一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统技术方案

本发明专利技术涉及数控机床运行作业监测分析领域,具体公开一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，本发明专利技术通过获取目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度和转速符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数，获取目标数控机床当前加工工序中进给轴的刀具夹持稳定度、刀具夹持规范度和进给速度符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的进给轴参数匹配指数，获取目标数控机床当前加工工序对应的加工零件的表面划痕长度和加工零件的形状匹配度，分析得到目标数控机床当前加工工序的零件加工参数匹配指数，实现对数控机床的运行进行全面化监测分析。的运行进行全面化监测分析。的运行进行全面化监测分析。

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统


[0001]本专利技术涉及数控机床运行作业监测分析领域，涉及到一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统。

技术介绍

[0002]加工制造业目前已经普遍地使用数控机床，数控机床的结构复杂，各部件的运行正常与否直接关系到设备的使用寿命和加工精度，因此，对数控机床的运行作业进行监测分析具有重要的意义。
[0003]现有的数控机床运行作业监测方法主要对数控机床整体进行笼统性分析，没有将数控机床细分为各组件单元并进行针对性分析，进而存在一些弊端：1.没有对数控机床作业过程中的主轴单元进行细致化分析，如主轴的夹持加工零件稳定性、夹持加工零件规范性和转速，主轴夹持加工零件不稳固会使得加工零件在主轴高速自转的过程中掉落，同时，主轴夹持加工零件不规范会使得加工零件实际被切割位置与标准切割位置之间存在误差，而主轴的转速会影响加工零件表面切痕的深度，转速过低会使得加工零件的切痕过浅，转速过高会使得加工零件的切痕过深。
[0004]2.没有对数控机床作业过程中的进给轴单元进行细致化分析，如进给轴的夹持刀具稳定性、夹持刀具规范性和进给速度，进给轴夹持刀具不稳固会使得加工零件切割出来的形状与标准形状不一致，进给轴夹持刀具不规范会使得未用刀具的正确切割部位进行切割，造成刀口磨损，甚至刀具损坏，同时，进给速度调控不当会对机床造成损害，丝杆和导轨的磨损都会加剧，并且直接影响工件的表面粗糙度。
[0005]3.没有对数控机床完成各道加工工序后的加工零件进行分析，如加工零件的表面划痕和形状，加工零件表面的划痕会影响加工零件的光泽度和美观性，同时，加工零件加工后的形状如果与预期形状不一致，特别是精密加工零件，会导致加工后的零件无法使用，进而造成加工原材料的浪费，降低加工生产的效率。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提出了一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，实现对数控机床运行作业监测分析的功能。
[0007]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：本专利技术提供一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，包括：数控机床加工数据库：用于存储目标数控机床各加工工序的主轴标准转速、刀具夹持标准图像和加工零件标准三维空间模型。
[0008]主轴参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度和转速符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数。
[0009]进给轴参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序中进给轴的刀具夹持稳定度、刀具夹持规范度和进给速度符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的进给
轴参数匹配指数。
[0010]零件加工参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序对应的加工零件的表面划痕长度和加工零件的形状匹配度，分析得到目标数控机床当前加工工序的零件加工参数匹配指数。
[0011]数据机床加工合格评估模块：用于根据目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数、进给轴参数匹配指数和零件加工参数匹配指数，评估得到目标数控机床当前加工工序的加工合格系数，并进行处理。
[0012]在上述实施例的基础上，所述主轴参数监测模块中获取目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度和转速符合度，具体方法为：按照等时间间隔的原则，在目标数控机床当前加工工序过程中设置各采样时间点，将各采样时间点按照时间先后的顺序依次编号为。
[0013]在目标数控机床主轴夹持加工零件结构的表面按照设定的监测点布设规则，布设各监测点，通过压电型加速度传感器对目标数控机床主轴夹持加工零件结构表面的各监测点进行检测，得到目标数控机床主轴夹持加工零件结构在各采样时间点各监测点的振动加速度，将其记为，i表示第i个采样时间点的编号，，j表示第j个监测点的编号，，将目标数控机床主轴夹持加工零件结构在各采样时间点各监测点的振动加速度代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度修正因子，n表示采样时间点的数量，m表示监测点的数量，表示预设的目标数控机床主轴夹持加工零件结构振动加速度阈值。
[0014]通过高清摄像头采集目标数控机床主轴夹持的加工零件在各采样时间点的图像，得到目标数控机床主轴夹持的加工零件在各采样时间点的轮廓，根据目标数控机床主轴夹持的加工零件在各采样时间点的轮廓，得到目标数控机床主轴夹持的加工零件在各采样时间点与水平线之间的夹角，将目标数控机床主轴夹持的加工零件在各采样时间点与水平线之间的夹角进行相互比较，得到目标数控机床主轴夹持的加工零件与水平线之间的最大夹角，将其记为，将目标数控机床主轴夹持的加工零件与水平线之间的最大夹角代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持规范度，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持规范度修正因子。
[0015]提取数控机床加工数据库中存储目标数控机床各加工工序的主轴标准转速，筛选得到目标数控机床当前加工工序的主轴标准转速，将其记为。
[0016]通过激光转速传感器检测得到目标数控机床主轴在各采样时间点的转速，将其记为，将目标数控机床主轴在各采样时间点的转速代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴的转速符合度，其中表示预设的目标数控机床
当前加工工序中主轴的转速符合度修正因子。
[0017]在上述实施例的基础上，所述主轴参数监测模块中分析得到目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数，具体方法为：将目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度、转速符合度代入公式得到目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序的主轴参数匹配指数修正因子，e表示自然常数，分别表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度、转速符合度的阈值，分别表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴的加工零件夹持稳定度、加工零件夹持规范度、转速符合度的权重因子。
[0018]在上述实施例的基础上，所述进给轴参数监测模块中获取目标数控机床当前加工工序中进给轴的刀具夹持稳定度、刀具夹持规范度和进给速度符合度，具体方法为：在目标数控机床进给轴夹持刀具结构的表面按照设定的检测点布设规则，布设各检测点，通过涡流式位移传感器对目标数控机床进给轴夹持刀具结构表面的各检测点进行检测，得到目标数控机床进给轴夹持刀具结构在各采样时间点各检测点的振动位移，分析得到目标数控机床当前加工工序中进给轴的刀具夹持稳定度，将其记为。
[0019]提取数控机床加工数据库中存储的目标数控机床各加工工序的刀具夹持标准图像，筛选得到目标数控机床当前加工工序的刀具夹持标准图像。
[0020]通过高清摄像头采集目标数控机床进给轴夹持的刀具在各采样时间点的图像，得到目标数控机床进给轴夹持的刀具在各采样时间点的轮廓，分析得到目标数控机床当前加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，其特征在于，包括：数控机床加工数据库：用于存储目标数控机床各加工工序的主轴（1）标准转速、刀具夹持标准图像和加工零件（2）标准三维空间模型；主轴参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度、加工零件（2）夹持规范度和转速符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的主轴（1）参数匹配指数；进给轴参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序中进给轴的刀具夹持稳定度、刀具夹持规范度和进给速度符合度，分析得到目标数控机床当前加工工序的进给轴参数匹配指数；零件加工参数监测模块：用于获取目标数控机床当前加工工序对应的加工零件（2）的表面划痕长度和加工零件（2）的形状匹配度，分析得到目标数控机床当前加工工序的零件加工参数匹配指数；数据机床加工合格评估模块：用于根据目标数控机床当前加工工序的主轴（1）参数匹配指数、进给轴参数匹配指数和零件加工参数匹配指数，评估得到目标数控机床当前加工工序的加工合格系数，并进行处理。2.根据权利要求1所述的一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，其特征在于：所述主轴参数监测模块中获取目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度、加工零件（2）夹持规范度和转速符合度，具体方法为：按照等时间间隔的原则，在目标数控机床当前加工工序过程中设置各采样时间点，将各采样时间点按照时间先后的顺序依次编号为；在目标数控机床主轴（1）夹持加工零件（2）结构的表面按照设定的监测点布设规则，布设各监测点，通过压电型加速度传感器对目标数控机床主轴（1）夹持加工零件（2）结构表面的各监测点进行检测，得到目标数控机床主轴（1）夹持加工零件（2）结构在各采样时间点各监测点的振动加速度，将其记为，i表示第i个采样时间点的编号，，j表示第j个监测点的编号，，将目标数控机床主轴（1）夹持加工零件（2）结构在各采样时间点各监测点的振动加速度代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度修正因子，n表示采样时间点的数量，m表示监测点的数量，表示预设的目标数控机床主轴（1）夹持加工零件（2）结构振动加速度阈值；通过高清摄像头采集目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）在各采样时间点的图像，得到目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）在各采样时间点的轮廓，根据目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）在各采样时间点的轮廓，得到目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）在各采样时间点与水平线之间的夹角，将目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）在各采样时间点与水平线之间的夹角进行相互比较，得到目标数控机床主轴（1）夹持的加工零件（2）与水平线之间的最大夹角，将其记为，将目标数控机床主轴（1）夹持的
加工零件（2）与水平线之间的最大夹角代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持规范度，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持规范度修正因子；提取数控机床加工数据库中存储目标数控机床各加工工序的主轴（1）标准转速，筛选得到目标数控机床当前加工工序的主轴（1）标准转速，将其记为；通过激光转速传感器检测得到目标数控机床主轴（1）在各采样时间点的转速，将其记为，将目标数控机床主轴（1）在各采样时间点的转速代入公式得到目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的转速符合度，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的转速符合度修正因子。3.根据权利要求2所述的一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，其特征在于：所述主轴参数监测模块中分析得到目标数控机床当前加工工序的主轴（1）参数匹配指数，具体方法为：将目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度、加工零件（2）夹持规范度、转速符合度代入公式得到目标数控机床当前加工工序的主轴（1）参数匹配指数，其中表示预设的目标数控机床当前加工工序的主轴（1）参数匹配指数修正因子，e表示自然常数，分别表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度、加工零件（2）夹持规范度、转速符合度的阈值，分别表示预设的目标数控机床当前加工工序中主轴（1）的加工零件（2）夹持稳定度、加工零件（2）夹持规范度、转速符合度的权重因子。4.根据权利要求2所述的一种数控机床运行作业在线智能监测诊断分析系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永森，
申请(专利权)人：徐州凌风俊自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：