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一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:31493685 阅读:71 留言:0更新日期:2021-12-18 12:31
本发明专利技术提供一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质,包括:在工装检测到切削力处于稳定状态的情况下,获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息,第一伺服电机用于驱动工件旋转,第二伺服电机用于驱动工装刀具接触工件;基于第一扭矩映射系数和第一扭矩信息,生成第一切削力补偿信息,并基于第二扭矩映射系数和第二扭矩信息,生成第二切削力补偿信息;基于第一切削力补偿信息和第二切削力补偿信息对第一切削力信息进行修正,得到目标切削力信息。本发明专利技术的方法,可以有效提高平稳状态下切削力信号的测量精度,有利于优化切削工艺,提高车削机床的工作效率。提高车削机床的工作效率。提高车削机床的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及信息处理
,尤其涉及一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]切削力测量一直是车削机床加工领域中关键的一项研究内容,在实际生产过程中,对于不同的加工工艺、材料和方法,通过切削力测量,可以直观反映整个切削加工过程,对优化切削参数、减缓刀具磨损、提高加工质量和切削效率等具有重要指导作用。
[0003]目前,在现有切削力测量系统中,通常采用测力仪进行切削力测量,存在切削力信号的测量精度不高的问题。
[0004]因此,如何更好地进行切削力的测量已经成为业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质,用以更好地进行切削力的测量。
[0006]本专利技术提供一种切削力测量方法,包括:
[0007]在工装检测到切削力处于稳定状态的情况下,获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息,其中,所述第一伺服电机用于驱动工件旋转,所述第二伺服电机用于驱动所述工装刀具接触所述工件;
[0008]基于第一扭矩映射系数和所述第一扭矩信息,生成第一切削力补偿信息,并基于第二扭矩映射系数和所述第二扭矩信息,生成第二切削力补偿信息,其中,所述第一扭矩映射系数和所述第二扭矩映射系数,是基于所述工装刀具的切削力处于变化状态的情况下获取的多组工装刀具第二切削力信息、多组所述第一伺服电机的第三扭矩信息和多组所述第二伺服电机的第四扭矩信息生成的;
[0009]基于所述第一切削力补偿信息和所述第二切削力补偿信息对所述第一切削力信息进行修正,得到目标切削力信息。
[0010]根据本专利技术提供的一种切削力测量方法,在所述获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息之前,还包括:
[0011]获取所述工装刀具的切削力变化量信息;
[0012]在所述切削力变化量信息不小于预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于变化状态;
[0013]或,在所述切削力变化量信息小于所述预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于稳定状态。
[0014]根据本专利技术提供的一种切削力测量方法,在所述切削力变化量信息不小于预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于变化状态之后,还包括:
[0015]在所述工装刀具的切削力处于变化状态的情况下,获取多组测量数据组,每组所
述测量数据组包括所述工装刀具的第二切削力信息、所述第一伺服电机的第三扭矩信息和所述第二伺服电机的第四扭矩信息;
[0016]基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第三扭矩信息,确定第一扭矩映射系数;
[0017]基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第四扭矩信息,确定第二扭矩映射系数。
[0018]根据本专利技术提供的一种切削力测量方法,所述基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第三扭矩信息,确定第一扭矩映射系数,包括:
[0019]基于每组所述测量数据组中的所述第三扭矩信息和所述第二切削力信息的第二主切削力信息、第二切深抗力信息,确定多组第三扭矩映射系数;
[0020]对多组所述第三扭矩映射系数进行最小二乘法拟合计算,得到所述第一扭矩映射系数。
[0021]根据本专利技术提供的一种切削力测量方法,所述基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第四扭矩信息,确定第一扭矩映射系数,包括:
[0022]基于每组测量数据组中的所述第四扭矩信息和所述第二切削力信息的第二进给抗力信息,确定多组第四扭矩映射系数;
[0023]对多组所述第四扭矩映射系数进行最小二乘法拟合计算,得到所述第二扭矩映射系数。
[0024]根据本专利技术提供的一种切削力测量方法,所述第一切削力信息包括第一主切削力信息、第一切深抗力信息和第一进给抗力信息,所述基于所述第一切削力补偿信息和所述第二切削力补偿信息对所述第一切削力信息进行修正,得到目标切削力信息,包括:
[0025]基于所述第一切削力补偿信息中的主切削力补偿信息,对所述第一主切削力信息进行修正,得到目标主切削力信息;
[0026]基于所述第一切削力补偿信息中的切深抗力补偿信息,对所述第一切深抗力信息进行修正,得到目标切深抗力信息;
[0027]基于所述第二切削力补偿信息,对所述第一进给抗力信息进行修正,得到目标进给抗力信息;
[0028]根据所述目标主切削力信息、所述目标切深抗力信息和所述目标进给抗力信息,得到所述目标切削力信息。
[0029]本专利技术还提供一种切削力测量装置,包括:
[0030]获取单元,用于在工装检测到切削力处于稳定状态的情况下,获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息,其中,所述第一伺服电机用于驱动工件旋转,所述第二伺服电机用于驱动所述工装刀具接触所述工件;
[0031]补偿单元,用于基于第一扭矩映射系数和所述第一扭矩信息,生成第一切削力补偿信息,并基于第二扭矩映射系数和所述第二扭矩信息,生成第二切削力补偿信息,其中,所述第一扭矩映射系数和所述第二扭矩映射系数,是基于所述工装刀具的切削力处于变化状态的情况下获取的多组工装刀具第二切削力信息、多组所述第一伺服电机的第三扭矩信息和多组所述第二伺服电机的第四扭矩信息生成的;
[0032]修正单元,用于基于所述第一切削力补偿信息和所述第二切削力补偿信息对所述第一切削力信息进行修正,得到目标切削力信息。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述切削力测量方法的步骤。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述切削力测量方法的步骤。
[0035]本专利技术还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述切削力测量方法的步骤。
[0036]本专利技术提供的一种切削力测量方法、装置、电子设备及存储介质,基于压电传感器对力的增加量反应敏感,通过检测各个伺服电机的轴承扭矩信息,在工装检测到切削力处于稳定状态的情况下,根据刀具切削力与伺服电机轴扭矩的物理映射关系,对测量的切削力信息和伺服电机扭矩信息进行耦合解算,确定出数值可靠的第一扭矩映射系数和第二扭矩映射系数,从而可以基于工装刀具切削力处于稳定状态的情况下获取的工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息,根据第一扭矩映射系数和第一扭矩信息得到真实的第一切削力补偿信息,根据第二扭矩映射系数和第二扭矩信息得到真实的第二切削力补偿信息,进而根据第一切削力补偿信息和第二切削力补偿信息对稳定状态下实本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切削力测量方法,其特征在于,包括:在工装检测到切削力处于稳定状态的情况下,获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息,其中,所述第一伺服电机用于驱动工件旋转,所述第二伺服电机用于驱动所述工装刀具接触所述工件;基于第一扭矩映射系数和所述第一扭矩信息,生成第一切削力补偿信息,并基于第二扭矩映射系数和所述第二扭矩信息,生成第二切削力补偿信息,其中,所述第一扭矩映射系数和所述第二扭矩映射系数,是基于所述工装刀具的切削力处于变化状态的情况下获取的多组工装刀具第一、二切削力信息、多组所述第一伺服电机的第三扭矩信息和多组所述第二伺服电机的第四扭矩信息生成的;基于所述第一切削力补偿信息和所述第二切削力补偿信息对所述第一切削力信息进行修正,得到目标切削力信息。2.根据权利要求1所述的切削力测量方法,其特征在于,在所述获取工装刀具的第一切削力信息、第一伺服电机的第一扭矩信息和第二伺服电机的第二扭矩信息之前,还包括:获取所述工装刀具的切削力变化量信息;在所述切削力变化量信息不小于预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于变化状态;或,在所述切削力变化量信息小于所述预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于稳定状态。3.根据权利要求2所述的切削力测量方法,其特征在于,在所述切削力变化量信息不小于预设阈值的情况下,确定所述工装刀具的切削力处于变化状态之后,还包括:在所述工装刀具的切削力处于变化状态的情况下,获取多组测量数据组,每组所述测量数据组包括所述工装刀具的第二切削力信息、所述第一伺服电机的第三扭矩信息和所述第二伺服电机的第四扭矩信息;基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第三扭矩信息,确定第一扭矩映射系数;基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第四扭矩信息,确定第二扭矩映射系数。4.根据权利要求3所述的切削力测量方法,其特征在于,所述基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第三扭矩信息,确定第一扭矩映射系数,包括:基于每组所述测量数据组中的所述第三扭矩信息和所述第二切削力信息的第二主切削力信息、第二切深抗力信息,确定多组第三扭矩映射系数;对多组所述第三扭矩映射系数进行最小二乘法拟合计算,得到所述第一扭矩映射系数。5.根据权利要求3所述的切削力测量方法,其特征在于,所述基于各组所述测量数据组中的所述第二切削力信息和所述第四扭矩信息,确定第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:康珊珊冯平法唐晓强刘莉王力白海林
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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