CN106863006A - 切削速度修调方法及切削系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控技术领域，具体涉及一种切削速度修调方法及切削系统。方法包括：所述切削系统启动；所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发送至所述数控装置；所述数控装置将所述工作功率与所述切削系统的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。通过上述设置，使得在进行切削加工过程中可实现速度修调，从而有效避免切削速度不准确造成的机床利用率低或刀具磨损过快的问题。

Description

切削速度修调方法及切削系统

技术领域

本发明涉及数控技术领域，具体而言，涉及一种切削速度修调方法及切削系统。

背景技术

现有数控加工设备都采用离线编程，加工参数的选取仍然依靠编程人员的经验或者机床使用手册，因此加工参数的选取往往过于保守且不够合理。发明人经研究发现，数控加工设备在对材料进行切削加工时，采用的速率不够准确，当数控加工设备的切削速率过快会加快刀具的磨损，当数控加工设备的切削速率过慢会造成机床的利用率过低。因此切削速度的准确性是影响机床利用率及刀具磨损快慢的重要因素。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种切削速度修调方法及切削系统，以解决切削的速度过快或过慢导致的机床利用率较低或刀具磨损较快的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明提供一种切削速度修调方法，应用于包括数控装置和功率检测器的切削系统，所述包括：

所述切削系统启动；

所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发送至所述数控装置；

所述数控装置将所述工作功率与所述切削系统的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

可选的，在上述切削速度修调方法中，所述切削系统还包括人机交互装置和电机，所述切削系统启动之后，所述方法还包括：

所述人机交互装置接收切削信息并发送至所述数控装置得到预设切削信息；

所述数控装置根据所述预设切削信息控制所述电机开始工作。

可选的，在上述切削速度修调方法中，所述预设切削信息包括：负载上限、负载下限和负载调整量，所述负载上限大于所述负载下限。

可选的，在上述切削速度修调方法中，所述数控装置将所述工作功率与额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率的步骤包括：

根据预存负载计算公式、所述工作功率和所述额定功率得到所述电机的实时负载；

判断所述实时负载是否位于所述负载下限与所述负载上限之间；

当所述实时负载大于所述负载上限时，从所述实时负载中减少所述负载调整量，当所述实时负载小于所述负载下限时，向所述实时负载中增加所述负载调整量，直至调整后的实时负载位于所述负载下限与所述负载上限之间。

可选的，在上述切削速度修调方法中，所述切削系统还包括模数转换器，所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统工作状态下的工作功率并发送至所述数控装置的步骤包括：

所述功率检测器每间隔预设时长获取所述电机工作状态下的三相有功功率并通过所述模数转换器发送至所述数控装置。

本发明还提供一种切削系统，包括数控装置和功率检测器，所述数控装置与所述功率检测器电连接；

所述功率检测器用于每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发动至所述数控装置；

所述数控装置用于将所述工作功率与所述切削系统的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

可选的，在上述切削系统中，所述切削系统还包括人机交互装置和电机，所述人机交互装置和电机分别与所述数控装置连接；

所述人机交互装置用于接收切削信息并发送至所述数控装置得到预设切削信息；

所述数控装置还用于根据所述预设切削信息控制所述电机开始工作。

可选的，在上述切削系统中，所述切削系统还包括三相电源连接器和驱动器，所述三相电源连接器通过所述驱动器与所述电机相连。

可选的，在上述切削系统中，所述人机交互装置为液晶触摸屏。

可选的，在上述切削系统中，所述切削系统还包括模数转换器，所述模数转换器连接于所述数控装置与所述功率检测器之间。

本发明实施例提供的一种切削速度修调方法及切削系统，方法通过在所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发送至所述数控装置；所述数控装置将所述工作功率与所述切削系统的额定功率在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。使得在进行切削加工过程中可实现速度修调，从而有效避免切削速度不准确造成的机床利用率低或刀具磨损过快的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种切削系统的结构框图。

图2为本发明实施例提供的一种切削速度修调方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的一种切削速度修调方法的另一流程图。

图4为图3中步骤率S130的子步骤流程图。

图标：10-切削系统；110-数控装置；120-功率检测器；130-人机交互装置；140-电机；150-模数转换器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例提供一种切削系统10，所述切削系统10包括数控装置110和功率检测器120，所述数控装置110与所述功率检测器120电连接。

其中，所述数控装置110的具体形式不做限定，只要能够实现控制切削系统10的切削速度并能与所述功率检测器120实现信号传输即可。所述功率检测器120可以是但不限于功率检测芯片、功率检测仪或功率传感器，只要能实现对所述切削系统10进行功率检测即可。在本实施例中，所述功率检测器120为功率传感器。

所述功率检测器120用于每间隔预设时长检测所述切削系统10的工作功率并发送至所述数控装置110。所述数控装置110用于将所述工作功率与所述切削系统10的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

在本实施例中，不同的工作功率对应有不同的切削速度，因此所述切削系统10的工作功率反应为切削系统10的切削速度。通过上述设置使得所述切削系统10在进行切削加工过程中通过调节所述切削系统10的工作功率即可实现所述切削系统10的速度修调，从而有效避免切削速度不准确造成切削系统10中的机床利用率低或刀具磨损过快的问题。

可选的，所述切削系统10还包括模数转换器150，所述模数转换器150连接于所述数控装置110与所述功率检测器120之间。

可选的，所述切削系统10还包括人机交互装置130和电机140，所述人机交互装置130和电机140分别与所述数控装置110连接。在本实施例中，所述电机140还与所述数控装置110连接，所述功率检测器120用于检测所述电机140工作状态下的工作功率。所述数控装置110用于接收该工作功率并与切削系统10的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

其中，所述人机交互装置130可以是液晶显示器、手机、电脑或平板电脑之类电子设备，只要能够实现数据输入、显示并与所述数控装置110实现数据交互即可。在本实施例中，所述人机交互装置130为液晶显示器。所述人机交互装置130用于接收切削信息并发送至所述数控装置110得到预设切削信息。用户可以通过所述人机交互装置130向所述数控装置110发送控制指令以使所述切削系统10开始工作或停止工作，进而可以实现远程控制。

在本实施例中，所述电机140为主轴电机，所述主轴电机可以是但不限于三相异步电机、单相异步电动机和罩极异步电机。在本实施例中，所述主轴电机为三相异步电机。所述电机140可以在所述数控装置110的作用下使得所述切削系统10中的刀具进行切削工作。在本实施例中，所述数控装置110还用于根据所述预设切削信息控制所述电机140开始工作。

通常情况下，所述切削系统10的额定功率较大，为保障所述切削系统10的安全性及工作状态的稳定性，在本实施例中，所述切削系统10还包括三相电源连接器和驱动器，所述三相电源连接器通过驱动器与所述电机140相连。

请结合图2，本发明实施例还提供一种切削速度修调方法，所述切削速度修调方法应用于上述的切削系统10，下面将结合图2对所述切削速度修调方法进行详细阐述。其中，所述切削速度修调方法包括步骤S110、步骤S120和步骤S130三个步骤。

步骤S110：所述切削系统10启动。

所述切削系统10在接通电源后，所述切削系统10中各部件开始工作。

请结合图3，可选的，在本实施例中，所述切削系统10还包括人机交互装置130和电机140，所述切削系统10启动之后，所述方法还包括步骤S140和步骤S150：

步骤S140：所述人机交互装置130接收切削信息并发送至所述数控装置110得到预设切削信息。

在本实施例中，所述人机交互装置130用于接收包括负载上限、负载下限和负载调整量的预设切削信息，其中所述负载上限大于所述负载下限。所述切削系统10的实时负载即可反映为所述切削系统10的工作功率，当负载越大，工作功率越大，反之负载越小，工作功率也越小。通过设置负载上限和负载下限以控制所述切削系统10的工作功率上限和工作功率的负载下限，进而控制切削速度的快慢。

可选的，所述人机交互装置130还用于接收所述切削系统10初始状态下的预设功率，所述切削系统10控制所述切削系统10初始状态下的工作功率为预设功率。可选的，通过设置所述初始状态下的工作功率以使电机140工作在较佳状态下以提高所述切削系统10的工作效率。所述人机交互装置130还可以用于接收用户设置的采样频率以得到预设时长。所述数控装置110根据不同的预设时长控制所述切削速度进行调整的速度快慢。当预设时长越长，则切削速度调整的越慢，调整时长越长；当预设时长越短，则切削速度越快，调整时长越短。

步骤S150：所述数控装置110根据所述预设切削信息控制所述电机140开始工作。

所述电机140为所述切削系统10中的各部件提供动能，因此所述切削系统10的工作功率即为所述电机140的工作功率，所述功率检测器120检测到的功率为三相有功功率，通过获取所述三相有功功率以使所述功率检测器120检测到的工作功率更加准确。

可选的，在本实施例中，所述切削系统10还包括模数转换器150，所述功率检测器120每间隔预设时长检测所述切削系统10工作状态下的工作功率并发送至所述数控装置110的步骤包括：所述功率检测器120每间隔预设时长获取所述电机140工作状态下的三相有功功率并通过所述模数转换器150发送至所述数控装置110。

步骤S120：所述功率检测器120每间隔预设时长检测所述切削系统10的工作功率并发送至所述数控装置110。

所述预设时长可以是但不限于几毫秒或几秒，根据实际需求进行设置即可，在此不做具体限定。

步骤S130：所述数控装置110将所述工作功率与所述切削系统10的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

需要说明的是，当切削系统10的工作功率与额定功率相同时，所述切削系统10达到最佳工作状态。通常情况下，若切削系统10的工作功率过大，也即工作功率远大于额定功率，则所述切削系统10中的器件可能会损坏，且在进行切削时易造成刀具磨损较快。若切削系统10的工作功率过小，也即工作功率远小于额定功率，则所述切削系统10中的器件可能无法正常运行，并会造成切削系统10进行切削加工时机床利用率过低的问题。但是，所述切削系统10难以实现始终工作在额定功率状态下。因此，所述工作功率与所述额定功率的差值在一个值域范围内即可视作所述工作功率与所述额定功率相匹配。所述值域范围的大小不做具体限定，根据实际需求进行设置即可。

通过上述设置使得所述切削系统10在进行切削加工过程中采用所述切削速度修调方法可实现速度修调，从而有效避免切削速度不准确造成的机床利用率低或刀具磨损过快的问题。

请结合图4，所述电机140为主轴电机140，在本实施例中，所述数控装置110将所述工作功率与额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率的步骤包括S132、S134和S136三个子步骤：

子步骤S132：根据预存负载计算公式、所述工作功率和所述额定功率得到所述电机140的实时负载。

其中，所述预设功率调整信息包括所述负载计算公式。需要说明的是，在切削系统10工作过程中，实时负载的大小即反应为工作功率的大小，当实时负载越大，则工作功率越大；当实时功率越小，则工作负载越小。不同的切削系统10可以对应有不同的负载计算公式，因此，在本实施例中，所述负载计算公式不做具体限定，只要能够通过所述负载计算公式、工作功率和额定功率得到负载即可，在此不做具体限定。

子步骤S134：判断所述实时负载是否位于所述负载下限与所述负载上限之间。

所述负载调整量可以是正值，也可以是负值。在本实施例中，所述负载调整量为一个正值。

子步骤S136：当所述实时负载大于所述负载上限时，从所述实时负载中减少所述负载调整量，当所述实时负载小于所述负载下限时，向所述实时负载中增加所述负载调整量，直至调整后的实时负载位于所述负载下限与所述负载上限之间。

其中，所述负载上限、负载上限之间的差值即反应为工作功率与所述额定功率的差值。

具体的，所述数控装置110包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器中存储有代码，以实现实时修调。所述功率检测器120将检测到的工作功率发送至所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器将所述工作功率存储于第一地址、所述负载率上限存储于第二地址、负载率下限存储于第三地址以及负载调整量存储于第四地址。

在所述切削系统10工作时，当所述数控装置110接收所述功率检测器120每间隔预设时长检测到的主轴电机140的工作功率并得到实时负载，将所述实时负载存储至所述第一地址中并与所述第二地址中的负载上限和第三地址中的负载下限进行比较，若主轴电机140实时负载小于负载上限且大于负载下限，则不对第一地址中的实时负载进行调整。若主轴电机140实时负载大于负载上限时，实时负载须减少负载调整量，也即将所述第一地址中存储的实时负载与所述第四地址中存储的负载调整量进行减法运算。若主轴电机140实时负载小于负载下限时，实时负载须增加负载调整量，也即将所述第一地址中存储的实时负载与所述第四地址中存储的负载调整量进行加法运算。

通过上述方法使得调整后的实时负载位于负载上限与负载下限之间，使得所述切削系统10的工作功率与所述额定功率相匹配，进而实现切削速度修调。

综上，本发明提供的一种切削速度修调方法及切削系统10，通过设置数控装置110和功率检测器120的相互配合，并利用所述数控装置110的切削速度控制能力以及与所述功率检测器120实现信号传输的能力，在切削加工过程中可实现速度修调，从而有效避免切削速度不准确造成的机床利用率低或刀具磨损过快的问题。通过设置人机交互装置130以方便用户可根据实际需求进行设置，以提高切削系统10的工作效率。

在本发明实施例所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种切削速度修调方法，应用于包括数控装置和功率检测器的切削系统，其特征在于，所述方法包括：

所述切削系统启动；

所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发送至所述数控装置；

所述数控装置将所述工作功率与所述切削系统的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

2.根据权利要求1所述的切削速度修调方法，其特征在于，所述切削系统还包括人机交互装置和电机，所述切削系统启动之后，所述方法还包括：

所述人机交互装置接收切削信息并发送至所述数控装置得到预设切削信息；

所述数控装置根据所述预设切削信息控制所述电机开始工作。

3.根据权利要求2所述的切削速度修调方法，其特征在于，所述预设切削信息包括：负载上限、负载下限和负载调整量，所述负载上限大于所述负载下限。

4.根据权利要求3所述的切削速度修调方法，其特征在于，所述数控装置将所述工作功率与额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率的步骤包括：

根据预存负载计算公式、所述工作功率和所述额定功率得到所述电机的实时负载；

判断所述实时负载是否位于所述负载下限与所述负载上限之间；

当所述实时负载大于所述负载上限时，从所述实时负载中减少所述负载调整量，当所述实时负载小于所述负载下限时，向所述实时负载中增加所述负载调整量，直至调整后的实时负载位于所述负载下限与所述负载上限之间。

5.根据权利要求3所述的切削速度修调方法，其特征在于，所述切削系统还包括模数转换器，所述功率检测器每间隔预设时长检测所述切削系统工作状态下的工作功率并发送至所述数控装置的步骤包括：

所述功率检测器每间隔预设时长获取所述电机工作状态下的三相有功功率并通过所述模数转换器发送至所述数控装置。

6.一种切削系统，其特征在于，包括数控装置和功率检测器，所述数控装置与所述功率检测器电连接；

所述功率检测器用于每间隔预设时长检测所述切削系统的工作功率并发动至所述数控装置；

所述数控装置用于将所述工作功率与所述切削系统的额定功率进行匹配，并在匹配不一致时，按照预设切削速度调整信息调整所述工作功率，得到调整后的工作功率。

7.根据权利要求6所述的切削系统，其特征在于，所述切削系统还包括人机交互装置和电机，所述人机交互装置和电机分别与所述数控装置连接；

所述人机交互装置用于接收切削信息并发送至所述数控装置得到预设切削信息；

所述数控装置还用于根据所述预设切削信息控制所述电机开始工作。

8.根据权利要求7所述的切削系统，其特征在于，所述切削系统还包括三相电源连接器和驱动器，所述三相电源连接器通过所述驱动器与所述电机相连。

9.根据权利要求7所述的切削系统，其特征在于，所述人机交互装置为液晶触摸屏。

10.根据权利要求6所述的切削系统，其特征在于，所述切削系统还包括模数转换器，所述模数转换器连接于所述数控装置与所述功率检测器之间。