[發明專利]一種保證加工恒負載輸出的控制方法

在審

• 申請號: 201710259129.8
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107052903A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 劉傳進;潘衛國;任東;崔德友;徐新朋;繆申;劉志華
• 申請（專利權）人: 南通國盛智能科技集團股份有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;B23Q17/12;G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于切削技術領域，具體涉及一種保證加工恒負載輸出的控制方法。

背景技術

在加工中心切削過程中經常會發生因被切削材料硬度不勻、毛坯余量不一致等問題帶來的切削工況瞬間惡化，加工中心主軸負載瞬間快速上升的情況，嚴重的可能導致刀具破損，加工中心主要部件損壞，甚至會發生因切削力過大帶來的人員損傷，因此，本發明針對此現象提出一種加工恒負載輸出的控制方法。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種保證加工恒負載輸出的控制方法。

技術方案：一種保證加工恒負載輸出的控制方法，包括如下步驟：

(1)在加工中心主軸上安裝音頻接收器、振動感應探測器，將切削過程中產生的音頻和振動頻率和幅值傳送到控制系統中，控制系統實時接收音頻和振動頻率和幅值；

(2)當發生切削狀況惡化時，音頻和振頻、振幅會發生劇烈變化：音頻接收器和振動接收器可實時接收到聲音和振動的變化情況，當音頻瞬間升高25％或振頻振幅值瞬間升高至100％時，即時降低伺服軸的進給速度，減小切削進給量，從而降低切削阻力，保持切削恒負載輸出保護設備、刀具和人員，并可以有效阻止撞機情況的發生；

(3)啟動加工控制程序，剛啟動時，操作者會判斷當前切削參數是否合理，不合理的情況操作者會停下來修改切削參數，一旦操作認為此切削數值合理開始自動加工時，將正常切削后30秒的平均噪音和振動值作為參考值，將切削啟動后的切削噪音和振動值進行比較；

通過加工中心PLC控制程序加入對音頻和振頻與前一刻數值的比較，系統當前噪音和振動數值與前噪音和振動數值相比較得出切削狀況正發生急驟惡化時，需要對進給速度即時調整降低切削負載、進給速度降低的比率為每次25％；

當速度降低到原指定速度的50％時，機床發生切削工況異常報警接通蜂鳴器呼喚操作者來機床前檢查切削工況；

如在降低進給速度后，切削噪音降低到初始值的70％和切削振動值降低到初始參考值的50％時進給速度自動提高，提高幅度仍按初始速度的25％累加直至恢復至初始設定進給速度。

有益效果：本發明是將當前切削噪音和振動與前一刻切削噪音和振動進行比較，如發生很大變化，即對切削進給參數進行即時調整的一種智能控制方法。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

具體實施例

在加工中心切削過程中如果切削平穩，切削產生的噪音、切削產生的振動都相對平穩，并且保持在較小范圍內波動。當切削狀況發生變化時，切削產生的噪音振動數值也會瞬間發生變化，本方法是將當前切削噪音和振動與前一刻切削噪音和振動進行比較，如發生很大變化，即對切削進給參數進行即時調整的一種智能控制方法，具體操作如下：

(1)在加工中心主軸上安裝音頻接收器、振動感應探測器，將切削過程中產生的音頻和振動頻率和幅值傳送到控制系統中，控制系統實時接收音頻和振動頻率和幅值。

(2)當發生切削狀況惡化時，音頻和振頻、振幅會發生劇烈變化：音頻接收器和振動接收器可實時接收到聲音和振動的變化情況，當音頻瞬間升高25％或振頻振幅值瞬間升高至100％時，即時降低伺服軸的進給速度，減小切削進給量，從而降低切削阻力，保持切削恒負載輸出保護設備、刀具和人員，并可以有效阻止撞機情況的發生。

(3)通過加工中心PLC控制程序加入對音頻和振頻與前一刻數值的比較，以BT40主軸，主軸電機功率11KW,Φ60面刀、5刃，切削刃45°，刀具轉速800rpm/min,以1000/min速度切削C45鋼材平面，刀具切削寬度40mm,切深2mm,平穩切削時，主軸端實測音頻噪音值在72dB左右波動，主軸端實測切削振動值在0.7um/s左右，振幅在5um左右小幅波動。

因工件毛坯不一致刀具切深忽然變為3.5mm,主軸端測量的噪音值和振動值瞬間發生變化，切削噪音瞬間提高到96dB，振動值瞬間提高到1.4um/s、振幅瞬間提高到13um，系統當前噪音和振動數值與前噪音和振動數值相比較得出切削狀況正發生急驟惡化，需要對進給速度即時調整降低切削負載、進給速度降低的比率為每次25％。

系統PLC一級程序掃描周期為4-8毫秒,本次切削啟動后的切削噪音和振動值進行比較。(因程序剛啟動時，操作者會判斷當前切削參數是否合理，不合理的情況操作者會停下來修改切削參數，一旦操作認為此切削數值合理開始自動加工時，我們將正常切削后30秒的平均噪音和振動值作為參考值。