[發明專利]機械加工在線品質管控方法和系統以及加工機床

有效

• 申請號: 201610029372.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105573250B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 王晉生
• 申請（專利權）人: 深圳吉蘭丁智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/4063
• 分類號: G05B19/4063
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種機械加工在線品質管控方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集加工機床加工過程中的實時物理量；

將所述實時物理量與預設范圍比較，若所述實時物理量超出所述預設范圍的邊界，則判定被加工工件出現品質異常，并控制所述加工機床執行第一操作；

其中，所述第一操作為立即停機、執行完當前工序后停機或繼續加工并報警；

所述實時物理量為主軸電機功率、主軸電機扭矩、主軸電機的電流、切削力、切削區域的振動、切削區域的聲音或切削區域的溫度；

所述實時物理量為主軸電機功率；預設功率范圍的邊界通過對多個合格加工過程中主軸電機的功率數據采用邊界控制法計算得出；

所述邊界控制法包括平均值法；所述預設功率范圍的邊界通過對多個合格加工過程中主軸電機的功率數據采用平均值法計算得出的方法為：

獲取N₁個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據；所述合格加工過程的個數為N₁，每個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據的個數均為M個；

對于N₁個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據的相同位置所對應的N₁個功率數據，計算所述N₁個功率數據的平均值

通過公式計算所述預設功率范圍的邊界對應的功率數值；

其中，N₁為大于或等于2的整數，M為大于等于2的整數，i為大于等于1且小于等于M的整數；a為第一預設系數，且a>0；

或者，所述邊界控制法包括標準差法；所述預設功率范圍的邊界通過對多個合格加工過程中主軸電機的功率數據采用標準差法計算得出的方法為：

獲取N₂個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據；所述合格加工過程的個數為N₂，每個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據的個數均為M個；

對于N₂個所述合格加工過程中主軸電機的功率數據的相同位置所對應的N₂個功率數據，計算所述N₂個功率數據的平均值和標準差σ；

通過公式計算所述預設功率范圍的邊界對應的功率數值；

其中，N₂為大于或等于3的整數，M為大于等于2的整數，i為大于等于1且小于等于M的整數；s為第二預設系數。

2.根據權利要求1所述的機械加工在線品質管控方法，其特征在于，所述第二預設系數s的取值范圍為3至5。

3.根據權利要求1所述的機械加工在線品質管控方法，其特征在于，所述方法還包括：

存儲所述實時物理量，并顯示所述實時物理量和所述預設范圍。

4.一種實施如權利要求1-3中任意一項權利要求所述的機械加工在線品質管控方法的機械加工在線品質管控系統，其特征在于，包括數據采集裝置、數據處理裝置和信號輸出裝置；

所述數據采集裝置用于采集加工機床加工過程中的實時物理量，并轉換成所述數據處理裝置可識別的信號模式，發送至數據處理裝置；

所述數據處理裝置用于將所述實時物理量與預設范圍比較，在所述實時物理量超出所述預設范圍的邊界時，生成觸發信號，并經所述信號輸出裝置將所述觸發信號發送至所述加工機床的控制系統；

所述加工機床的控制系統控制所述加工機床執行第一操作；

其中，所述第一操作為立即停機、執行完當前工序后停機或繼續加工并報警；

所述實時物理量為主軸電機功率、主軸電機扭矩、主軸電機的電流、切削力、切削區域的振動、切削區域的聲音或切削區域的溫度。

5.根據權利要求4所述的機械加工在線品質管控系統，其特征在于，還包括顯示存儲裝置；所述顯示存儲裝置與所述數據處理裝置連接；

所述顯示存儲裝置用于存儲所述實時物理量，并顯示所述實時物理量和所述預設范圍。

6.一種加工機床，其特征在于，包括權利要求4或5所述的機械加工在線品質管控系統。