CN114035505A - 一种机床加工的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种机床加工的控制系统及控制方法，控制系统包括：数控模块、传感器及分析终端，其中，数控模块用于控制机床主轴以不同转速工作；传感器设于机床主轴上，用于实时采集机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量；分析终端用于根据径向跳动量计算得到机床主轴不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，由数控模块根据目标转速控制机床主轴工作。由此，能够真实反映机床主轴在切削状态下的回转误差值，提高了回转误差值测量的准确性，并且提高了机床加工的精度，无需更换机床主轴及其内零部件，减少了生产成本且提高了机床加工的工作效率。

Description

一种机床加工的控制系统及控制方法

技术领域

本发明实施例涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种机床加工的控制系统及控制方法。

背景技术

机床主轴是用来机床上带动工件或刀具旋转以进行试件加工的重要零件，而机床主轴的回转精度将直接影响机床的加工精度。

目前现有技术中，通常采用静态法或在低速空载状态下测量机床主轴的回转误差，通过所测量的回转误差，更换更高精度的机床主轴或者更换机床主轴内的零部件。

但就现有技术而言，采用静态法或在低速空载状态下测量机床主轴的回转误差不能够真实反映机床主轴在切削状态下的回转误差，使得所测量的回转误差存在一定的偏差，并且虽然通过更换机床主轴或机床主轴内的零部件能够提高机床的加工精度，但增加了生产成本较高且会影响机床加工的工作效率。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术中机床加工过程中回转误差测量准确性低、生产成本高及机床加工的工作效率低的技术问题，本发明实施例提供一种机床加工的控制系统及控制方法。

第一方面，本发明实施例提供一种机床加工的控制系统，包括：

数控模块，用于控制机床主轴以不同转速工作；

传感器，设于所述机床主轴上，用于实时采集所述机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量；

分析终端，用于根据所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的回转误差值，基于所述回转误差值的最小值对应的目标转速，由所述数控模块根据所述目标转速控制所述机床主轴工作。

在一个可能的实施方式中，所述传感器为两个，两个所述传感器呈正交设于所述机床主轴上。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

根据所述径向跳动量，采用两点法分离得到所述机床主轴不同转速下的圆度误差值，基于最小二乘圆法评定所述圆度误差值以得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

对所述径向跳动量进行滤波处理，根据滤波处理后的所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

对滤波处理后的所述径向跳动量去除直流分量，根据去除直流分量后的所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的分析结果进行展示，并在获取到保存请求时，将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的所述分析结果和控制参数存储至数据库中。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

在获取到用户所触发的实时分析请求和第一配置参数后，对所述径向跳动量进行实时分析以获得所述目标转速；

或在获取到用户所触发的离线分析请求和第二配置参数后，读取到所述数据库中的目标文件，并对所述目标文件进行离线分析。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

基于登录界面，获取用户登录信息，当所述用户登录信息与预存登录信息一致时，则允许用户登录成功。

在一个可能的实施方式中，所述分析终端还用于：

在获取到结果打印请求时，将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的所述分析结果进行打印。

第二方面，本发明实施例提供一种机床加工的控制系统，应用于如上所述得控制系统，包括：

实时采集机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量；

根据所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的回转误差值；

基于所述回转误差值的最小值对应的目标转速，控制所述机床主轴以所述目标转速工作。

本发明实施例提供的一种机床加工的控制系统，包括数控模块、传感器及分析终端，数控模块控制机床主轴以不同转速工作，传感器设于机床主轴上，实时采集机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量，分析终端根据径向跳动量计算得到机床主轴不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，由数控模块根据目标转速控制机床主轴工作。通过实时采集在切削状态时机床主轴的径向跳动量，从而计算得到机床主轴的回转误差值，能够真实反映机床主轴在切削状态时的回转误差值，提高了回转误差值测量的准确性；并且通过测量在切削状态时机床主轴不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，控制机床主轴工作，提高了机床加工的精度，且无需更换机床主轴及其内零部件，减少了生产成本且提高了机床加工的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一个机床加工的控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例所提供的一个机床加工的控制系统的控制流程图；

图3为本发明实施例所提供的一个获取回转误差值的流程图；

图4为本发明实施例所提供的一个机床加工的控制方法的流程示意图；

以上附图中：10、数控模块；20、传感器；30、数据转换模块；40、分析终端；50、机床主轴。

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。

为了解决现有技术中机床加工过程中回转误差测量准确性低、生产成本高及机床加工的工作效率低的技术问题，本发明实施例提供了一种机床加工的控制系统，通过实时采集在切削状态时机床主轴的径向跳动量，从而计算得到机床主轴的回转误差值，能够真实反映机床主轴在切削状态时的回转误差值，提高了回转误差值测量的准确性；并且通过测量在切削状态时机床主轴不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，控制机床主轴工作，提高了机床加工的精度，且无需更换机床主轴及其内零部件，减少了生产成本且提高了机床加工的工作效率。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提供一种机床加工的控制系统，参考图1，控制系统包括数控模块10、传感器20及分析终端40，其中，数控模块10与传感器20通信连接，传感器20与分析终端40通信连接，具体地说，数控模块10、传感器20及分析终端40之间的通信连接方式可根据实际需要进行选择，本实施例为提高数控模块10、传感器20及分析终端40之间的数据的传输速度和准确性，数控模块10、传感器20及分析终端40之间采用高速通信线缆通信连接。更具体地说，在传感器20与分析终端40之间还通信连接有数据转换模块30，其中，数据转模块也通过高速通信线缆通信连接，以提高数据传输的传输速度和准确性。

数控模块10用于控制机床主轴50以不同转速工作。其中，数控模块10为机床主轴50的控制机构，以根据分析终端40下发的控制指令，控制机床主轴50能够以不同转速工作，同时，数控模块10还可以根据接收到的分析终端40下发的控制指令，控制机床主轴50停止工作。

传感器20用于实时采集机床主轴50切削状态时不同转速下的径向跳动量。其中，径向跳动量即机床主轴50中心线与基准线的偏移量。本实施例中，传感器20设于机床主轴50上，传感器20采用位移传感器，其中可根据实际需要进行位移传感器的选型，本实施例中为保证径向跳动量采集的准确性，选用分辨率为微米级的微位移传感器。当然，本实施例中传感器20的数量可根据实际需要进行选择。本实施例中，为了减小工装设计难度、设计成本以及提高机床主轴50的回转误差值计算的准确性，传感器的数量为两个，两个传感器呈正交设于机床主轴50上，通过两个传感器20以采集机床主轴50不同方向上的径向跳动量，其中一个传感器20采集的为X轴方向的径向跳动量，另一个传感器20采集的为Y轴方向的径向跳动量。

数据转换模块30用于将传感器20采集的模拟信号转换成数字信号，以便被分析终端40识别。为保证机床主轴50的径向跳动量的采集精度，本实施例中数据转换模块30可根据所选用的传感器20的满量程输出和数据转换模块30的转换位数进行选择。

分析终端40用于下发控制指令至数控模块10及分析接收到的径向跳动量。具体地说，分析终端40为一上位机，上位机可采用PC机、触摸屏及手机等，具体可根据实际需要进行选择，上位机可兼容Windows、Mac及Linux等主流操作系统。分析终端40在接收到机床主轴50在切削状态时不同转速下的径向跳动量时，根据径向跳动量计算得到机床主轴50不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，由数控模块10根据目标转速控制机床主轴50工作。

需要说明的是，当分析终端40下发回转误差测量控制指令至数控模块10时，数控模块10根据回转误差测量控制指令中所设定的不同转速值，依次控制机床主轴50按照所设定的转速值工作，在机床主轴50工作过程中，两个传感器20分别实时采集与每一个转速相对应的径向跳动量，并依次将同一转速下两个传感器20采集的径向跳动量上报至分析终端40，当分析终端40接收到的同一转速下两个传感器20采集的径向跳动量时，根据两个径向跳动量计算得到与此转速相对应的回转误差值，以此循环，得到每一转速对应的回转误差值，通过比较不同转速下的多个回转误差值，可确定多个回转误差值中的最小回转误差值，以最小回转误差值对应的转速作为目标转速，由分析终端40下发目标转速控制指令至数控模块10，使得数控模块10控制机床主轴50以目标转速工作。

本实施例中，分析终端40还用于基于登录界面，获取用户登录信息，当用户登录信息与预存登录信息一致时，则允许用户登录。本实施例中为了保证机床加工的控制过程的安全性，在分析终端40下发各种控制指令至数控模块10之前，基于分析终端40的显示屏的登录界面以获取用户登录信息，在用户登录信息与预存信息一致时，允许用户登录以进行下一步操作，否则，则用户登录失败，无法进行下一步操作，本实施例中通过加密功能，避免了用户的误操作，提高了机床加工的控制过程的安全性。具体地说，本实施例中的用户的预存登录信息采用ini文件存储于数据库中。

本实施例中，参考图2，分析终端40还用于将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行展示，并在获取到保存请求时，将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果和控制参数存储至数据库中。

具体地说，分析结果包括但不限于原始波形、频谱图、不同转速对应的回转误差值、最小回转误差值及目标转速等。其中分析结果除以图形形式进行展示外，分析结果中的数据信息可通过表格形式进行展示，也可通过文字形式进行展示，具体的展示形式可通过实际需要进行设置。本实施例中通过分析终端40将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行展示，以使用户更能直观的了解分析结果。

具体地说，本实施例中控制参数包括但不限于采样率、采样数、传感器20对应通道、不同转速值、分析方法等。本实施例中分析方法包括但不限于反向法、两点法和三点法等，其中，不同的分析方法对应封装的不同算法，具体分析方法的选择可根据实际中传感器20的数量和传感器20的位置进行选择，基于所配置的分析方法，通过调用相应算法以实现不同分析方法下的回转误差值的计算。本实施例中，由于机床主轴50上设有两个传感器20，且两个传感器20呈正交设置，所以，本实施例中采用两点法以分析两个传感器20分别采集的径向跳动量。

更具体地说，本实施例中，可将实时分析径向跳动量以获取目标转速过程中的分析结果和控制参数按照目标路径存储至数据库中，以便于用户查看历史数据及对历史数据的分析。具体地，分析结果和控制参数可以以TXT、LVM、TDMS或Excel等文件类型保存于数据库的目标文件夹下。

本实施例中，分析终端40还用于：在获取到结果打印请求时，将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行打印。其中，分析结果可以HTML、Word等格式进行打印保存。

本实施例中，参考图2，分析终端40还用于：在获取到用户所触发的实时分析请求和第一配置参数后，对径向跳动量进行实时分析以获得目标转速；

或在获取到用户所触发的离线分析请求和第二配置参数后，读取到数据库中的目标文件，并对目标文件进行离线分析。

具体地说，当用户基于登录界面登录成功后，可获取到用户所触发的实时分析请求或离线分析请求，在获取到实时分析请求后，可获得第一配置参数并生成回转误差测量控制指令，将回转误差测量控制指令下发至数控模块10，以使数控模块10控制机床主轴50以不同转速工作，并通过传感器20实时采集的机床主轴50切削状态时不同转速下的径向跳动量，对径向跳动量进行分析以获得目标转速。其中，需要说明的是，上述中的控制参数与第一配置参数一致，即在实时分析过程中，将第一配置参数按照目标路径保存至数据库中。在获取到离线分析请求后，可获得第二配置参数，通过读取数据库中的目标文件，以对目标文件进行离线分析，其中，可根据目标文件以分析实时分析径向跳动量获取目标转速的准确性，也可基于用户需求进行目标文件的其他离线分析。本实施例通过实时分析获取到的存储数据，可使机床加工的控制系统在离线的情况下，用户还能够对机床加工的控制系统进行分析，以便于机床加工的控制系统的研究。

本实施例中，参考图3，分析终端40还用于对径向跳动量进行滤波处理，根据滤波处理后的径向跳动量计算得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

具体地说，为了消除圆度误差和回转误差之外的干扰信号，本实施例采用低通滤波方法对两个传感器采集到的径向跳动量进行滤波处理，以滤除径向跳动量所包含的高于阈值的高频信号。

本实施例中，参考图3，分析终端40还用于对滤波处理后的径向跳动量去除直流分量，根据去除直流分量后的径向跳动量计算得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

具体地说，为了进一步消除圆度误差和回转误差之外的干扰信号，本实施例通过对每一传感器20采集的径向跳动量求均值以去除每一传感器20采集的径向跳动量中的直流分量，从而使得后续回转误差的计算结果更精确。

本实施例中，分析终端40还用于：根据径向跳动量，采用两点法分离得到机床主轴50不同转速下的圆度误差值，基于最小二乘圆法评定圆度误差值以得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

具体地说，当两个传感器20采集的径向跳动量经过去除滤波和直流分量处理后，根据处理后的径向跳动量采用两点法分离得到机床主轴50不同转速下的圆度误差值。

下面作为一个示例，具体介绍一下采用两点法和最小二乘圆法以得到机床主轴50不同转速下的回转误差值的过程，参考图3：

对两个传感器20分别采集的径向跳动量进行低通滤波处理后以滤除径向跳动量中的杂波干扰；

采用公式(1)分别对滤除杂波干扰后的径向跳动量进行计算以得到直流分量：

上式中，a₀表示为直流分量；n表示为传感器20所采集的点数；R(θ)表示为去除杂波干扰后的径向跳动量；θ表示机床主轴50所处的角度。

采用公式(2)对去除杂波干扰后的径向跳动量去除直流分量：

S(θ)＝R(θ)-a₀ (2)

上式中，S(θ)表示为去除直流分量的径向跳动量；a₀表示为直流分量；R(θ)表示为去除杂波干扰后的径向跳动量。

当径向跳动量去除直流分量后，分离基频后以得到的径向跳动量中只包含圆度误差和回转误差的混合信号，则去除直流分量的两个传感器20采集的径向跳动量可采用公式(3)和公式(4)表示：

S₁(θ)＝r(θ)+x(θ) (3)

S₂(θ)＝r(θ+α)+y(θ) (4)

上式中，S₁(θ)表示一个去除直流分量的径向跳动量；S₂(θ)表示另一个去除直流分量的径向跳动量；r(θ)表示为机床主轴50在θ处的圆度误差；x(θ)表示为机床主轴50在θ处的回转误差在X轴上的分量；y(θ)表示为机床主轴50在θ处的回转误差在Y轴上的分量；α表示为两个传感器20在机床主轴50上的位置夹角；r(θ+α)表示为机床主轴50在θ+α处的圆度误差。

将公式(3)乘以传感器标定系数c₁以得到公式(5)，公式(4)乘以传感器标定系数c₂以到得公式(6)，并将公式(5)和公式(6)的相乘结果进行相加以得公式(7)：

c₁S₁(θ)＝c₁r(θ)+c₁x(θ) (5)

c₂S₂(θ)＝c₂r(θ+α)+c₂y(θ) (6)

C(θ)＝c₁S₁(θ)+c₂S₂(θ)＝c₁r(θ)+c₁x(θ)+c₂r(θ+α)+c₂y(θ) (7)

上式中，C(θ)表示为两个传感器20合成后的圆度误差；c₁表示为一个传感器20的标定系数；c₂表示为另一个传感器20的标定系数；r(θ)表示为机床主轴50在θ处的圆度误差；x(θ)表示为机床主轴50在θ处的回转误差在X轴上的分量；y(θ)表示为机床主轴50在θ处的回转误差在Y轴上的分量；α表示为两个传感器20在机床主轴50上的位置夹角；r(θ+α)表示为机床主轴50在θ+α处的圆度误差。

由于本实施例需要采用最小二乘圆法评定圆度误差，所以需基于公式(7)以分离出圆度误差r(θ)，以便后续的操作。具体地说，将公式(7)中的参数x(θ)和y(θ)前的系数置零，如公式(8)所示：

C(θ)＝c₁r(θ)+c₂r(θ+α) (8)

上式中，C(θ)表示为两个传感器20合成后的圆度误差；c₁表示为一个传感器20的标定系数；c₂表示为另一个传感器20的标定系数；r(θ)表示为机床主轴50在θ处的圆度误差；r(θ+α)表示为机床主轴50在θ+α处的圆度误差；α表示为两个传感器在机床主轴50上的位置夹角。

上述公式(8)中，α＝π-Δθ，

式中N表示为每圈采样点数。

将公式(8)进一步变换可得公式(9)，如下所示：

C(θ)＝c₁r(θ)+c₂r(θ+π-Δθ) (9)

上式中，C(θ)表示为两个传感器合成后的圆度误差；c₁表示为一个传感器20的标定系数；c₂表示为另一个传感器20的标定系数；r(θ)表示为机床主轴50在θ处的圆度误差；r(θ+π-Δθ)表示为机床主轴50在θ+α处的圆度误差。

将公式(9)离散化可得到公式(10)，具体如下：

将公式(10)进行离散快速傅里叶变换(FFT)，可得到公式(11)，具体如下：

R_f(n)W(n)＝C_f(n) (11)

上式中，R_f(n)表示为频域上机床主轴50的圆度误差，C_f(n)表示为频域上圆度误差和回转误差的混合信号，W(n)表示为权函数。

将公式(11)进行离散快速傅里叶逆变换(IFFT)，即可分离得到机床主轴50的圆度误差，如下公式(12)所示：

r(i)＝F^-1[R_f(n)] (12)

上式中，r(i)表示为时域上机床主轴50的圆度误差。

采用最小二乘圆法对所分离出的圆度误差进行评定，最小二乘圆法指通过最小二乘圆的算法计算获取一个最小的平均圆，所有检测到的数据到最小的平均圆的距离的平方和的最小值。设理想圆心的位置坐标为(a，b)，则最小二乘圆法的具体计算方法如下：

上式中，x_i表示为机床主轴50实际运动轨迹上点的横坐标；y_i表示为机床主轴50实际运动轨迹上点的纵坐标；R表示为最小二乘圆的半径；r_i表示为机床主轴50的圆度误差，即机床主轴50的实际圆心与理想圆心的距离；m表示为机床主轴50运动实际运动轨迹的点数；a表示为理想圆心的横坐标；b表示为理想圆心的纵坐标。

根据公式(13)～公式(15)，即可得到机床主轴50实际运动轨迹的点到理想圆心的距离，具体计算公式如下：

上式中，R_i表示为机床主轴50实际运动轨迹的点到理想圆心的距离；a表示为理想圆心的横坐标；b表示为理想圆心的纵坐标；x_i表示为机床主轴50实际运动轨迹上点的横坐标；y_i表示为机床主轴50实际运动轨迹上点的纵坐标。

根据公式(16)分别计算不同转速下机床主轴50运动实际运动轨迹的不同点到理想圆心的距离，每一转速下可得到多个机床主轴50实际运动轨迹的点到理想圆心的距离，根据所得到的多个距离，通过公式(17)即可计算得到每一转速所对应的机床主轴50的回转误差值，具体如下：

ε＝R_imax-R_imin (17)

上式中，ε表示为与转速所对应的回转误差值；R_imax表示为机床主轴50运动实际运动轨迹的点到理想圆心的距离的最大值；R_imin表示为机床主轴50运动实际运动轨迹的点到理想圆心的距离的最小值。

通过公式(1)～公式(17)能够得到不同转速下的机床主轴50的回转误差值，对得到的多个回转误差值进行大小比较后，即可确定最小的回转误差值，基于最小的回转误差值所对应的转速，以确定目标转速，并控制机床主轴50以目标转速工作，以减小机床主轴50的回转误差带来的加工误差，从而提高了机床的加工精度。

本实施例中通过实时采集在切削状态时机床主轴50的径向跳动量，从而计算得到机床主轴50的回转误差值，能够真实反映机床主轴50在切削状态时的回转误差值，提高了回转误差值测量的准确性；并且通过测量在切削状态时机床主轴50不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，控制机床主轴50工作，提高了机床加工的精度，且无需更换机床主轴50及其内零部件，减少了生产成本且提高了机床加工的工作效率。

本发明实施例中，还提供了一种机床加工的控制方法，应用于如上所述的控制系统，参考图4，包括：

S1：实时采集机床主轴50切削状态时不同转速下的径向跳动量；

S2：根据所述径向跳动量计算得到所述机床主轴50不同转速下的回转误差值；

S3：基于所述回转误差值的最小值对应的目标转速，控制所述机床主轴50以所述目标转速工作。

在本实施例中，在S1步骤之前，还包括S0：在获取到用户所触发的实时分析请求和第一配置参数后，执行S1步骤；或在获取到用户所触发的离线分析请求和第二配置参数后，读取到数据库中的目标文件，并对目标文件进行离线分析。

在本实施例中，S0步骤中还包括：基于登录界面，获取用户登录信息，当所述用户登录信息与预存登录信息一致时，则允许用户登录成功。

其中需要说明的是，当用户登录成功后，以获取用户所触发的实时分析请求和第一配置参数或获取用户所触发的离线分析请求和第二配置参数。

在本实施例中，S3步骤中还包括：将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行展示，并在获取到保存请求时，将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果和控制参数存储至数据库中。

其中需要说明的是，当基于回转误差值的最小值确定目标转速后，可将分析过程中的分析结果进行展示，并且在获取到保存请求时，可将分析结果和控制参数存储至数据库中。

在本实施例中，S3步骤中还包括：将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行展示，并在获取到结果打印请求时，将实时分析径向跳动量以获得目标转速过程中的分析结果进行打印。

在本实施例中，需要说明的是，传感器为两个，两个传感器呈正交设于机床主轴50上。

在本实施例中，S3步骤中还包括：根据径向跳动量，采用两点法分离得到机床主轴50不同转速下的圆度误差值，基于最小二乘圆法评定圆度误差值以得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

在本实施例中，S3步骤中还包括：对径向跳动量进行滤波处理，根据滤波处理后的径向跳动量计算得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

在本实施例中，S3步骤中还包括：对滤波处理后的径向跳动量去除直流分量，根据去除直流分量后的径向跳动量计算得到机床主轴50不同转速下的回转误差值。

本实施例中通过实时采集在切削状态时机床主轴50的径向跳动量，从而计算得到机床主轴50的回转误差值，能够真实反映机床主轴50在切削状态时的回转误差值，提高了回转误差值测量的准确性；并且通过测量在切削状态时机床主轴50不同转速下的回转误差值，基于回转误差值的最小值对应的目标转速，控制机床主轴50工作，提高了机床加工的精度，且无需更换机床主轴50及其内零部件，减少了生产成本且提高了机床加工的工作效率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、电路、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、电路、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、电路、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种机床加工的控制系统，其特征在于，包括：

数控模块，用于控制机床主轴以不同转速工作；

传感器，设于所述机床主轴上，用于实时采集所述机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量；

分析终端，用于根据所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的回转误差值，基于所述回转误差值的最小值对应的目标转速，由所述数控模块根据所述目标转速控制所述机床主轴工作。

2.根据权利要求1所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述传感器为两个，两个所述传感器呈正交设于所述机床主轴上。

3.根据权利要求1或2所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

根据所述径向跳动量，采用两点法分离得到所述机床主轴不同转速下的圆度误差值，基于最小二乘圆法评定所述圆度误差值以得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

4.根据权利要求1所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

对所述径向跳动量进行滤波处理，根据滤波处理后的所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

5.根据权利要求4所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

对滤波处理后的所述径向跳动量去除直流分量，根据去除直流分量后的所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的所述回转误差值。

6.根据权利要求1所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的分析结果进行展示，并在获取到保存请求时，将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的所述分析结果和控制参数存储至数据库中。

7.根据权利要求6所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

在获取到用户所触发的实时分析请求和第一配置参数后，对所述径向跳动量进行实时分析以获得所述目标转速；

或在获取到用户所触发的离线分析请求和第二配置参数后，读取到所述数据库中的目标文件，并对所述目标文件进行离线分析。

8.根据权利要求1所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

基于登录界面，获取用户登录信息，当所述用户登录信息与预存登录信息一致时，则允许用户登录成功。

9.根据权利要求6所述的机床加工的控制系统，其特征在于，所述分析终端还用于：

在获取到结果打印请求时，将实时分析所述径向跳动量以获得所述目标转速过程中的所述分析结果进行打印。

10.一种机床加工的控制方法，应用于如权利要求1～9任一项所述的控制系统，其特征在于，包括：

实时采集机床主轴切削状态时不同转速下的径向跳动量；

根据所述径向跳动量计算得到所述机床主轴不同转速下的回转误差值；

基于所述回转误差值的最小值对应的目标转速，控制所述机床主轴以所述目标转速工作。

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