[發明專利]一種機械加工自適應控制方法

在審

• 申請號: 202010944772.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112051799A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 顏明華;范克東
• 申請（專利權）人: 成都廣泰威達數控技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404;G05B19/401;G05B19/4065;G05B19/408
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

本發明提供一種機械加工自適應方法，通過獲取歷史時刻機械加工過程中的加工參數以及機床數據；根據歷史時刻的加工參數以及機床數據建立參數修正模型；獲取當前時刻機械加工過程中的加工參數以及機床數據；將當前時刻的機床數據與歷史時刻的機床數據進行比對，獲取比對結果；并通過參數修正模型自適應修正當前時刻機械加工過程的加工參數，使機械加工過程中的機床以最優狀態運行。本發明通過監測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，利用傳統的或現代的算法進行識別，以辯識出刀具的受力、磨損、破損狀態及機床加工的穩定性狀態，并根據這些狀態實時調整加工參數和加工指令，使機床處于最佳運行狀態。

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，特別是涉及一種機械加工自適應控制方法。

背景技術

在日益復雜的現代化機械制造中，隨著機械零部件向著高精尖發展，機械制造技術也隨之變得日益復雜，傳統的機械制造技術已經不能滿足高精尖零部件的加工精度要求。在傳統的機械加工中，加工參數主要是通過機械工程師的個人經驗設定固定值，在整個加工過程中一直不變。這樣使得機械加工的效率大大降低，機械加工的精度較差，無法滿足高精尖機械零部件的加工精度指標。而為了加工出滿足高精度要求的機械零部件，就需要在機械加工過程中，自動選擇合適的機械加工參數，使得機械加工過程中，無需人為介入，系統通過神經網絡的不同反饋值，自動訓練出恰當的加工參數，全自動地進行機械零部件的數控加工。因此，本發明提出一種機械加工自適應控制方法。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種機械加工自適應控制方法，用于解決現有技術存在的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種機械加工自適應控制方法，包括以下步驟：

獲取歷史時刻機械加工過程中的加工參數以及與所述加工參數對應的歷史時刻的機床數據；

根據歷史時刻的加工參數以及機床數據建立參數修正模型；

獲取當前時刻機械加工過程中的加工參數以及與所述加工參數對應的當前時刻的機床數據；

將當前時刻的機床數據與歷史時刻的機床數據進行比對，獲取比對結果；并通過所述參數修正模型自適應修正當前時刻機械加工過程的加工參數，使所述機械加工過程中的機床以最優狀態運行。

可選地，所述加工參數包括：切削力、電機主軸轉速、進給主軸速度、電機功率值、電流值和電壓值；

所述機床數據包括：刀具受力數據、磨損數據、破損數據和機床的穩定性狀態。

可選地，所述電機主軸轉速與所述切削力的關系如下：

其中，S_N為額定滑差；V₁為同步轉速；K為電機到刀具的傳動比；R為刀具半徑；m₁為定子相數；r為轉子電阻；F為刀刃受到的切削阻力；I_N為主軸電流。

可選地，還包括：

獲取歷史時刻機械加工過程中的加工參數以及與所述加工參數對應的歷史時刻的機床數據，并存儲至機械加工工藝自適應參數數據庫；

根據數據庫中歷史時刻的加工參數以及機床數據之間的特性提取數據特征量建立參數修正模型；

根據當前時刻機械加工過程中的加工參數以及與所述加工參數對應的當前時刻的機床數據訓練所述參數修正模型，獲取訓練后的參數修正模型；

獲取所述比對結果，根據訓練后的參數修正模型自適應修正當前時刻機械加工過程的加工參數，使所述機械加工過程中的機床以最優狀態運行。

可選地，還包括：