CN117583959A - 一种基于主轴电流的自适应加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于主轴电流的自适应加工方法，涉及机械加工技术领域；为了解决加工效率和质量受到磨削进给速度等的制约问题；具体包括如下步骤：根据实际加工条件设定自适应加工参数值；通过设备接口获取主轴电流值，并反应至显示界面上；按照预设响应频率监听实时主轴电流值的状态信息，并通过加工算法调整进给系数；检查是否发出停工指令，若否，则回到上一步骤；若是，则结束；所述实际加工条件包括加工需求、刀具材质。本发明通过监控主轴电流值波动，以便根据加工算法实时优化加工工艺参数，有效的改善了加工质量和加工效率，并保护了刀具和工件，而且可以根据实际需求进行动态调整，具有很高的灵活性和适应性。

Description

一种基于主轴电流的自适应加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种基于主轴电流的自适应加工方法。

背景技术

数控刀磨是现代制造业中常用的工具，主要用于高效加工各种材料，其加工精度和效率直接影响到生产线的产能和质量。目前，在数控刀磨加工过程中，主要是根据程序中给定的运行参数进行加工，与加工质量及效率密切相关的工艺参数通常是在加工前设置完成，由于余量的不均匀、材料硬度的不一、砂轮的磨损变化等因素，使得实际加工中只能采用保守的磨削进给速度，这制约了加工效率和质量的提高。因此，在没有有效过程监测和自适应控制的前提下，保证数控加工质量的优化和加工效率的提高是比较困难的。

经实际生产及研究发现，主轴的电流大小是反映刀具与工件间相互作用力的重要参数，也是评估加工状态的重要依据。然而，现有技术中的数控刀磨加工方法往往忽略了主轴电流大小的变化，导致加工过程的不稳定，甚至出现刀具磨损过度或加工精度下降的情况。基于此，我们提出了一种能够提高加工效率和质量的基于主轴电流的自适应加工方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于主轴电流的自适应加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于主轴电流的自适应加工方法，包括如下步骤：

S1：根据实际加工条件设定自适应加工参数值；

S2：获取主轴电流值，并反应至显示界面上；

S3：按照预设响应频率监听实时主轴电流值的状态信息，并通过加工算法调整进给系数；

S4：检查是否发出停工指令，若否，则回到S3步骤；若是，则结束。

优选的：所述实际加工条件包括加工需求、刀具材质、切削速度、切削深度。

优选的：所述加工参数值包括加工工艺中的电流上限值、控制精度、计算结果进给系数和响应频率毫秒。

优选的：所述主轴电流值的获取方式为电流传感器采集；

所述显示界面为HMI人机界面。

优选的：所述加工算法的内容，包括以下方面：

S101：依次获取实时主轴电流值和预设的电流上限值；

S102：根据电流上限值确定进给系数。

优选的：所述电流上限值的上限值预设为‘＝0’时，将进给系数设置为1。

优选的：所述电流上限值的上限值预设为‘≠0’时，判断主轴电流值与电流上下限值的大小，并根据两者的实际大小调节相应的进给系数。

优选的：所述进给系数的调节内容，包括以下方面：

1)实时主轴电流值＞电流上限值，则降低一定量进给系数；

2)实时主轴电流值＜电流下限值，则增加一定量的进给系数；

3)若实时主轴电流值的情况不满足1)和2)，则保持当前进给系数不变。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过监控主轴电流值波动，以便根据加工算法实时优化加工工艺参数，有效的改善了加工质量和加工效率，并保护了刀具和工件，而且可以根据实际需求进行动态调整，具有很高的灵活性和适应性。

2.本发明能够实时监测并调整加工参数，实现了对主轴电流的实时数据采集、监控和进给系数的优化功能，确保加工过程的稳定性和刀具的长寿命。

3.本发明根据实际加工条件设定自适应加工参数值，以便判断实时加工状态的稳定性，进而能够及时发现并处理异常情况，提高加工精度和产品质量。

4.使用本发明的自适应加工方法，能够使数控机床根据加工状况实时适应性地调整切削参数的能力，在保证***稳定正常运行和加工质量的条件下，尽量发挥出它的加工潜力，提高切削效率，保护刀具。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于主轴电流的自适应加工方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种基于主轴电流的自适应加工方法的加工算法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种基于主轴电流的自适应加工方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：根据实际加工条件设定自适应加工参数值；以保证加工状态的稳定性。

优选的，实际加工条件包括加工需求、刀具材质、切削速度、切削深度等；

优选的，加工参数值包括加工工艺中的电流上限值、控制精度、计算结果进给系数和响应频率毫秒等，通过设备接口从上位机传入下位机；

进一步优选的，设备为华中9型数控***。

S2：通过设备接口获取主轴电流值，并反应至显示界面上；以便作业人员了解。

优选的，主轴电流值的获取方式为电流传感器采集；通过电流传感器实时或按照预设频率采集主轴电流大小。

优选的，显示界面可为HMI人机界面；

S3：按照预设响应频率监听实时主轴电流值的状态信息，并通过加工算法调整进给系数；

优选的，预设响应频率可为实时等；

进一步的，所述进给系数的调整频率为：若实时主轴电流值超过预设的电流上限值，则以响应频率每次以设置好的控制精度调整进给系数；可根据实际情况进行动态调整，不断优化加工参数。

进一步的，所述加工算法的内容，包括以下方面：

S101：依次获取实时主轴电流值和预设的电流上限值；

S102：根据电流上限值确定进给系数；

优选的，所述电流上限值的上限值预设为‘＝0’时，将进给系数设置为1；

优选的，所述电流上限值的上限值预设为‘≠0’时，判断主轴电流值与电流上下限值的大小，并根据两者的实际大小调节相应的进给系数；

S4：检查是否发出停工指令，若否，则回到S3步骤，若是，则结束。在未接到停工指令前，不断重复S3步骤，以实现自适应加工，通过实时监测和调整，能够确保加工过程的稳定性，同时提高加工精度。

本实施例在使用时，通过监控主轴电流值波动，以便根据加工算法实时优化加工工艺参数，有效的改善了加工质量和加工效率，并保护了刀具和工件，而且可以根据实际需求进行动态调整，具有很高的灵活性和适应性。

本发明能够实时监测并调整加工参数，实现了对主轴电流的实时数据采集、监控和进给系数的优化功能，确保加工过程的稳定性和刀具的长寿命；根据实际加工条件设定自适应加工参数值，以便判断实时加工状态的稳定性，进而能够及时发现并处理异常情况，提高加工精度和产品质量。

实施例2：

一种基于主轴电流的自适应加工方法，如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：包括如下步骤：

S1：根据实际加工条件设定自适应加工参数值；以保证加工状态的稳定性。

优选的，实际加工条件包括加工需求、刀具材质、切削速度、切削深度等；

优选的，加工参数值包括加工工艺中的电流上限值、控制精度、计算结果进给系数和响应频率毫秒等，通过设备接口从上位机传入下位机；

进一步优选的，设备为华中9型数控***。

S2：通过设备接口获取主轴电流值，并反应至显示界面上；以便作业人员了解。

优选的，主轴电流值的获取方式为电流传感器采集；通过电流传感器实时或按照预设频率采集主轴电流大小。

优选的，显示界面可为HMI人机界面；

S3：按照预设响应频率监听实时主轴电流值的状态信息，并通过加工算法调整进给系数；

优选的，预设响应频率可为实时等；

进一步的，所述进给系数的调整频率为：若实时主轴电流值超过预设的电流上限值，则以响应频率每次以设置好的控制精度调整进给系数；可根据实际情况进行动态调整，不断优化加工参数。

进一步的，所述加工算法的内容，包括以下方面：

S101：依次获取实时主轴电流值和预设的电流上限值；

S102：根据电流上限值确定进给系数；

优选的，所述电流上限值的上限值预设为‘＝0’时，将进给系数设置为1；

优选的，所述电流上限值的上限值预设为‘≠0’时，判断主轴电流值与电流上下限值的大小，并根据两者的实际大小调节相应的进给系数；

所述进给系数的调节内容，包括以下方面：

1)实时主轴电流值＞电流上限值，则降低一定量进给系数；通过减小进给速度或减小切削深度，以降低负载，避免刀具过度磨损。

优选的，进给系数的降低一定量为0.01；

2)实时主轴电流值＜电流下限值，则增加一定量的进给系数；以提高加工效率。

优选的，进给系数的增加一定量为0.01；

3)若以上情况都不满足实时主轴电流值，则保持当前进给系数不变。

S4：检查是否发出停工指令，若否，则回到S3步骤，若是，则结束。在未接到停工指令前，不断重复S3步骤，以实现自适应加工，通过实时监测和调整，能够确保加工过程的稳定性，同时提高加工精度。

本实施例，使用本发明的自适应加工方法，能够使数控机床根据加工状况实时适应性地调整切削参数的能力，在保证***稳定正常运行和加工质量的条件下，尽量发挥出它的加工潜力，提高切削效率，保护刀具。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：根据实际加工条件设定自适应加工参数值；

S2：获取主轴电流值，并反应至显示界面上；

S3：按照预设响应频率监听实时主轴电流值的状态信息，并通过加工算法调整进给系数；

S4：检查是否发出停工指令，若否，则回到S3步骤；若是，则结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述实际加工条件包括加工需求、刀具材质、切削速度、切削深度。

3.根据权利要求2所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述加工参数值包括加工工艺中的电流上限值、控制精度、计算结果进给系数和响应频率毫秒。

4.根据权利要求1所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述主轴电流值的获取方式为电流传感器采集；

所述显示界面为HMI人机界面。

5.根据权利要求4所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述加工算法的内容，包括以下方面：

S101：依次获取实时主轴电流值和预设的电流上限值；

S102：根据电流上限值确定进给系数。

6.根据权利要求5所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述电流上限值的上限值预设为‘＝0’时，将进给系数设置为1。

7.根据权利要求6所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述电流上限值的上限值预设为‘≠0’时，判断主轴电流值与电流上下限值的大小，并根据两者的实际大小调节相应的进给系数。

8.根据权利要求7所述的一种基于主轴电流的自适应加工方法，其特征在于，所述进给系数的调节内容，包括以下方面：

1)实时主轴电流值＞电流上限值，则降低一定量进给系数；

2)实时主轴电流值＜电流下限值，则增加一定量的进给系数；

3)若实时主轴电流值的情况不满足1)和2)，则保持当前进给系数不变。