[發明專利]在線監測數據與零件加工位置的時空映射方法

在審

• 申請號: 201910019977.0
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109765841A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 張定華;夏衛紅;張瑩;吳寶海
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種在線監測數據與零件加工位置的時空映射方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、通過外加測試儀器獲得在線監測數據，通過讀取數控系統的數據獲得零件位置信息；

步驟二、在零件加工過程中，當切削參數發生突變時，加工過程中的監測數據也會發生突變；當刀具開始接觸到工件時，切觸點位置的監測數據會發生突變，通過零件的設計模型找出該點的位置坐標，當機床數據采集過程中，坐標數據采集識別出標記坐標時，記錄采集時刻；加工過程中標記位置的切削深度會發生突變，此刻監測到的切削力也會發生突變，標記位置的坐標通過設計模型得到；

步驟三、時空映射；

在零件加工過程中，在刀具還未接觸到工件時，檢測不到切削力信號，當刀具剛切觸到零件時，切削力會發生突變，在切削力的采集信號中，找到切削力突變時刻對應的切削力，而刀具剛切觸到工件的坐標，通過設計模型進行標記，記為P₀此刻對應的刀心點坐標為C₀；記錄采集到刀心點坐標為C₀的時刻記為t_c，切削力突變時刻為t_k，t_c和t_k相差t₀，將此時的時間置零，此后在時間軸上，兩個通道的信號就會一一對應；

具體做法是：

1)標記位置坐標識別；通過設計模型標記切入點坐標為P₀，通過刀心點和切觸點映射關系得到刀心點坐標為C₀，記錄數據采集到標記位置的時刻為t_c，即刀切削到切入點的時刻為t_p，f為對應關系；

t_p＝t_c

f：C₀(x_c，y_c，z_c)→P₀(x_p，y_p，z_p)

2)標記位置切削力識別；當刀具切削到切入點P₀時，切削力為F₀，此刻的切削力會發生突變的時刻為t_k；

t_k→F₀(t_k)

3)時間對應；標記位置坐標采集時刻t_p和切削力采集時刻t_k相差t₀，即t_p＝t_k±t₀，對信號進行時移，將標記位置的信號置零，如下：

t_p＝0，t_k＝0

f：F(t)→P{x(t)，y(t)，z(t)}。