【技术实现步骤摘要】
一种基于能耗优化的数控机床控制方法及数控机床
本专利技术涉及自动化控制领域，尤其涉及一种基于能耗优化的数控机床控制方法及数控机床。
技术介绍
制造业已成为当今能源消耗和碳排放的主要来源之一，国际能源署研究表明全球近1/3的能耗及40％的二氧化碳排放归因于制造业。麻省理工学院研究显示：一台数控机床运行一年产生的二氧化碳排放相当于61辆SUV全年的二氧化碳排放。数控机床作为制造业中的关键设备，其能量消耗和碳排放十分显著。因此，研究数控机床的能耗预测及节能技术对制造业乃至国家的节能减排起着十分重要的作用。制造业节能减排问题已经引起政府、企业和高校研究组织的广泛关注。机械加工工艺作为制造业的一种主要加工方法，其能量消耗在制造业总体能量消耗中占有较大的比重。因而，迫切需要对机械加工工艺过程的能耗进行建模，为机械加工工艺能量优化和节能奠定基础，进一步推进制造业节能减排工作地开展。现有技术中，根据切削速率的变化特性，机械加工过程可以分为恒切削速率过程和变切削速率过程。恒切削速率过程为切削要素保持恒定的切削过程（如：车外圆、...
【技术保护点】
1.一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，对数控机床的存储堆栈、通信网络及外设模块进行初始化，验证存储堆栈的有效性，设置所述通信网络中的总线通信速率的最大值为以太网总线循环周期，读取当前主轴切削的能耗区间；/n步骤2，建立监控模块，实时监控主轴切削的能耗状态，并记录信息，其中，所述信息包括切削的热功率误差及对所述热功率误差进行补偿执行的额外功率和对应时刻的温湿度；/n步骤3，将记录的所述信息输入预先构建决策表，以当前主轴切削的能耗区间最为约束条件生成所有的功率补偿方案，控制数控机床的进给速率，并调整温度及湿度，使得功耗达到最小。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对数控机床的存储堆栈、通信网络及外设模块进行初始化，验证存储堆栈的有效性，设置所述通信网络中的总线通信速率的最大值为以太网总线循环周期，读取当前主轴切削的能耗区间；
步骤2，建立监控模块，实时监控主轴切削的能耗状态，并记录信息，其中，所述信息包括切削的热功率误差及对所述热功率误差进行补偿执行的额外功率和对应时刻的温湿度；
步骤3，将记录的所述信息输入预先构建决策表，以当前主轴切削的能耗区间最为约束条件生成所有的功率补偿方案，控制数控机床的进给速率，并调整温度及湿度，使得功耗达到最小。
2.如权利要求1所述的一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，读取当前主轴切削的能耗区间进一步包括：获取所有切削的参数选取情况，通过所述存储堆栈快速记录走空刀时的能耗信息，再根据参数选取进行切削，然后设置分段数控加工的程序，对在切削过程中的速率变化情况分为等时间距的若干子区间，为每子区间的程序添加监控指令，采集每子区间段的数控加工程序的功率，实时记录各个子区间机床的切削能耗。
3.如权利要求2所述的一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，所述实时监控主轴切削的能耗状态进一步包括：监控模块为每个所述子区间段分配编码，控制进给轴的进给速率。
4.如权利要求3所述的一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，所述设置所述通信网络进一步包括：监控模块通过无线网桥连接至控制基站，所述监控模块读取所述数控机床的实时信息，所述基站将操作指令发送给外设模块。
5.如权利要求4所述的一种基于能耗优化的数控机床控制方法，其特征在于，所述决策表进一步包括：将所述机床进行工作时采集的数据进行记录并建立训练样本，根据训练样本建立相应的决策表；选择与决策表对应的分辨函数求得所述决策表的所有约简；建立初级神...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾莉，闫森，刁微之，罗瑞，
申请(专利权)人：红河学院，昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53
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