CN114273973A - 液压卡盘夹持力的智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种液压卡盘夹持力的智能控制方法，通过GUI界面输入工件车削工艺参数和工件尺寸得到所需夹持力，采用预设算法来调节液压***输出的压力。本发明有益的效果是：一是开发了车削参数GUI界面，只需要输入车削参数和工件尺寸，就可以计算出准确切削力和所需夹持力；二是采用预设算法，可以实现液压***压力自动精确调整，进而保证夹持力准确合理，避免产生工件夹伤或夹不紧，节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及数控车床技术领域，尤其涉及一种液压卡盘夹持力的智能控制方法。
背景技术
目前，现有的数控车床所使用的卡盘主要为液压式，作用是用来夹紧工件，保证工件不会因为外力产生相对位移，是由液压***压力驱动产生的，目前主要依靠经验和试验法反复调整液压***压力改变夹持力，不仅浪费时间和工件，还不利于节省成本和提高工作效率，若夹持力过大，一是会夹伤工件，二是液压缸压力过大会减少液压***使用寿命，若夹持力小会引起工件松弛，无法加工。所以如何智能调节液压卡盘夹持力至关重要。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种液压卡盘夹持力的智能控制方法，可以根据工件车削工艺参数和工件尺寸智能调节卡盘夹持力，保证夹持力合理，即满足切削要求，又不会夹伤工件。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种液压卡盘夹持力的智能控制方法，包括如下步骤：
第一步，切削力和夹持力的计算，启动数控车床GUI界面，在数控车床GUI界面输入工件车削工艺参数和工件尺寸，得到所需要的夹持力F2，该夹持力F2作为液压卡盘所输出的夹持力目标值；
第二步，液压***压力自动调节控制，调节液压***压力驱动卡盘输出夹持力夹紧工件，力传感器所检测的夹持力F3与第一步获得的夹持力目标值F2相比较，采用预设算法来调节液压***中电磁溢流阀阀体的调节量来调节输出的压力值，使力传感器所检测的夹持力F3与第二步获得的夹持力目标值F2无限接近。
进一步的，在第一步中，在数控车床GUI界面，通过输入的车削参数可以得到所需切削力F1，由切削力F1计算得到所需夹持力F2。
进一步的，在第二步中，电磁溢流阀阀体调节量预设算法为：
S调节量＝S总(F2-F3)/Fmax，其中：
S总为电磁阀体最大行程；
Fmax为S总时对应的最大夹持力；
S调节量为阀体调节量，正负值代表调节量的方向。
本发明有益的效果是：本发明的液压卡盘夹持力的智能控制方法，开发了车削参数GUI界面，只需要输入车削参数和工件尺寸，就可以计算出准确切削力和所需夹持力；二是采用预设算法，可以实现液压***压力自动精确调整，进而保证夹持力准确合理，避免产生工件夹伤或夹不紧，节省成本。
附图说明
图1为本发明实施例的液压卡盘夹持力控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图：本实施例中的这种液压卡盘夹持力的智能控制方法，包括如下步骤：
第一步，切削力和夹持力的计算，启动数控车床GUI界面，在数控车床GUI界面输入工件车削工艺参数和工件尺寸，得到所需要的夹持力F2，该夹持力F2作为液压卡盘所输出的夹持力目标值；
第二步，液压***压力自动调节控制，调节液压***压力驱动卡盘输出夹持力夹紧工件，力传感器所检测的夹持力F3与第一步获得的夹持力目标值F2相比较，采用预设算法来调节液压***中电磁溢流阀阀体的调节量来调节输出的压力值，使力传感器所检测的夹持力F3与第二步获得的夹持力目标值F2无限接近。
进一步的，在第一步中，在数控车床GUI界面，通过输入的车削参数可以得到所需切削力F1，由切削力F1计算得到所需夹持力F2。
进一步的，在第二步中，电磁溢流阀阀体调节量预设算法为：
S调节量＝S总(F2-F3)/Fmax，其中：
S总为电磁阀体最大行程；
Fmax为S总时对应的最大夹持力；
S调节量为阀体调节量，正负值代表调节量的方向。
图1所示是本发明液压卡盘夹紧工件时的控制流程图，图中分为两部分内容分别是：车削力和夹持力的计算、液压***压力自动调节控制卡盘夹紧工件。
切削力和夹持力的计算模块目的是：得到工件所需的夹持力，该夹持力将作为液压卡盘所输出夹持力的目标值。该模块中集合了车床切削力计算公式，计算过程如：通过输入的车削参数可以得到所需切削力F1，由力F1计算得到所需夹持力F2，为了计算方便，该模块采用封装的方式开发了GUI界面，用户只需要在GUI界面输出车削参数即可。
液压***压力自动调节控制模块目的是：调节液压***压力驱动卡盘输出夹持力F3夹紧工件，力传感器所检测的夹持力F3与目标值F2相比较，则采用预设算法来调节液压***中电磁溢流阀阀体的调节量来调节输出的压力值，使得F3无限接近F2的值，在本发明中，F3无限接近F2的值，指的是F2-F3≥0，按照实际工况选择接近合适的数值即可，不做限定，如F2-F3＝0，F2-F3＝0.01，F2-F3＝0.1等，按照实际工况选择即可。本发明控制方法采用预设算法控制液压***中电磁溢流阀阀体的调节量，然后监控夹持力F3和目标值F2一起作为算法的输入。
具体地，当通过GUI面板输入车削参数后，***计算出工件所需的卡盘夹持力目标值F2，得到目标值F2后，力传感器检测出当前夹持力F3，由电磁溢流阀阀体调节量预设算法：S调节量＝S总(F2-F3)/Fmax，
其中,S总为电磁阀体最大行程；
Fmax为S总时对应的最大夹持力；
S调节量为阀体调节量，正负值代表调节量的方向。
设电磁溢流阀阀体从外向里推为正方向，到闭合位置即为最大行程S总，此时液压***压力最大，即夹持力Fmax最大。
液压***在工作过程中，设定夹持力F3采样频率，采样得到的夹持力F3与目标值F2一起作为预设算法的输入，则电磁溢流阀根据计算得到的调节量调节阀体开度，最终使电磁溢流阀保持合适的开度得到合适的液压压力，进而得到所需的夹持力，达到工件装夹车削要求，实现液压卡盘夹持力的智能化调节为。
本发明实施例的特点是：开发了车削参数GUI界面，只需要输入车削参数和工件尺寸，就可以计算出准确切削力和所需夹持力；二是采用预设算法，可以实现液压***压力自动精确调整，进而保证夹持力准确合理，避免产生工件夹伤或夹不紧，节省成本。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (3)
1.一种液压卡盘夹持力的智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)切削力和夹持力的计算，启动数控车床GUI界面，在数控车床GUI界面输入工件车削工艺参数和工件尺寸，得到所需要的夹持力F2，该夹持力F2作为液压卡盘所输出的夹持力目标值；
(2)液压***压力自动调节控制，调节液压***压力驱动卡盘输出夹持力夹紧工件，力传感器所检测的夹持力F3与步骤(1)获得的夹持力目标值F2相比较，采用预设算法来调节液压***中电磁溢流阀阀体的调节量来调节输出的压力值，使力传感器所检测的夹持力F3与步骤(1)获得的夹持力目标值F2无限接近。
2.根据权利要求1所述的液压卡盘夹持力的智能控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在数控车床GUI界面，通过输入的车削参数可以得到所需切削力F1，由切削力F1计算得到所需夹持力F2。
3.根据权利要求1所述的液压卡盘夹持力的智能控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，电磁溢流阀阀体调节量预设算法为：
S调节量＝S总(F2-F3)/Fmax，其中：
S总为电磁阀体最大行程；
Fmax为S总时对应的最大夹持力；
S调节量为阀体调节量，正负值代表调节量的方向。
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