CN112068484A - 一种数控机床cnc系统的实时中断处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，与传统机械方式控制的机床相比，不仅在工件的机械加工中具有更大的精度，能够生产能加复杂的工件的能力；而且对工件进行机械加工时具有更快的速度，同时比机械加工过程的自动化程度高。且由于本发明的自动化程度高，可以确保对工件加工的高生产量和恒定的品质，有利于企业进行大批量的加工。而且本发明提出的实时中断方法，在通过控制机床CNC加工出的工件出现问题时，能够在第一时间判定控制机床CNC运行的数控机床CNC系统出现故障，而且通过调整对应的加工程序就可以修改对应的故障，使本发明不仅判断故障的时间比较短暂，而且修改故障的时间也非常短暂。
Description
技术领域
本发明涉及机床技术领域，特别是涉及一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法。
背景技术
在机床构造中，CNC(计算机化数控)机床是借助于计算机而加以控制的、且从坯件或构件(例如，铝块)生产所需工件的机床。在CNC机床的情况下，待生产(即待铣削的、或在车床上车削)的工件的几何形式通常加载到机床控制系统的存储器内(与另外的机加工数据一起，诸如机床的几何形状、旋转速度、进给速率等)且在那里存储。于是，CNC机床的控制系统能以自动和计算机控制的方式以较高精度从坯件生产所需工件。但是，在数控机床CNC对工件进行加工过程中，可能会在出现故障后继续加工，所以本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，保证数控机场CNC系统出现故障后就能够实时中断。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，用于解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，包括以下步骤：
获取历史时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中以最优状态运行时的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
获取当前时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
分别将当前时刻的加工参数与历史时刻最优状态运行时的加工参数进行比对，以及将当前时刻的机床数据与历史时刻最优状态运行时的机床数据进行比对；
获取比对结果，若当前时刻的加工参数中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的加工参数中的数据值；和/或，当前时刻的机床数据中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的机床数据中的数据值；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
可选地，获取第一历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的第一历史时刻的机床数据；
根据第一历史时刻的加工参数以及机床数据建立参数修正模型；
获取第二历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的当前时刻的机床数据；
将第二历史时刻的机床数据与第一历史时刻的机床数据进行比对，获取比对结果；并通过所述参数修正模型自适应修正当前时刻机械加工过程的加工参数，使所述机械加工过程中的机床以最优状态运行。
可选地，所述加工参数包括：切削力、电机主轴转速、进给主轴速度、电机功率值、电流值和电压值；
所述机床数据包括：刀具受力数据、磨损数据、破损数据和机床的稳定性状态。
可选地，待当待加工的工件完成加工后，还包括判断加工过程中的最大加工变形数据是否超过设定的阈值；若超过该阈值，则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
可选地，在所述数控机床CNC停止运行后，还包括根据加工后的工件调节所述数控机床CNC系统，使所述数控机床CNC系统能够对加工后的工件进行再次加工；包括有：
分析需要再次加工的工件结构确定加工面，并将加工该加工面时进行动作的轴确定为补偿轴，根据所述补偿轴形成加工补偿方案；
根据所述加工补偿方案修改测量程序，通过数控加工中心对待加工工件的加工基准进行在线测量，并将测量出的动态变量数据自动传递到机床数据中进行保存；
根据所述加工补偿方案和所述动态变量数据实时修改所述数控机床CNC系统中的加工程序；并通过多轴联动加工，形成能够自适应动态补偿的动态加工程序；
通过所述动态加工程序对需要再次加工的工件进行加工，并通过数控加工中心对加工后的工件尺寸进行自动测量；并将测量值与待加工工件图纸的理论值进行比较；若加工后的工件尺寸不满足理论值；则自动反馈至所述动态加工程序，对加工后的工件再次进行加工。
可选地，所述数控机床CNC系统还包括有控制模块、输入模块和显示模块；其中，通过所述输入模块调整所述数控机床CNC系统，并存储至所述控制模块中进行运行；以及通过所述显示模块实时显示程序编辑结果以及程序运行结果；
若所述输入模块不能向所述控制模块实时调整加工程序；和/或，所述控制模块不能实时运行所述输入模块实时调整的加工程序；和/或，所述显示模块不能对程序编辑结果、程序运行结果进行显示；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
可选地，所述数控机床CNC系统还包括一个或多个紧急控制按钮以及与所述紧急控制按钮相配合的指示灯；
在确定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障后，若按照所述一个或多个紧急控制按钮，所述一个或多个指示灯未被点亮或未进行闪烁，则实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
可选地，所述数控机床CNC系统还包括有存储实时中断程序的存储模块，所述存储模块与所述控制模块连接；所述控制模块调用所述存储模块中的实时中断程序来执行对所述数控机床CNC系统的中断；
若所述控制模块未能调用所述存储模块中的实时中断程序，则所述显示模块显示“调用失败”。
可选地，所述数控机床CNC系统控制的CNC机床包括铣床、车床。
如上所述，本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，具有以下有益效果：通过获取历史时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中以最优状态运行时的加工参数以及与加工参数对应的机床数据；获取当前时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中的加工参数以及与加工参数对应的机床数据；分别将当前时刻的加工参数与历史时刻最优状态运行时的加工参数进行比对，以及将当前时刻的机床数据与历史时刻最优状态运行时的机床数据进行比对；获取比对结果，若当前时刻的加工参数中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的加工参数中的数据值；和/或，当前时刻的机床数据中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的机床数据中的数据值；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断数控机床CNC系统的运行。本发明与传统机械方式控制的机床相比，不仅在工件的机械加工中具有更大的精度，能够生产能加复杂的工件的能力；而且对工件进行机械加工时具有更快的速度，同时比机械加工过程的自动化程度高。且由于本发明的自动化程度高，可以确保对工件加工的高生产量和恒定的品质，有利于企业进行大批量的加工。而且本发明提出的实时中断方法，在通过控制机床CNC加工出的工件出现问题时，能够在第一时间判定控制机床CNC运行的数控机床CNC系统出现故障，而且通过调整对应的加工程序就可以修改对应的故障，使本发明不仅判断故障的时间比较短暂，而且修改故障的时间也非常短暂。
附图说明
图1为一实施例提供的数控机床CNC系统的实时中断处理方法的流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，包括以下步骤：
S100，获取历史时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中以最优状态运行时的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
S200，获取当前时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
S300，分别将当前时刻的加工参数与历史时刻最优状态运行时的加工参数进行比对，以及将当前时刻的机床数据与历史时刻最优状态运行时的机床数据进行比对；
S400，获取比对结果，若当前时刻的加工参数中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的加工参数中的数据值；和/或，当前时刻的机床数据中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的机床数据中的数据值；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
本发明与传统机械方式控制的机床相比，不仅在工件的机械加工中具有更大的精度，能够生产能加复杂的工件的能力；而且对工件进行机械加工时具有更快的速度，同时比机械加工过程的自动化程度高。且由于本发明的自动化程度高，可以确保对工件加工的高生产量和恒定的品质，有利于企业进行大批量的加工。而且本发明提出的实时中断方法，在通过控制机床CNC加工出的工件出现问题时，能够在第一时间判定控制机床CNC运行的数控机床CNC系统出现故障，而且通过调整对应的加工程序就可以修改对应的故障，使本发明不仅判断故障的时间比较短暂，而且修改故障的时间也非常短暂。
根据上述记载，本申请实施例中的加工参数包括：切削力、电机主轴转速、进给主轴速度、电机功率值、电流值和电压值；机床数据包括：刀具受力数据、磨损数据、破损数据和机床的稳定性状态。当前时刻加工参数和/或机床数据满足以下条件之一，则当前时刻的数控机床CNC系统出现故障。即当前时刻的切削力小于历史时刻最优运行状态时的切削力；当前时刻的电机主轴转速小于历史时刻最优运行状态时的电机主轴转速；当前时刻的进给主轴速度大于历史时刻最优运行状态时的进给主轴速度；当前时刻的电机功率值不等于历史时刻最优运行状态时的电机功率值；当前时刻的电流值和电压值不等于历史时刻最优运行状态时的电流值和电压值；当前时刻的刀具受力数据大于历史时刻最优运行状态时的刀具受力数据；当前时刻的磨损数据、破损数据大于历史时刻最优运行状态时的磨损数据、破损数据；当前时刻的机床不稳定。
在一示例性实施例中，还包括获取第一历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的第一历史时刻的机床数据；
根据第一历史时刻的加工参数以及机床数据建立参数修正模型；
获取第二历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的当前时刻的机床数据；
将第二历史时刻的机床数据与第一历史时刻的机床数据进行比对，获取比对结果；并通过所述参数修正模型自适应修正当前时刻机械加工过程的加工参数，使所述机械加工过程中的机床以最优状态运行。
在一示例性实施例中，当待加工的工件完成加工后，还判断加工过程中的最大加工变形数据是否超过设定的阈值；若超过该阈值，则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
在一示例性实施例中，在所述数控机床CNC停止运行后，还包括根据加工后的工件调节所述数控机床CNC系统，使所述数控机床CNC系统能够对加工后的工件进行再次加工；包括有：
分析需要再次加工的工件结构确定加工面，并将加工该加工面时进行动作的轴确定为补偿轴，根据所述补偿轴形成加工补偿方案；
根据所述加工补偿方案修改测量程序，通过数控加工中心对待加工工件的加工基准进行在线测量，并将测量出的动态变量数据自动传递到机床数据中进行保存；
根据所述加工补偿方案和所述动态变量数据实时修改所述数控机床CNC系统中的加工程序；并通过多轴联动加工，形成能够自适应动态补偿的动态加工程序；
通过所述动态加工程序对需要再次加工的工件进行加工，并通过数控加工中心对加工后的工件尺寸进行自动测量；并将测量值与待加工工件图纸的理论值进行比较；若加工后的工件尺寸不满足理论值；则自动反馈至所述动态加工程序，对加工后的工件再次进行加工。
作为示例，例如端面跳动0.2mm，圆周跳动0.2mm，无法保证壁厚特性公差0.2mm和接刀痕特性最大0.15mm的质量要求。通过针对加工设备主轴方向和零件的加工型面的分析，确立加工程序中的Y轴和Z轴为补偿轴，通过与B轴三轴联动的方式动态补偿实现自适应控制。加工端面方向的接刀痕问题，通过机内对刀结合在线测量可将接刀痕误差控制在0.02mm内。
在一些实施例中，所述数控机床CNC系统包括有控制模块、输入模块和显示模块；其中，通过所述输入模块调整所述数控机床CNC系统，并存储至所述控制模块中进行运行；以及通过所述显示模块实时显示程序编辑结果以及程序运行结果；若所述输入模块不能向所述控制模块实时调整加工程序；和/或，所述控制模块不能实时运行所述输入模块实时调整的加工程序；和/或，所述显示模块不能对程序编辑结果、程序运行结果进行显示；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
所述数控机床CNC系统还包括一个或多个紧急控制按钮以及与所述紧急控制按钮相配合的指示灯；在确定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障后，若按照所述一个或多个紧急控制按钮，所述一个或多个指示灯未被点亮或未进行闪烁，则实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
根据上述记载，所述数控机床CNC系统还包括有存储实时中断程序的存储模块，所述存储模块与所述控制模块连接；所述控制模块调用所述存储模块中的实时中断程序来执行对所述数控机床CNC系统的中断；若所述控制模块未能调用所述存储模块中的实时中断程序，则所述显示模块显示“调用失败”。
根据上述记载，本发明中的数控机床CNC系统控制的CNC机床包括铣床、车床。
本发明提供一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，通过获取历史时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中以最优状态运行时的加工参数以及与加工参数对应的机床数据；获取当前时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中的加工参数以及与加工参数对应的机床数据；分别将当前时刻的加工参数与历史时刻最优状态运行时的加工参数进行比对，以及将当前时刻的机床数据与历史时刻最优状态运行时的机床数据进行比对；获取比对结果，若当前时刻的加工参数中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的加工参数中的数据值；和/或，当前时刻的机床数据中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的机床数据中的数据值；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断数控机床CNC系统的运行。本发明与传统机械方式控制的机床相比，不仅在工件的机械加工中具有更大的精度，能够生产能加复杂的工件的能力；而且对工件进行机械加工时具有更快的速度，同时比机械加工过程的自动化程度高。且由于本发明的自动化程度高，可以确保对工件加工的高生产量和恒定的品质，有利于企业进行大批量的加工。而且本发明提出的实时中断方法，在通过控制机床CNC加工出的工件出现问题时，能够在第一时间判定控制机床CNC运行的数控机床CNC系统出现故障，而且通过调整对应的加工程序就可以修改对应的故障，使本发明不仅判断故障的时间比较短暂，而且修改故障的时间也非常短暂。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取历史时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中以最优状态运行时的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
获取当前时刻数控机床CNC系统在加工工件过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的机床数据；
分别将当前时刻的加工参数与历史时刻最优状态运行时的加工参数进行比对，以及将当前时刻的机床数据与历史时刻最优状态运行时的机床数据进行比对；
获取比对结果，若当前时刻的加工参数中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的加工参数中的数据值；和/或，当前时刻的机床数据中的数据值不满足历史时刻最优状态运行下的机床数据中的数据值；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
2.根据权利要求1所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，获取第一历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的第一历史时刻的机床数据；
根据第一历史时刻的加工参数以及机床数据建立参数修正模型；
获取第二历史时刻机械加工过程中的加工参数以及与所述加工参数对应的当前时刻的机床数据；
将第二历史时刻的机床数据与第一历史时刻的机床数据进行比对，获取比对结果；并通过所述参数修正模型自适应修正当前时刻机械加工过程的加工参数，使所述机械加工过程中的机床以最优状态运行。
3.根据权利要求1或2所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，所述加工参数包括：切削力、电机主轴转速、进给主轴速度、电机功率值、电流值和电压值；
所述机床数据包括：刀具受力数据、磨损数据、破损数据和机床的稳定性状态。
4.根据权利要求1所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，待当待加工的工件完成加工后，还包括判断加工过程中的最大加工变形数据是否超过设定的阈值；若超过该阈值，则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
5.根据权利要求4所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，在所述数控机床CNC停止运行后，还包括根据加工后的工件调节所述数控机床CNC系统，使所述数控机床CNC系统能够对加工后的工件进行再次加工；包括有：
分析需要再次加工的工件结构确定加工面，并将加工该加工面时进行动作的轴确定为补偿轴，根据所述补偿轴形成加工补偿方案；
根据所述加工补偿方案修改测量程序，通过数控加工中心对待加工工件的加工基准进行在线测量，并将测量出的动态变量数据自动传递到机床数据中进行保存；
根据所述加工补偿方案和所述动态变量数据实时修改所述数控机床CNC系统中的加工程序；并通过多轴联动加工，形成能够自适应动态补偿的动态加工程序；
通过所述动态加工程序对需要再次加工的工件进行加工，并通过数控加工中心对加工后的工件尺寸进行自动测量；并将测量值与待加工工件图纸的理论值进行比较；若加工后的工件尺寸不满足理论值；则自动反馈至所述动态加工程序，对加工后的工件再次进行加工。
6.根据权利要求5所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，所述数控机床CNC系统还包括有控制模块、输入模块和显示模块；其中，通过所述输入模块调整所述数控机床CNC系统，并存储至所述控制模块中进行运行；以及通过所述显示模块实时显示程序编辑结果以及程序运行结果；
若所述输入模块不能向所述控制模块实时调整加工程序；和/或，所述控制模块不能实时运行所述输入模块实时调整的加工程序；和/或，所述显示模块不能对程序编辑结果、程序运行结果进行显示；则判定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障，实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
7.根据权利要求6所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，所述数控机床CNC系统还包括一个或多个紧急控制按钮以及与所述紧急控制按钮相配合的指示灯；
在确定当前时刻的数控机床CNC系统出现故障后，若按照所述一个或多个紧急控制按钮，所述一个或多个指示灯未被点亮或未进行闪烁，则实时中断所述数控机床CNC系统的运行。
8.根据权利要求6或7所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，所述数控机床CNC系统还包括有存储实时中断程序的存储模块，所述存储模块与所述控制模块连接；所述控制模块调用所述存储模块中的实时中断程序来执行对所述数控机床CNC系统的中断；
若所述控制模块未能调用所述存储模块中的实时中断程序，则所述显示模块显示“调用失败”。
9.根据权利要求1所述的数控机床CNC系统的实时中断处理方法，其特征在于，所述数控机床CNC系统控制的CNC机床包括铣床、车床。
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