[發明專利]一種數控機床進給系統裝配質量的快速判別方法

有效

• 申請號: 201510331424.0
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN104950811B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 劉紅奇;劉星;李斌;賀勇軍;毛新勇;彭芳瑜;石柏川;湯勝兵;鐘學敏
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05B19/406
• 分類號: G05B19/406
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

技術領域

本發明屬于數控機床裝配質量監測技術領域，更具體地，涉及一種數控機床進給系統裝配質量的快速判別方法。

背景技術

數控機床中的進給系統作為機床中重要的傳輸部件，其裝配性能的好壞，直接影響著工件的加工品質、絲杠壽命和成本的控制。針對一些應用于汽車領域的加工機床，尤其是用于發動機缸蓋、缸體的加工，往往對絲杠的損耗很大，這就要求在進給系統進行更換的時候，一定要確保其擁有一個良好的裝配質量，否則會影響工件的加工質量及系統的壽命。

現有的監測機床裝配質量比較普遍的方法，就是進行工件的試切，再通過三坐標對其進行檢驗，工件合格，則安裝達標，但是三坐標的測量往往耗費的時間比較長，同時第一次試切的工件不一定合格，這不緊耗費大量的時間，同時對成本造成一定的浪費。此外，針對數控機床裝配質量的監測大部分依據實踐經驗，也有部分通過外置傳感器獲取機床的信號，對機床的裝配質量進行評價，但是其通過在裝配時布置輔助傳感器費時費力，且成本高，監測效率低。

發明內容

針對現有技術的上述缺點和/或改進需求，本發明提供了一種數控機床進給系統裝配質量的快速判別方法，其中直接利用進給系統自身的內置傳感器，獲取進給系統的位置信號和電流信號，并通過實時比較進給系統正常安裝情況下及新安裝情況下的信號，從而快速、準確的獲取進給系統的裝配質量，同時，本發明無需對工件進行測試，也無需進行三坐標的測量，因此，具備監測效率高、成本低、省時省力等優點，因而尤其適用于數控機床進給系統的裝配質量的在線監測。

為實現上述目的，本發明提出了一種數控機床進給系統裝配質量的快速判別方法，其基于數控機床內置傳感器的信號進行判別，其特征在于，包括如下步驟：

(1)參考樣本參數的確定：

選用正常裝配條件下的數控機床進給系統作為參考樣本，確定該數控機床進給系統的進給速度和行程范圍，根據上述進給速度和行程范圍生成進給G代碼；利用該進給G代碼控制所述數控機床進給系統做進給運動，從而產生激勵；在該激勵的作用下，獲取所述正常裝配條件下的進給系統的內置傳感器的信號以作為參考樣本參數；

(2)新裝配的進給系統裝配質量的在線判別：

將新裝配的進給系統作為在線判別對象，并采用步驟(1)中生成的所述進給G代碼控制其做進給運動，從而產生激勵；在該激勵的作用下，獲取所述新裝配的進給系統內置傳感器的實時監測信號；通過該實時監測信號與步驟(1)中的參考樣本參數進行在線比較，獲得數控機床新裝配進給系統的裝配質量，以此方式，實現了數控機床進給系統裝配質量的快速判別。

作為進一步優選的，所述內置傳感器的信號和所述內置傳感器的實時監測信號均包括電流信號和位置信號。

作為進一步優選的，所述的進給系統裝配質量的快速判別包括進給系統聯軸器是否存在間隙的判別、進給系統裝配是否水平的判別和進給系統鎖緊螺母是否鎖死的判別。

作為進一步優選的，所述的進給系統聯軸器是否存在間隙的判別，具體過程如下：分別提取正常裝配條件下以及新裝配條件下的進給系統內置傳感器的位置信號的跟隨誤差，通過上述兩個位置信號的跟隨誤差的比較，實時判別所述新裝配的進給系統聯軸器是否存在間隙。

作為進一步優選的，所述的進給系統裝配是否水平的判別，具體過程如下：分別提取正常裝配條件下以及新裝配條件下的進給系統內置傳感器的有功電流信號，通過上述兩個有功電流信號的比較，實時判別所述新裝配的進給系統裝配是否水平。

作為進一步優選的，所述的進給系統鎖緊螺母是否鎖死的判別，具體過程如下：分別提取正常裝配條件下以及新裝配條件下的進給系統內置傳感器的電流信號的響應時間，通過上述兩個電流信號響應時間的比較，實時判別所述新裝配的進給系統絲杠是否鎖死。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點：

1.本發明直接通過機床內的內置傳感器獲取位置及電流信號，將新裝配的進給系統與正常安裝條件下獲取的樣本信號進行比較，來測定機床進給系統的動態誤差，實現快速方便的判別進給系統的裝配質量，如實現進給系統聯軸器間隙的判別，進給系統裝配是否水平的判別和進給系統鎖緊螺母是否鎖死的判別。

2.本發明能夠快速判定現場新更換進給系統的裝配質量，標定快速，適應現場環境，不需要浪費工件進行測試，不需要長時間的等待三坐標的測量結果，節約時間與成本，省時省力，判別簡單、快速，且效率高。

附圖說明