效能的發揮。也正由此，如何對現有的數控加工切削參數進行調整，并實現刀具軌跡的優化被廣泛研究。現存的數控加工刀具軌跡的生成方法以及刀具軌跡的優化方法，都是以一個已經給定的數控加工指令為基礎，一方面，預先給定的加工代碼，加工過程中不考慮其各項參數設置對于機床的影響；另一方面，這一過程需要預先編寫設計加工代碼、刀具軌跡，然后在返回代碼中進行修改，很大程度上抑制著生產效率的提高。

到目前為止，對現有數控加工過程的加工路徑或者參數進行的優化大致通過三種方法實現：第一種、針對加工路徑的優化；第二種、針對加工參數的優化；第三種、把前兩種方法進行結合，根據某種策略首先對加工路徑進行優化，然后再對加工路徑中的某項切削參數進行優化。但這些方法都依賴工藝人員的編程水平，需要對加工的參數進行優化，周期長并且效率低；無法實時調整切削參數，使得機床功率輸出穩定性低，加工過程中出現振動，嚴重影響切削效果。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例期望提供切削方法、切削裝置及系統，至少能解決現有切削方法中存在的機床功率輸出穩定性低等技術問題。

本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種切削方法，所述方法包括：

根據被加工件構建所述被加工件的毛坯模型；

通過所述毛坯模型生成毛坯件，并確定切削所述毛坯件的切削參數和切削軌跡信息；

獲取切削設備參數；

根據所述切削設備參數和所述切削參數確定滿足功率平滑輸出要求的第一參數閾值范圍信息；

根據所述第一參數閾值范圍信息和所述切削軌跡信息對毛坯件進行切削。

上述方案中，所述根據所述切削設備參數和所述切削參數確定滿足功率平滑輸出要求的第一參數閾值范圍信息包括：

從所述切削設備參數中提取切削刀具參數和設備功率數據；

根據所述切削刀具參數和所述切削參數得到預切削功率數據；

當所述預切削功率數據與所述設備功率數據的比值在設定范圍時，將對應所述預切削功率數據的切削參數的取值范圍作為所述第一參數閾值范圍信息。

上述方案中，所述方法還包括根據切削反饋數據對所述第一參數閾值范圍信息進行修正得到第二參數閾值范圍信息的步驟。

上述方案中，所述根據切削反饋數據對所述第一參數閾值范圍信息進行修正得到第二參數閾值范圍信息包括：

獲取實際切削功率數據和實際切削參數；

根據所述實際切削功率數據和實際切削參數求得切削狀態數據；

根據所述切削狀態數據和所述切削參數確定滿足所述功率平滑輸出要求的第二參數閾值范圍信息；

根據所述第二參數閾值范圍信息和所述切削軌跡信息對毛坯件進行切削。

上述方案中，所述實際切削參數的獲取過程為：間隔設定時間采集切削刀具的速度信號、切削深度和切削角度信號。

本發明實施例還提供了一種切削裝置，所述裝置包括：

模型生成單元，用于根據被加工件構建所述被加工件的毛坯模型；

切削生成單元，用于通過所述毛坯模型生成毛坯件，并確定切削所述毛坯件的切削參數和切削軌跡信息；

信息獲取單元，用于獲取切削設備參數；