CN111113146A - 一种保证加工恒负载输出的控制方法 - Google Patents

一种保证加工恒负载输出的控制方法 Download PDF

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刘传进
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Abstract

本发明公开了一种保证加工恒负载输出的控制方法，包括以下步骤：A、技术员应按照作业指导书核对切削参数，若出现参数错误应及时调整然后再开始加工；B、在加工中心主轴靠近刀具处的径向主轴上安装振动传感器，在距离切削点一定距离处架设噪音测试仪；C、传感器实时采集切削过程中产生的噪音和振动值，由数据采集模块经A/D转换后传送至PLC控制系统中；D、将每段单位时间内的测量值的平均值作为参考值，每隔一段单位时间进行一次测量值的比较；E、继续当前测试，并判断当前进给速度；F、重复上述测试和调整步骤直至整个加工进程结束。

Description

一种保证加工恒负载输出的控制方法
技术领域
本发明涉及切削技术领域，具体为一种保证加工恒负载输出的控制方法。
背景技术
在加工中心切削过程中经常会发生因被切削材料硬度不匀、毛坯余量不一致等问题带来的切削工况瞬间恶化，加工中心主轴负载瞬间快速上升的情况，严重的可能导致刀具破损，加工中心主要部件损坏，甚至会发生因切削力过大带来的人员损伤，因此，本发明针对此现象提出一种加工恒负载输出的控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保证加工恒负载输出的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种保证加工恒负载输出的控制方法,包括以下步骤：
A、技术员应按照作业指导书核对切削参数，若出现参数错误应及时调整然后再开始加工；
B、在加工中心主轴靠近刀具处的径向主轴上安装振动传感器，在距离切削点一定距离处架设噪音测试仪；
C、传感器实时采集切削过程中产生的噪音和振动值，由数据采集模块经A/D转换后传送至PLC控制系统中；
D、将每段单位时间内的测量值的平均值作为参考值，每隔一段单位时间进行一次测量值的比较；
E、继续当前测试，并判断当前进给速度。
优选的，所述该设备主轴型号为BT40，相关参数如下：主轴电机功率11KW ,Φ60面刀、5刃，切削刃45°，刀具转速800rpm/min ,以1000rpm/min速度切削C45钢材平面，刀具切削宽度40mm ,切深2mm。
优选的，所述根据步骤B振动传感器为压电式速度传感器，以速度这一物理量表征振动量变化。
优选的，所述根据步骤B噪音测试仪的架设位置及距离应是刀具中心与噪音仪测试头的水平距离。
优选的，所述根据步骤B噪音测试仪与刀具中心的距离以实际所用测试设备具体要求为准。
优选的，所述根据步骤D将当前振动值与噪声值与上一单位时间内的测量值相比，若振动量提升100%，或是噪声值提升25%，系统立刻将当前进给速度降低25%。
优选的，所述根据步骤E
a、若当前进给速度相较初始速度降低50%，则系统报警，通过蜂鸣器提示人工干预；若当前进给速度仍大于初始速度的50%，则判断当前信号监测值；
b、若当前切削噪音值降低到初始值的70％且切削振动值降低到初始参考值的50％时，系统自动提高进给速度，以初始速度的25％的增幅提高直至恢复至初始设定进给速度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明有效提高了设备的效率，降低了设备本身的速度，提高直至恢复至初始设定进给速度。
附图说明
图1为本发明保证加工恒负载输出的控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案：一种保证加工恒负载输出的控制方法,包括以下步骤：
A、技术员应按照作业指导书核对切削参数，若出现参数错误应及时调整然后再开始加工；
B、在加工中心主轴靠近刀具处的径向主轴上安装振动传感器，在距离切削点一定距离处架设噪音测试仪；
C、传感器实时采集切削过程中产生的噪音和振动值，由数据采集模块经A/D转换后传送至PLC控制系统中；
D、将每段单位时间内的测量值的平均值作为参考值，每隔一段单位时间进行一次测量值的比较；
E、继续当前测试，并判断当前进给速度。
该设备的主轴电机功率11KW ,Φ60面刀、5刃，切削刃45°，刀具转速800rpm/min ,以1000rpm/min速度切削C45钢材平面，刀具切削宽度40mm ,切深2mm。
加工作业开始时，技术员应按照作业指导书核对切削参数，若出现参数错误应及时调整然后再开始加工，作业指导书提及具体参数因由相关产品技术部门具体给出，在加工中心主轴靠近刀具处的径向主轴上安装振动传感器，在距离切削点1m处架设噪音测试仪，振动传感器为压电式速度传感器，以速度这一物理量表征振动量变化。
噪音测试仪的架设位置及距离应是刀具中心与噪音仪测试头的水平距离，噪音测试仪与刀具中心的距离以实际所用测试设备具体要求为准。
传感器实时采集切削过程中产生的噪音和振动值，由数据采集模块经A/D转换后传送至PLC控制系统中。
开始进行切削加工，因工件毛坯不一致刀具切深骤变为3 .5mm ,主轴端测量的噪音值和振动值瞬间发生变化，在上一单位时间内测得振动值平均值为0.7um/s，噪音值为72dB，切削噪音与上一单位时间相比提高到96dB，振动值瞬间提高到1.4um/s，单位时间为30s，系统自动降低进给速度由1000mm/min降低到750mm/min ，刀具每刃切削量由0.33mm降低到0.25mm，判断经过调整后当前进给速度为750mm/min，大于初始进给速度的50%。进而判断当前振动量和噪声值分别为0.81um/s和76dB，系统自动提升当前进给速度至850mm/min，提升幅度为初始进给速度的10%，重复步骤3至步骤7，直至加工结束。
综上所述，本发明有效提高了设备的效率，降低了设备本身的速度，提高直至恢复至初始设定进给速度。
本发明的有益效果是：
本发明有效提高了设备的效率，降低了设备本身的速度，提高直至恢复至初始设定进给速度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：包括以下步骤：
A、技术员应按照作业指导书核对切削参数，若出现参数错误应及时调整然后再开始加工；
B、在加工中心主轴靠近刀具处的径向主轴上安装振动传感器，在距离切削点一定距离处架设噪音测试仪；
C、传感器实时采集切削过程中产生的噪音和振动值，由数据采集模块经A/D转换后传送至PLC控制系统中；
D、将每段单位时间内的测量值的平均值作为参考值，每隔一段单位时间进行一次测量值的比较；
E、继续当前测试，并判断当前进给速度。
2.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述该设备主轴型号为BT40，相关参数如下：主轴电机功率11KW ,Φ60面刀、5刃，切削刃45°，刀具转速800rpm/min ,以1000rpm/min速度切削C45钢材平面，刀具切削宽度40mm ,切深2mm。
3.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述根据步骤B振动传感器为压电式速度传感器，以速度这一物理量表征振动量变化。
4.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述根据步骤B噪音测试仪的架设位置及距离应是刀具中心与噪音仪测试头的水平距离。
5.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述根据步骤B噪音测试仪与刀具中心的距离以实际所用测试设备具体要求为准。
6.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述根据步骤D将当前振动值与噪声值与上一单位时间内的测量值相比，若振动量提升100%，或是噪声值提升25%，系统立刻将当前进给速度降低25%。
7.根据权利要求1所述的一种保证加工恒负载输出的控制方法,其特征在于：所述根据步骤E
a、若当前进给速度相较初始速度降低50%，则系统报警，通过蜂鸣器提示人工干预；若当前进给速度仍大于初始速度的50%，则判断当前信号监测值；
b、若当前切削噪音值降低到初始值的70％且切削振动值降低到初始参考值的50％时，系统自动提高进给速度，以初始速度的25％的增幅提高直至恢复至初始设定进给速度。
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