一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法技术

本发明专利技术涉及数控机床加工领域，尤其是涉及一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，包括以下步骤：基于预设的振动传感器，获得第一检测数据，所述第一检测数据包括工件加工过程的实时机床振动数据，响应于机床振动数据异常，控制机床停止工作；基于预设的超声波传感器，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格。本申请能够智能识别刀具表面光洁度，且在刀具表面光洁度出现问题后能够第一时间发现并停止数控机床继续工作，以减少工件出现报废或返工的问题。废或返工的问题。废或返工的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法


[0001]本专利技术涉及数控机床加工领域，尤其是涉及一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法。

技术介绍

[0002]五轴联动数控机床是一种专门用于加工复杂曲面的机床，在五轴联动数控机床中，工件进行一次装夹就可完成五面体的加工。由于五轴联动数控机床可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，所以常用于加工汽车零部件、飞机结构件等模具相关技术。
[0003]随着加工领域的发展，工件的尺寸、形状等方面问题已经接近完美，但在工件表面的光洁度上，仍存在不小的问题。工件表面光洁度低是指加工完成的工件表面粗糙且不平整，不能达到工件合格的质量要求。
[0004]工件表面光洁度较低的原因主要为两点，一是刀尖磨损过大或崩刃受损，二是数控机床发生共振现象，以导致刀具和工件相对位置发生较大偏移。其中，当工件出现光洁度低的现象时，很难去追根溯源数控机床的问题根源点，因为追溯源数控机床的问题根源点会耗费大量的人力物力。
[0005]对于普通的工件，现有的判断工件光洁度的方式通常依靠视觉和触觉进行，但对于一些特殊的工件而言，这类工件对加工工艺的要求非常苛刻，且对于光洁度要求极高，通过现有的依靠视觉和触觉的方法判断工件光洁度，不易进行判断。
[0006]所以，由于工件在加工过程中会出现光洁度低的现象，且在加工完成后光洁度低的工件不易判断，容易造成工件加工出现误差，出现工件报废或返工的问题，极大的降低工作效率。

技术实现思路

[0007]为了减少工件出现报废或返工的现象，本申请提供一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法。
[0008]第一方面，本申请提供的一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法采用如下的技术方案：一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，包括以下步骤：基于预设的振动传感器，获得第一检测数据，所述第一检测数据包括工件加工过程的实时机床振动数据，响应于机床振动数据异常，控制机床停止工作；基于预设的超声波传感器，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格；基于预设的刀具检测仪器，获得第三检测数据，所述第三检测数据包括工件加工后的刀具外观信息，响应于所述刀具外观信息不符合预设的刀具阈值信息，判定刀具不合格。
[0009]通过采用上述技术方案， 本申请在加工过程中检测机床振动情况，能够及时发现机床共振现象，并停止数控机床继续工作，减少了工件的损毁率；在加工后的工件光洁度进行检测，智能识别刀具表面光洁度，能够满足对要求光洁度较为苛刻的工件生产，减少了人工参与，且在刀具表面光洁度出现问题后能够第一时间发现并停止数控机床继续工作，减少工件损毁率；在加工过程后检测刀具磨损程度，以保证下次加工刀具的磨损度是合格的；本申请针对每一项可能造成工件表面光洁度低下的原因进行检测，高度智能化，在检测结果出现前无需人工干预，减少了出现工件报废或返工的问题，极大的提高可工作效率。
[0010]优选的，所述步骤基于预设的超声波传感器，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格中，包括：基于所述工件外观图像与所述工件阈值图像重合率，判定工件的光洁度；响应于工件光洁度地低于预设工件光洁度阈值，判定光洁度不合格。
[0011]通过采用上述技术方案，通过超声波扫描获得工件的外观图像，通过判定外观图像与预设的工件阈值图像重合率，判定光洁度，再判定光洁度是否超过预设的光洁度阈值，以此来判定光洁度是否合格，已达到只能识别刀具表面光洁度的目的，同时由于超声波光路的稳定性较好，受环境因素的影响微弱，所以在各个环境下都能够正常的工作，适应性较强。
[0012]优选的，所述步骤基于预设的刀具检测仪器，获得第三检测数据，所述第三检测数据包括工件加工后的刀具外观信息，响应于所述刀具外观信息不符合预设的刀具阈值信息，判定刀具不合格中，包括：响应于光洁度不合格，启动所述刀具检测仪器，扫描获得刀尖图像；对比所述刀尖图像与所述刀尖阈值图像，判断刀具的磨损度；响应于所述刀具磨损度大于或等于预设磨损度阈值，控制机床停止工作。
[0013]通过采用上述技术方案，当工件出现光洁度不合格的情况时，启动刀具检测仪器，对刀具刀尖进行检测，排查是否是因为刀具磨损度高造成的工件光洁度低，同时保证下次加工刀具的磨损度是合格的。
[0014]优选的，响应于所述刀具磨损小于所述磨损度阈值，控制刀具回归到工件上方位置。
[0015]通过采用上述技术方案，由于机床加工结束后，在刀具进行检测完毕后，以使超声波传感器回归至工件正上方，便于下一次的检测。
[0016]优选的，所述刀具检测仪器包括红外测距传感器，所述红外测距传感器用于对刀具的刀尖进行扫描，以生成所述刀具外观信息。
[0017]通过采用上述技术方案,红外测距传感器通过测量与刀具刀尖直接的距离，获得刀具刀尖的外观信息，以获得刀尖图像，进行刀具磨损度的判断。
[0018]优选的，所述步骤基于预设的振动传感器，获得第一检测数据，所述第一检测数据为工件加工过程的实时机床振动数据，并响应于机床振动数据异常，控制机床停止工作中，包括：获得数控机床的机床实时自激振动频率作为所述机床振动数据；响应于所述机床振动频率大于预设的振动频率阈值，判定所述机床数据异常，控制机床停止动作。
[0019]通过采用上述技术方案，在加工过程中，检测机床是否发现共振现象，以减少由于机床共振导致刀具和工件相对位置发生较大偏移的现象出现，能够预防工件出现光洁度低的现象。
[0020]优选的，响应于所述机床数据正常、刀具合格且所述光洁度不合格，判定出现特殊异常，控制机床停止工作并进行提示。
[0021]通过采用上述技术方案，若数控机床并未发生共振现象，但工件表面光洁度低下，且经过检测刀具磨损程度在合理范围内，则说明存在特殊异常，需要现场服务人员对加工环境工艺等方面进行排查，如数控机床是否水平放置，数控机床是否出现爬行现象等。
[0022]第二方面，本申请公开一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测装置，采用了上述五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，包括：振动检测模块，用于基于预设的振动传感器，获得第一检测数据，所述第一检测数据包括工件加工过程的实时机床振动数据，响应于机床振动数据异常，控制机床停止工作；光洁度检测模块，用于基于预设的超声波传感器，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格；刀具检测模块，用于基于预设的刀具检测仪器，获得第三检测数据，所述第三检测数据包括工件加工后的刀具外观信息，响应于所述刀具外观信息不符合预设的刀具阈值信息，判定刀具不合格。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于预设的振动传感器(1)，获得第一检测数据，所述第一检测数据包括工件加工过程的实时机床振动数据，响应于所述机床振动数据异常，控制机床停止工作；基于预设的超声波传感器(2)，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格；基于预设的刀具检测仪器(3)，获得第三检测数据，所述第三检测数据包括工件加工后的刀具外观信息，响应于所述刀具外观信息不符合预设的刀具阈值信息，判定刀具不合格。2.根据权利要求1所述的五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，其特征在于，所述步骤基于预设的超声波传感器(2)，获得第二检测数据，所述第二检测数据包括超声波射出至工件表面反射回波所呈现的工件外观图像，响应于所述工件外观图像不符合预设的工件阈值图像，判定工件光洁度不合格中，包括：基于所述工件外观图像与所述工件阈值图像重合率，判定工件的光洁度；响应于工件光洁度地低于预设工件光洁度阈值，判定光洁度不合格。3.根据权利要求1所述的五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，其特征在于，所述步骤基于预设的刀具检测仪器(3)，获得第三检测数据，所述第三检测数据包括工件加工后的刀具外观信息，响应于所述刀具外观信息不符合预设的刀具阈值信息，判定刀具不合格中，包括：响应于光洁度不合格，启动所述刀具检测仪器(3)，扫描获得刀尖图像；对比所述刀尖图像与所述刀尖阈值图像，判断刀具的磨损度；响应于所述刀具磨损度大于或等于预设磨损度阈值，控制机床停止工作。4.根据权利要求3所述的五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，其特征在于，还包括：响应于所述刀具磨损小于所述磨损度阈值，控制刀具回归到工件上方位置。5.根据权利要求1所述的五轴联动数控机床用工件表面光洁度智能检测方法，其特征在于，所述刀具检测仪器(3)包括红外测距传感器，所述红外测距传感器用于对刀具的刀尖进行扫描，以生成所述刀具外观信息。6.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳文，蓝天，鲁江权，
申请(专利权)人：上海诺倬力机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：