一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质，其方法包括：获取当前机床在历史周期的历史主轴振动相关数据，根据历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据；根据主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型；将未来加工时间段输入至共振区间预测模型中，预测获取在未来加工时间段引发共振现象的目标共振转速；根据未来加工时间段及其目标共振转速生成机床控制指令，并将机床控制指令发送至机床，使得机床在未来加工时间段调整对应电机转速以避免出现共振现象。本发明专利技术准确预测任意未来时间的共振转速，以规避共振区间转速的工件排程，提升机床加工精度和产品质量。提升机床加工精度和产品质量。提升机床加工精度和产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤指一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质。

技术介绍

[0002]目前机床制造技术快速发展，机床整体加工性能一般体现在三方面，分别是高精度，高速度和高可靠性，所以提高机床整体加工性能至关重要。
[0003]由于，数控机床在加工过程中，在工作转速范围内容易发生共振，这样，会因为共振使得机床的主轴振动变得异常的剧烈，容易因主轴振动而影响加工精度，这对产品生产质量是十分不利的，其中，异常抖动的转速区间为共振区间，一台机台的共振区间会随着机台的使用度或时间变化逐渐发生变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质，解决了数控机床在产品加工生产过程中，因为共振导致产品质量低的技术问题。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术提供一种防生产共振的方法，包括步骤：获取当前机床在历史周期的历史主轴振动相关数据，根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据；所述主轴振动样本数据包括历史时刻及其对应的电机转速、主轴振幅；根据所述主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型；将未来加工时间段输入至所述共振区间预测模型中，预测获取在所述未来加工时间段引发共振现象的目标共振转速；目标共振转速是指同种工艺生产同种产品的未来加工时间段引发机床主轴出现共振现象的最大共振点对应的电机转速；根据所述未来加工时间段及其目标共振转速生成机床控制指令，并将所述机床控制指令发送至机床，使得所述机床在所述未来加工时间段调整对应电机转速以避免出现共振现象；其中，所述未来加工时间段为所述当前机床在同种工艺生产同种产品的运作工作状态下的未来时间；其中，机床控制指令包括未来加工时间段每一时刻对应的电机目标转速，且每一时刻的电机目标转速与目标共振转速不重合。
[0006]进一步的，所述根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据包括步骤：对所述历史主轴振动相关数据进行数据预处理；根据机床生产日志和数据预处理后的历史主轴振动相关数据，分类得到生产同种产品对应的主轴振动样本数据。
[0007]进一步的，所述根据所述主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型包括步骤：根据所述主轴振动样本数据分类得到出现共振现象的共振数据集，以及未出现共振现象的非共振数据集；将所述共振数据集作为正样本，所述非共振数据集作为负样本形成正负样本集；将所述正负样本集划分为训练样本集和测试样本集，将训练样本集中最大主轴振幅对应的转速作为输出，训练样本集中的时间、各转速对应的主轴振幅作为输入，使用线性回归算法反复训练得出候选模型；根据所述测试样本集对所述候选模型进行验证和参数优化得到最终的共振区间预测模型。
[0008]本专利技术还提供一种防生产共振的系统，包括：获取模块，用于获取当前机床在历史周期的历史主轴振动相关数据，根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据；所述主轴振动样本数据包括历史时刻及其对应的电机转速、主轴振幅；训练模块，用于根据所述主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型；处理模块，用于将未来加工时间段输入至所述共振区间预测模型中，预测获取在所述未来加工时间段引发共振现象的目标共振转速；目标共振转速是指同种工艺生产同种产品的未来加工时间段引发机床主轴出现共振现象的最大共振点对应的电机转速；生成模块，用于根据所述未来加工时间段及其目标共振转速生成机床控制指令；通信模块，用于将所述机床控制指令发送至机床，使得所述机床在所述未来加工时间段调整对应电机转速以避免出现共振现象；其中，所述未来加工时间段为所述当前机床在同种工艺生产同种产品的运作工作状态下的未来时间；其中，机床控制指令包括未来加工时间段每一时刻对应的电机目标转速，且每一时刻的电机目标转速与目标共振转速不重合。
[0009]进一步的，所述获取模块包括：主轴振动剔除单元，用于对所述历史主轴振动相关数据进行数据预处理；获取单元，用于根据机床生产日志和数据预处理后的历史主轴振动相关数据，分类得到生产同种产品对应的主轴振动样本数据。
[0010]进一步的，所述训练模块包括：分类单元，用于根据所述主轴振动样本数据分类得到出现共振现象的共振数据集，以及未出现共振现象的非共振数据集；处理单元，用于将所述共振数据集作为正样本，所述非共振数据集作为负样本形成正负样本集；训练单元，用于将所述正负样本集划分为训练样本集和测试样本集，将训练样本集中最大主轴振幅对应的转速作为输出，训练样本集中的时间、各转速对应的主轴振幅作为输入，使用线性回归算法反复训练得出候选模型；调整单元，用于根据所述测试样本集对所述候选模型进行验证和参数优化得到最终的共振区间预测模型。
[0011]本专利技术还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现所述的防生产共振的方法所执行的操作。
[0012]本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现所述的防生产共振的方法所执行的操作。
[0013]通过本专利技术提供的一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质，能够准确预测任意未来时间的共振转速，以规避共振区间转速的工件排程，提升机床加工精度和产品质量。
附图说明
[0014]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种防生产共振的方法、系统、终端设备和存储介质的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0015]图1是本专利技术一种防生产共振的方法的一个实施例的流程图；图2是本专利技术一种防生产共振的方法的另一个实施例的流程图；图3是本专利技术一种防生产共振的方法的主轴振幅随着转速变化的趋势曲线；图4是本专利技术一种防生产共振的方法的主轴共振转速随着时间变化的趋势预测曲线图；图5是本专利技术一种防生产共振的方法的结果判断报告的示意图；图6是本专利技术一种防生产共振的方法的预测分析报告的示意图。
具体实施方式
[0016]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0017]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
[0018]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防生产共振的方法，其特征在于，包括步骤：获取当前机床在历史周期的历史主轴振动相关数据，根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据；所述主轴振动样本数据包括历史时刻及其对应的电机转速、主轴振幅；根据所述主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型；将未来加工时间段输入至所述共振区间预测模型中，预测获取在所述未来加工时间段引发共振现象的目标共振转速；目标共振转速是指同种工艺生产同种产品的未来加工时间段引发机床主轴出现共振现象的最大共振点对应的电机转速；根据所述未来加工时间段及其目标共振转速生成机床控制指令，并将所述机床控制指令发送至机床，使得所述机床在所述未来加工时间段调整对应电机转速以避免出现共振现象；其中，所述未来加工时间段为所述当前机床在同种工艺生产同种产品的运作工作状态下的未来时间；其中，机床控制指令包括未来加工时间段每一时刻对应的电机目标转速，且每一时刻的电机目标转速与目标共振转速不重合。2.根据权利要求1所述的防生产共振的方法，其特征在于，所述根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据包括步骤：对所述历史主轴振动相关数据进行数据预处理；根据机床生产日志和数据预处理后的历史主轴振动相关数据，分类得到生产同种产品对应的主轴振动样本数据。3.根据权利要求2所述的防生产共振的方法，其特征在于，所述根据所述主轴振动样本数据，训练生成对应的共振区间预测模型包括步骤：根据所述主轴振动样本数据分类得到出现共振现象的共振数据集，以及未出现共振现象的非共振数据集；将所述共振数据集作为正样本，所述非共振数据集作为负样本形成正负样本集；将所述正负样本集划分为训练样本集和测试样本集，将训练样本集中最大主轴振幅对应的转速作为输出，训练样本集中的时间、各转速对应的主轴振幅作为输入，使用线性回归算法反复训练得出候选模型；根据所述测试样本集对所述候选模型进行验证和参数优化得到最终的共振区间预测模型。4.一种防生产共振的系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取当前机床在历史周期的历史主轴振动相关数据，根据所述历史主轴振动相关数据获取生产同种产品对应的主轴振动样本数据；所述主轴振动样本数据包括历史时刻及其对应的电机转速、主轴振...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩丙江，李纲，许望申，王嘉毅，
申请(专利权)人：锱云上海物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：