CN111077848B - 刀具铣削过程的工况分割方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刀具铣削过程的工况分割方法及装置,该方法包括:对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;如果是,则确定主轴下刀状态的遮罩及各轴静止状态的遮罩;根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩;根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。利用本发明,可以实现对刀具铣削过程中稳定工况的自动、高效分割。
Description
技术领域
本发明涉及工业预测性维护技术领域,具体涉及一种刀具铣削过程的工况分割方法和装置。
背景技术
刀具状态是影响零部件精密切削加工质量与效率的关键因素,准确可靠的刀具状态在线监测系统可以为用户节省大量的物料和人力成本。刀具铣削的物理过程复杂多变,无论采用何种信号来源分析刀具状态,都需要对原始数据进行工况分割:即针对不同的工艺参数以及运动参数的组合,对原始数据进行筛选。只有进行该处理后,保证工况稳定且相同,刀具在不同磨损程度产生的数据段才可以进行平等的对比,从而规避复杂的加工状态对分析结果带来的影响。
现有技术中,通常采用的切削工况识别方法主要有以下两种:
1.基于数据相似性的工况判定方法;
2.基于数据特征值的统计值建立判别区间的工况分割方法。
第一种方法的不足之处在于:初始样本数据的判定需要人工介入,增加了产生错误的风险;滑窗求内积的方法需要在内存中保存多段待判定的高频采集数据段,对硬件内存空间有一定要求。
第二种方法的不足之处在于:找到具有良好可分性、同时与工况相关性强的数据特征比较困难;判别系数需要人工设定,引入了不确定性;处理完成后只能实现将各段原始数据根据工况的不同区分开,但并不能将每段与稳定工况对应起来。
发明内容
本发明实施例提供一种刀具铣削过程的工况分割方法和装置,以解决现有技术中存在的上述问题,实现对刀具铣削过程中稳定工况的自动、高效分割。
为此,本发明提供如下技术方案:
一种刀具铣削过程的工况分割方法,所述方法包括:
对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;
分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;
如果是,则根据主轴下刀阈值确定主轴下刀状态的遮罩,并分别根据X轴、Y轴、Z轴对应的阈值确定X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩是指所述采样时间段内,X轴、Y轴、Z轴目标直线运动中该轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;所述主轴下刀阈值为Z轴位置参数序列的中位数;X轴、Y轴、Z轴对应的阈值由X轴、Y轴、Z轴目标直线运动时间及采样频率确定;
根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩,计算公式为:m=mentry&(mx&mz∪my&mz^my&mx&mz);其中,&代表逻辑与,∪代表逻辑或,^代表逻辑非;mentry为所述主轴下刀状态的遮罩,mx、my、mz分别为X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;
根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。
可选地,所述方法还包括:
如果所述采样时间段内有工艺参数在所述采样时间段内发生变化,则对所述采样时间段进行分段,然后针对分段后的每个时间段进行工况分割。
可选地,所述工艺参数包括以下任意一项或多项:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳。
可选地,所述根据主轴下刀阈值确定主轴下刀状态的遮罩包括:
所述主轴下刀状态的遮罩对应的数列中,对应采样点小于等于主轴下刀阈值的索引处置为1,对应采样点大于主轴下刀阈值的索引处置为0。
可选地,所述根据X轴、Y轴、Z轴对应的阈值确定X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩包括:
所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩对应的数列中,对应采样点连续相等个数大于该轴对应的阈值的索引处置为1,对应采样点连续相等个数小于该轴对应的阈值的索引处置为0。
一种刀具铣削过程的工况分割装置,所述装置包括:
采样模块,用于对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;
检查模块,用于分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;
遮罩确定模块,用于在所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内保持一致时,确定主轴下刀状态的遮罩及各轴静止状态的遮罩;
计算模块,用于根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩,计算公式为:
m=mentry&(mx&mz∪my&mz^my&mx&mz);
其中,&代表逻辑与,∪代表逻辑或,^代表逻辑非;mentry为所述主轴下刀状态的遮罩,mx、my、mz分别为X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;
分割模块,用于根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割;
所述遮罩确定模块包括:
第一遮罩确定单元,用于确定主轴下刀阈值,并根据所述主轴下刀阈值得到主轴下刀状态的遮罩;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;
第二遮罩确定单元,用于针对X轴、Y轴、Z轴位置参数确定其连续相等个数的阈值,并根据X轴、Y轴、Z轴位置参数连续相等个数的阈值得到X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩是指所述采样时间段内,X轴、Y轴、Z轴目标直线运动中该轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;X轴、Y轴、Z轴对应的阈值由X轴、Y轴、Z轴目标直线运动时间及采样频率确定。
可选地,所述装置还包括:
分段模块,用于在所述采样时间段内有工艺参数在所述采样时间段内发生变化时,对所述采样时间段进行分段,然后由所述遮罩确定模块、计算模块和分割模块针对分段后的每个时间段进行工况分割。
可选地,所述工艺参数包括以下任意一项或多项:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳。
可选地,所述主轴下刀状态的遮罩对应的数列中,对应采样点小于等于主轴下刀阈值的索引处置为1,对应采样点大于主轴下刀阈值P的索引处置为0。
可选地,所述各轴静止状态的遮罩对应的数列中,对应采样点连续相等个数大于该轴对应的阈值的索引处置为1,对应采样点连续相等个数小于该轴对应的阈值的索引处置为0。
本发明实施例提供的刀具铣削过程的工况分割方法和装置,使用数控机床控制器中相关的数据字段来自动实现刀具铣削过程中稳定工况的判定和分割,由于本发明方案不依赖复杂的信号处理方法,仅对控制器低频采集数据的数值本身做分析,因此不依赖外接硬件的计算能力、存储空间及操作人员的技能水平。而且,在加工中心使用任何其他的传感器作为实时监测的信号来源时,也可以利用本发明方案得到的稳定工况的判定结果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例刀具铣削过程的工况分割方法的一种流程图;
图2是本发明实施例中采样数据示例;
图3是图2采样数据对应的刀具铣削过程中各轴位置的变化示例;
图4是基于图2采样数据得到的工况分割结果示例;
图5是本发明实施例刀具铣削过程的工况分割装置的一种结构框图;
图6是本发明实施例刀具铣削过程的工况分割装置的另一种结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案,下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
本发明实施例提供一种刀具铣削过程的工况分割方法和装置,使用数控机床控制器中相关的数据字段来自动实现刀具铣削过程中稳定工况的判定和分割,具体地,对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;如果是,则确定主轴下刀状态的遮罩及各轴静止状态的遮罩,根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩,即在主轴下刀状态下,X轴和Z轴静止不动、或Y轴和Z轴静止不动,并且排除X轴、Y轴、Z轴同时不动的状态,最后根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。
如图1所示,是本发明实施例刀具铣削过程的工况分割方法的一种流程图,包括以下步骤:
步骤101,对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段。
具体可以以固定采样频率对所述控制器输出的控制信号进行采样,比如采样频率f可以大于等于2Hz。当然,采样频率可以根据需要设定,对此本发明实施例不做限定。
步骤102,分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致。
所述采样时间段内可以包括但不限定以下任意一项或多项工艺参数:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳等。所述时间戳表示每次采样对应的时间点。
检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致是指对于每项工艺参数,检查该工艺参数的采样值在该采样时间段内是否保持不变。
步骤103,如果是,则确定主轴下刀状态的遮罩及各轴静止状态的遮罩。
当然,如果所述采样时间段内有工艺参数在所述采样时间段内发生变化,则对所述采样时间段进行分段,然后针对分段后的每个时间段进行工况分割。具体地,可以根据不同工艺参数组合的一致性对所述采样时间段进行分段。如果所述采样时间段内有工艺参数衡变,则表明该采样时间段内的数据处于不稳定工况,无法进行进一步的精细分割,因此可以将这段数据丢弃。
所述遮罩是由逻辑值(0,1)组成的数列,其作用是指示数列中任一点符合判断条件的状态。具体地,数列中的元素对应的采样点满足该判断条件时,则该元素的逻辑值为1,反之则为0。
在本发明实施例中,在确定主轴下刀状态的遮罩时,可以确定主轴下刀阈值,并根据所述主轴下刀阈值得到主轴下刀状态的遮罩。
由于“Z轴位置”对应的是主轴的下刀方向,因此,在本发明实施例中,可以将所述采样时间段中对应“Z轴位置”这一工艺参数对应的数列的中位数作为主轴下刀阈值,记为:
P=mediam(ZP) (1)
相应地,在所述采样时间段中,对应工艺参数即“Z轴位置”数列中的元素,小于等于该阈值P的采样点索引处(即该采样点对应的元素)置为1,将大于该阈值P的采样点索引处置为0。这样,根据这些采样点索引处的逻辑值,得到代表主轴下刀状态的遮罩,记为Mentry。
在确定各轴静止状态的遮罩时,可以针对各轴位置参数确定其连续相等个数的阈值,并根据所述阈值得到各轴静止状态的遮罩。也就是说,所述判断条件为:对应各轴位置参数的数列中,采样数据连续相等的个数大于设定阈值。
具体地,针对“X轴位置”、“Y轴位置”、“Z轴位置”的工艺参数,假设各轴目标直线运动时间分别为tx、ty、tz,采样频率为f,则设定其连续相等个数的阈值如下:
Px=tx·f;
Py=ty·f; (2)
Pz=tz·f;
相应地,在所述采样时间段中,将X轴、Y轴及Z轴三个方向的相应工艺参数数列的数据连续相等个数大于上述对应阈值的采样点索引处置为1,将小于等于上述对应阈值的采样点索引处置为0。这样,根据这些采样点索引处的逻辑值,可以分别得到代表X轴、Y轴、Z轴静止tx、ty、tz秒状态的遮罩,记为:Mx、My、Mz。
步骤104,根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩。
具体地,可以利用以下公式得到最终遮罩:
M=Mentry&(Mx&Mz∪My&Mz^My&Mx&Mz) (3)
其中,&代表逻辑与,∪代表逻辑或,^代表逻辑非;Mentry为所述主轴下刀状态的遮罩,Mx、My、Mz分别为X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩。
所述最终遮罩是指:在主轴下刀状态下,X轴和Z轴静止不动、或Y轴和Z轴静止不动,并且排除X、Y、Z轴同时不动的状态,其等效于主轴在Y方向上直线切削或在X方向上直线切削两种状态。
步骤105,根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。
也就是说,最终遮罩M中逻辑值为1的位置起、止点对应的时间戳,就是X、Y方向上各段稳定直线切削工况的起、止时间戳。
需要说明的是,根据上述步骤105得到的起、止时间戳,还可以对同步采集的其他来源(比如通过传感器采集的数据)和类型(比如振动信号、声音信号、电流信号等)的数据进行分割。
下面进一步举例说明利用本发明方案对刀具铣削过程的工况进行分割的过程。
例如,从控制器采样得到的数据如图2表中所示,其中,各列分别为:时间戳、设定转速、当前刀号、设定进给量、X轴位置、Y轴位置、Z轴位置,各轴位置的变化过程如图3所示。采样率约为每秒钟3个采样点。如果采样率过低,则各轴坐标无法很好地描述实际的刀具运行轨迹,造成工况分割不准确。
首先,检查该采样时间段内的工艺参数“设定转速”、“当前刀号”、“设定进给量”三个字段,可以发现在这个采样时间段内,这些工艺参数对应的各字段保持一致,说明外部参数设置没有变化,可以进行下一步分割。
具体地,先根据上述公式(1),可以得到主轴下刀阈值为:P=-21528,根据采样时间段中该字段小于等于该阈值P的位置置1,得到:
代表主轴下刀状态的遮罩,即:
Mentry:array([1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]);
也就是说,该采样时间段期间刀具一直处于下刀状态。
再根据实际加工情况,将目标稳定工况定义为直线切削超过1s,采样频率f为3,则根据上述公式(2),得到各轴位置参数连续相等个数的阈值阈值为3。
将各方向的位置数据点连续相等个数大于上述对应阈值的采样点索引处置1,分别获得代表X轴、Y轴、Z轴静止1s状态的遮罩如下:
Mx:array([0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0])
My:array([0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0])
Mz:array([0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1])
再根据上述公式(3),得到最终遮罩如下:
M:array([0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0])
最终遮罩M中置1的索引起、止点对应的时间戳数组,则是X、Y方向上各段稳定直线切削工况的起、止时间戳,因此,得到工况分割结果如下:
稳定工况起点时间戳:
['2019-01-05 12:20:32.122000','2019-01-05 12:20:36.247000','2019-01-05 12:20:41.028000']
稳定工况终点时间戳:
['2019-01-05 12:20:34.481000','2019-01-05 12:20:38.715000','2019-01-05 12:20:43.028000']
最终得到的时间戳对应的各轴位置如图4所示。
使用以上时间戳可以进一步对其他传感器来源的数据进行截取,最终可以得到在稳定铣削工况下的数据段,以便后续对这些数据进行分析。
本发明实施例提供的刀具铣削过程的工况分割方法,使用数控机床控制器中相关的数据字段来自动实现刀具铣削过程中稳定工况的判定和分割,由于本发明方案不依赖复杂的信号处理方法,仅对控制器低频采集数据的数值本身做分析,因此不依赖外接硬件的计算能力、存储空间及操作人员的技能水平。而且,在加工中心使用任何其他的传感器作为实时监测的信号来源时,也可以利用本发明方案得到的稳定工况的判定结果。
相应地,本发明实施例还提供一种刀具铣削过程的工况分割装置,如图5所示,是该装置的一种结构框图。
在该实施例中,所述装置包括以下各模块:
采样模块501,用于对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;
检查模块502,用于分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;
遮罩确定模块503,用于在所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内保持一致时,确定主轴下刀状态的遮罩及各轴静止状态的遮罩;
计算模块504,用于根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述各轴静止状态的遮罩确定最终遮罩;
分割模块505,用于根据所述最终遮罩的起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。
在本发明实施例中,所述采样时间段内可以包括但不限定以下任意一项或多项工艺参数:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳等。所述时间戳表示每次采样对应的时间点。
所述检查模块502检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致是指对于每项工艺参数,检查该工艺参数的采样值在该采样时间段内是否保持不变。
所述遮罩确定模块503具体可以包括以下两个单元:
第一遮罩确定单元,用于确定主轴下刀阈值,并根据所述主轴下刀阈值得到主轴下刀状态的遮罩;比如,可以将所述采样时间段中对应“Z轴位置”的工艺参数的中位数作为主轴下刀阈值。
第二遮罩确定单元,用于针对各轴位置参数确定其连续相等个数的阈值,并根据各轴位置参数连续相等个数的阈值得到各轴静止状态的遮罩。
所述主轴下刀状态的遮罩和各轴静止状态的遮罩的具体确定方式可以参照前面本发明方法实施例中的描述,在此不再赘述。
在得到主轴下刀状态的遮罩和各轴静止状态的遮罩,可以由所述计算模块504通过逻辑运算得到最终遮罩,逻辑运算公式如前面公面公式(3)。
所述分割模块505可以根据最终遮罩确定刀具铣削过程的工况变化情况,具体地,最终遮罩中逻辑值为1的位置起、止点对应的时间戳,就是X、Y方向上各段稳定直线切削工况的起、止时间戳。
需要说明的是,根据上述得到的起、止时间戳,还可以对其他来源(比如通过传感器采集的数据)和类型(比如振动信号、声音信号、电流信号等)的数据进行分割。
如图6所示,是本发明实施例刀具铣削过程的工况分割装置的另一种结构框图。
与图5所示实施例不同的是,在该实施例中,所述装置还包括:
分段模块601,用于在所述检查模块502检查到采样时间段内有工艺参数在所述采样时间段内发生变化时,对所述采样时间段进行分段,然后由所述遮罩确定模块503、计算模块504和分割模块505再针对分段后的每个时间段进行工况分割。
本发明实施例提供的刀具铣削过程的工况分割装置,使用数控机床控制器中相关的数据字段来自动实现刀具铣削过程中稳定工况的判定和分割,由于本发明方案不依赖复杂的信号处理方法,仅对控制器低频采集数据的数值本身做分析,因此不依赖外接硬件的计算能力、存储空间及操作人员的技能水平。而且,在加工中心使用任何其他的传感器作为实时监测的信号来源时,也可以利用本发明方案得到的稳定工况的判定结果。
需要说明的是,对于上述本发明装置各实施例而言,由于各模块、单元的功能实现与相应的方法中类似,因此对所述装置各实施例描述得比较简单,相关之处可参见方法实施例的相应部分说明。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。而且,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的模块和单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个网络单元上,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,这里所称的存储介质,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。
相应地,本发明实施例还提供一种用于刀具铣削过程的工况分割方法的装置,该装置是一种电子设备,比如,可以是移动终端、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述电子设备可以包括一个或多个处理器、存储器;其中,所述存储器用于存储计算机可执行指令,所述处理器用于执行所述计算机可执行指令,以实现前面各实施例所述的方法。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及装置,其仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。因此,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 (4)
1.一种刀具铣削过程的工况分割方法,其特征在于,所述方法包括:
对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;
分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;
如果是,则根据主轴下刀阈值确定主轴下刀状态的遮罩,并分别根据X轴、Y轴、Z轴对应的阈值确定X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列,并且所述数列中对应采样点小于等于所述主轴下刀阈值的索引处置为1,对应采样点大于所述主轴下刀阈值的索引处置为0;所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩是指所述采样时间段内,X轴、Y轴、Z轴目标直线运动中该轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列,并且所述数列中对应采样点连续相等个数大于该轴对应的阈值的索引处置为1,对应采样点连续相等个数小于等于该轴对应的阈值的索引处置为0;所述主轴下刀阈值为Z轴位置参数序列的中位数;X轴、Y轴、Z轴对应的阈值由X轴、Y轴、Z轴目标直线运动时间及采样频率确定;
根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩确定最终遮罩,计算公式为:
M=Mentry&(Mx&Mz∪My&Mz^My&Mx&Mz);
其中,&代表逻辑与,∪代表逻辑或,^代表逻辑非;Mentry为所述主轴下刀状态的遮罩,Mx、My、Mz分别为X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;
根据所述最终遮罩M中逻辑值为1的位置起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述工艺参数包括以下任意一项或多项:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳。
3.一种刀具铣削过程的工况分割装置,其特征在于,所述装置包括:
采样模块,用于对数控机床控制器输出的一段连续控制信号进行采样,得到采样时间段;
检查模块,用于分别检查所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内是否保持一致;
遮罩确定模块,用于在所述采样时间段内的各工艺参数在所述采样时间段内保持一致时,确定主轴下刀状态的遮罩及X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;
计算模块,用于根据所述主轴下刀状态的遮罩及所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩确定最终遮罩,计算公式为:
M=Mentry&(Mx&Mz∪My&Mz^My&Mx&Mz);
其中,&代表逻辑与,∪代表逻辑或,^代表逻辑非;Mentry为所述主轴下刀状态的遮罩,Mx、My、Mz分别为X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;
分割模块,用于根据所述最终遮罩M中逻辑值为1的位置起、止点对应的时间戳,对刀具铣削过程的工况进行分割;
所述遮罩确定模块包括:
第一遮罩确定单元,用于确定主轴下刀阈值,并根据所述主轴下刀阈值得到主轴下刀状态的遮罩;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列,并且所述数列中对应采样点小于等于所述主轴下刀阈值的索引处置为1,对应采样点大于所述主轴下刀阈值的索引处置为0;所述主轴下刀状态的遮罩是指所述采样时间段内,Z轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列;
第二遮罩确定单元,用于针对X轴、Y轴、Z轴位置参数确定其连续相等个数的阈值,并根据X轴、Y轴、Z轴位置参数连续相等个数的阈值得到X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩;所述X轴、Y轴、Z轴静止状态的遮罩是指所述采样时间段内,X轴、Y轴、Z轴目标直线运动中该轴位置参数序列对应的由逻辑值(0,1)组成的数列,并且所述数列中对应采样点连续相等个数大于该轴对应的阈值的索引处置为1,对应采样点连续相等个数小于等于该轴对应的阈值的索引处置为0;X轴、Y轴、Z轴对应的阈值由X轴、Y轴、Z轴目标直线运动时间及采样频率确定。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述工艺参数包括以下任意一项或多项:设定转速、设定进给量、当前刀号,X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、以及对应的时间戳。
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