CN114460901A - 一种数控机床数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控机床数据采集系统，包括，机床数控模块，用于获取当前数控机床处理工件时的运行参数，机床数控模块包括误差度计算单元；自学习模块，其与机床数控模块相连接，用于根据各加工工件的误差度绘制误差度‑工件变化曲线；检测模块，包括用于检测数控机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取机床晃动程度的第二检测单元；补偿参数计算模块，其与检测模块相连接，补偿参数计算模块根据第一检测单元获取的数控机床主轴移动量以及第二检测单元获取的床体晃动程度获取数控机床参数补偿系数。本发明设置控制模块，通过调节各项参数，以提高工件加工的精准度。

Description

一种数控机床数据采集系统

技术领域

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种数控机床数据采集系统。

背景技术

数控机床一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，其加工对象适应性强、加工精度高，能够加工形状复杂的零件等特点应用于各种零部件的加工，目前，随着数控机床的技术发展，数控机床越来越智能化。数控机床可以通过各类传感器采集当前的工作数据，并利用数据分析方法，分析数控机床的当前加工状态，并根据当前加工状态，可靠安全控制数控机床。然而，目前数控机床的数据采集系统不可避免的受加工床体和被加工工件材料的影响，干扰数控运行参数，导致精确度不佳。

发明内容

为此，本发明提供一种数控机床数据采集系统，可以解决无法根据数控机床的移动量和晃动程度对其运行参数进行调节，以提高数控机床加工精准度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种数控机床数据采集系统，包括：

机床数控模块，用于获取当前数控机床处理工件时的运行参数，所述机床数控模块包括误差度计算单元，所述误差度计算单元用于根据数控机床加工待加工工件的运行参数获取各加工工件的误差度；

自学习模块，其与所述机床数控模块相连接，用于根据各加工工件的误差度绘制误差度-工件变化曲线；

检测模块，包括用于检测数控机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取机床晃动程度的第二检测单元；

补偿参数计算模块，其与所述检测模块相连接，所述补偿参数计算模块根据所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度获取数控机床参数补偿系数；

控制模块，其与所述机床数控模块、所述自学习模块、所述检测模块以及所述补偿参数计算模块相连接，所述控制模块通过所述误差度计算单元获取的当前加工工件误差度与控制模块预设误差度相比较，若当前加工工件误差度大于预设误差度，控制模式判定当前数控机床发生故障，若当前加工工件误差度小于预设误差度，控制模式根据所述自学习模块获取的误差度-工件变化曲线判定当前数控机床运行情况，其中，控制模块根据自学习模块获取预设时间段该曲线的斜率，并将获取的曲线斜率与预设斜率相比较，对当前数控机床运行情况进行判定，当控制模块判定当前数控机床运行情况异常时，控制模块根据所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数，对当前数控机床处理工件时的各项参数进行补偿，其中，控制模块根据获取的误差度-工件变化曲线各曲线区间的斜率值获取当前曲线斜率均匀度，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，对当前数控机床参数补偿系数进行调节，以提高数控机床加工工件的精准度。

进一步地，所述机床数控模块根据当前工件进行加工时的运行参数a，与机床数控模块预设加工工件运行参数标准值a0，获取当前工件加工的误差度d，设定d＝|a-a0|/a0。

进一步地，所述控制模块预设误差度D，控制模块根据所述机床数控模块获取的当前工件加工的误差度d与预设误差度相比较，判定当前数控机床是否发生故障，其中，

当d≤D1，所述控制模块判定当前数控机床未发生故障；

当D1＜d＜D2，所述控制模块判定对预设时间段t1内的工件加工误差度绘制误差度-工件变化曲线；

当d≥D2，所述控制模块判定当前数控机床已发生故障，启动警报对当前数控机床进行维修；

其中，所述自学习模块预设误差度D，设定第一预设误差度D1、第二预设误差度D2。

进一步地，所述自学习模块根据预设时间段t1内第一件工件加工的误差度d1、第二件工件加工误差度d2···第u件工件加工误差度du，绘制工件加工的误差度-工件变化曲线，所述控制模块获取误差度-工件变化曲线的斜率k与控制模块预设的曲线斜率标准值K0相比较，判定当前数控机床的运行情况，其中，

当k≤K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况正常；

当k＞K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况异常，控制模块启动所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数。

进一步地，所述补偿参数计算模块根据预设检测时间t2内,所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量w1、w2···wm以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度h1、h2···hn,获取数控机床参数补偿系数s，设定

其中，m为大于等于2的自然数，m为预设检测时间t2内，第一检测装置对数控机床主轴移动量的检测次数，n为大于等于2的自然数，n为预设检测时间t2内，第二检测装置对数控机床晃动程度的检测次数，g为数控机床参数补偿系数调节参数。

进一步地，所述第二检测单元为图像处理装置时，第二检测单元获取床体晃动程度h,设定h＝(b1+b2+···+bp)/b0,其中，b1为第二检测单元获取的检测图像中第一特征点位置与标准图像第一特征点位置的距离，b2为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离，···bp为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离。

进一步地，所述控制模块将预设时间段t1内误差度-工件变化曲线划分为若干组，控制模块获取第一组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k1，第二组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k2···第e组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率ke,控制模块获取当前曲线斜率均匀度y,设定y＝((k1-k0)²+(k1-k0)²+···+(ke-k0)²)/e,其中，k0为各组加工工工件的曲线斜率平均值，设定k0＝(k1+k2+···+ke)/e，e为大于等于2的自然数。

进一步地，所述控制模块预设均匀度Y，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，获取当前数控机床参数补偿系数调节参数，其中，

当y≤Y1，所述控制模块选取第一预设调节参数g1为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当Y1＜y＜Y2，所述控制模块选取第二预设调节参数g2为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当y＞Y2，所述控制模块选取第三预设调节参数g3为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

其中，所述控制模块预设均匀度Y，设定第一预设均匀度Y1、第二预设均匀度Y2，控制模块预设调节参数g，设定第一预设调节参数g1、第二预设调节参数g2、第三预设调节参数g3。

进一步地，所述控制模块预设主轴移动量标准值W,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时主轴移动量w’与预设主轴移动量标准值相比较，对当前的数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当w’≥W，所述控制模块判定将数控机床运行参数补偿系数调节参数gr提高至gr1,设定gr1＝gr×(1+(w’-W)/W)；

当w’＜W，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订；

其中，r＝1，2，3。

进一步地，所述控制模块预设床体晃动程度标准值H,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时床体晃动程度h’与预设床体晃动程度标准值相比较，对当前数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当h’≥H，所述控制模块判定将数控机床参数补偿系数调节参数gr1提高至gr11,设定gr11＝gr1×(1+(h’-H)/H)；

当h’＜H，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置有控制模块，所述控制模块通过所述误差度计算单元获取的当前加工工件误差度与控制模块预设误差度相比较，若当前加工工件误差度大于预设误差度，控制模式判定当前数控机床发生故障，若当前加工工件误差度小于预设误差度，控制模式根据所述自学习模块获取的误差度-工件变化曲线判定当前数控机床运行情况，其中，控制模块根据自学习模块获取预设时间段该曲线的斜率，并将获取的曲线斜率与预设斜率相比较，对当前数控机床运行情况进行判定，当控制模块判定当前数控机床运行情况异常时，控制模块根据所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数，对当前数控机床处理工件时的各项参数进行补偿，其中，控制模块根据获取的误差度-工件变化曲线各曲线区间的斜率值获取当前曲线斜率均匀度，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，对当前数控机床参数补偿系数进行调节，以提高数控机床加工工件的精准度。

尤其，本发明通过机床数控模块获取的工件加工时的运行参数获取工件加工的误差度，控制模块获取当前工件误差度与预设误差度相比较，判定当前数控机床是否发生故障，其中，控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度小于第一预设误差度，说明当前数控机床对工件加工误差较小，其加工符合预设标准，控制模块判定当前数控机床未发生故障，控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度在第一预设误差度和第二预设误差度之间，说明当前数控机床对工件加工误差在预设范围内，控制模块判定根据自学习模块获取的误差度-工件变化曲线对数控机床的运行情况进行进一步地判定，以确保其工作状态，若控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度大于等于第二预设误差度，说明当前数控机床对工件加工误差较大，其加工不符合预设标准，控制模块判定当前数控机床发生故障，并进行警报对其进行维修。

尤其，本发明控制模块判定通过自学习模块对数控机床运行状态进行进一步判定，自学习模块获取预设时间段内，各加工工件的误差度绘制的误差度-工件变化曲线，控制模块根据绘制的曲线获取曲线斜率与预设曲线斜率相比较，判定当前数控机床的运行情况，其中，若控制模块获取当前曲线斜率小于等于预设曲线斜率标准值，说明当前加工工件出现的误差属于正常情况，其合乎数据变化的规律，因此控制模块判定当前数控机床运行正常，若控制模块获取当前曲线斜率大于预设曲线斜率标准值，说明当前加工工件出现的误差是由于数控机床出现运行异常造成，因此控制模块判定当前数控机床运行情况异常，控制模块启动所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数以修正数控机床的运行参数。

尤其，本发明控制模块设置有均匀度，通过控制模块将自学习模块获取的误差度-工件变化曲线划分为若干组，控制模块获取每组曲线的斜率，并根据每组曲线的斜率获取误差度-工件变化曲线的斜率均匀度，用以评价预设时间段内，加工工件误差的均匀程度，表征数控机床运行的稳定程度，其中，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度小于第一预设均匀度，说明当前数控机床加工的工件误差变化不大，控制装置选取第一预设调节参数作为当前数控机床参数补偿系数调节参数，以略降低当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度在第一预设均匀度和第二预设均匀度之间，说明当前数控机床加工的工件误差存在一定的波动，控制装置选取第二预设调节参数作为当前数控机床参数补偿系数调节参数，以略提高当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度大于等于第二预设均匀度，说明当前数控机床加工的工件误差变化较大，控制装置选取第三预设调节参数作为当前数控机床运行参数补偿系数调节参数，以大幅度提高当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，以获取精确的数控机床运行参数。

尤其，本发明控制模块设置有主轴移动量标准值，通过控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量与主轴移动量标准值相比较，对获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修正，其中，若控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量大于等于主轴移动量标准值，说明当前数控机床的主轴移动量过大，控制模块判定提高获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数对数控机床运行参数进行修订，若控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量小于主轴移动量标准值，说明当前数控机床的主轴移动量在范围内，控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订，同时控制模块获取上一工件加工时床体晃动程度大于等于床体晃动程度标准值，说明当前数控机床的床体晃动程度过大，控制模块判定提高获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数对数控机床运行参数进行修订，若控制模块获取的上一工件加工时床体晃动程度小于床体晃动程度标准值，说明当前数控机床的床体晃动程度在范围内，控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订。

附图说明

图1为发明实施例数控机床数据采集系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例数控机床数据采集系统示意图，包括，机床数控模块，用于获取当前数控机床处理工件时的运行参数，所述机床数控模块包括误差度计算单元，所述误差度计算单元用于根据数控机床加工待加工工件的运行参数获取各加工工件的误差度；自学习模块，其与所述机床数控模块相连接，用于根据各加工工件的误差度绘制误差度-工件变化曲线；检测模块，包括用于检测数控机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取机床晃动程度的第二检测单元；补偿参数计算模块，其与所述检测模块相连接，所述补偿参数计算模块根据所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度获取数控机床参数补偿系数；

控制模块，其与所述机床数控模块、所述自学习模块、所述检测模块以及所述补偿参数计算模块相连接，所述控制模块通过所述误差度计算单元获取的当前加工工件误差度与控制模块预设误差度相比较，若当前加工工件误差度大于预设误差度，控制模式判定当前数控机床发生故障，若当前加工工件误差度小于预设误差度，控制模式根据所述自学习模块获取的误差度-工件变化曲线判定当前数控机床运行情况，其中，控制模块根据自学习模块获取预设时间段该曲线的斜率，并将获取的曲线斜率与预设斜率相比较，对当前数控机床运行情况进行判定，当控制模块判定当前数控机床运行情况异常时，控制模块根据所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数，对当前数控机床处理工件时的各项参数进行补偿，其中，控制模块根据获取的误差度-工件变化曲线各曲线区间的斜率值获取当前曲线斜率均匀度，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，对当前数控机床参数补偿系数进行调节，以提高数控机床加工工件的精准度。

具体而言，本发明实施例自学习模块对工件加工的误差度度获取方式不作限定，只要其能够实现获取加工工件的误差情况即可，本发明实施例提供一种优选的实施方案，即通过获取工件加工时的实时参数与自学习模块内预设的工件运行参数标准值作差，获取其实际加工运行参数与标准值的差值作为误差的评价参数，本发明实施例提供另一种获取工件加工误差度的方法，即根据工件加工后与标准工件进行比对，获取两者的变异度为加工工件的误差度。

其中，所述机床数控模块根据当前工件进行加工时的运行参数a，与机床数控模块预设加工工件运行参数标准值a0，获取当前工件加工的误差度d，设定d＝|a-a0|/a0。

具体而言，所述控制模块预设误差度D，控制模块根据所述机床数控模块获取的当前工件加工的误差度d与预设误差度相比较，判定当前数控机床是否发生故障，其中，

当d≤D1，所述控制模块判定当前数控机床未发生故障；

当D1＜d＜D2，所述控制模块判定对预设时间段t1内的工件加工误差度绘制误差度-工件变化曲线；

当d≥D2，所述控制模块判定当前数控机床已发生故障，启动警报对当前数控机床进行维修；

其中，所述自学习模块预设误差度D，设定第一预设误差度D1、第二预设误差度D2。

具体而言，，本发明通过机床数控模块获取的工件加工时的运行参数获取工件加工的误差度，控制模块获取当前工件误差度与预设误差度相比较，判定当前数控机床是否发生故障，其中，控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度小于第一预设误差度，说明当前数控机床对工件加工误差较小，其加工符合预设标准，控制模块判定当前数控机床未发生故障，控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度在第一预设误差度和第二预设误差度之间，说明当前数控机床对工件加工误差在预设范围内，控制模块判定根据自学习模块获取的误差度-工件变化曲线对数控机床的运行情况进行进一步地判定，以确保其工作状态，若控制模块根据所述机床数控模块获取的工件加工的误差度大于等于第二预设误差度，说明当前数控机床对工件加工误差较大，其加工不符合预设标准，控制模块判定当前数控机床发生故障，并进行警报对其进行维修。

其中，所述自学习模块根据预设时间段t1内第一件工件加工的误差度d1、第二件工件加工误差度d2···第u件工件加工误差度du，绘制工件加工的误差度-工件变化曲线，所述控制模块获取误差度-工件变化曲线的斜率k与控制模块预设的曲线斜率标准值K0相比较，判定当前数控机床的运行情况，其中，

当k≤K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况正常；

当k＞K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况异常，控制模块启动所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数。

具体而言，本发明控制模块判定通过自学习模块对数控机床运行状态进行进一步判定，自学习模块获取预设时间段内，各加工工件的误差度绘制的误差度-工件变化曲线，控制模块根据绘制的曲线获取曲线斜率与预设曲线斜率相比较，判定当前数控机床的运行情况，其中，若控制模块获取当前曲线斜率小于等于预设曲线斜率标准值，说明当前加工工件出现的误差属于正常情况，其合乎数据变化的规律，因此控制模块判定当前数控机床运行正常，若控制模块获取当前曲线斜率大于预设曲线斜率标准值，说明当前加工工件出现的误差是由于数控机床出现运行异常造成，因此控制模块判定当前数控机床运行情况异常，控制模块启动所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数以修正数控机床的运行参数。

具体而言，本发明实施例对获取自学习模块曲线的斜率的方法不做限定，只要其能够实现评价当前数控机床是否异常即可，本发明实施例提供一种优选的实施例，即获取曲线各预设区间范围内的斜率值，并将获取的各预设区间范围内斜率值的平均值设为该曲线的斜率。

其中，所述补偿参数计算模块根据预设检测时间t2内,所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量w1、w2···wm以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度h1、h2···hn,获取数控机床参数补偿系数s，设定

其中，m为大于等于2的自然数，m为预设检测时间t2内，第一检测装置对数控机床主轴移动量的检测次数，n为大于等于2的自然数，n为预设检测时间t2内，第二检测装置对数控机床晃动程度的检测次数，g为数控机床参数补偿系数调节参数。

具体而言，所述第二检测单元为图像处理装置时，第二检测单元获取床体晃动程度h,设定h＝(b1+b2+···+bp)/b0,其中，b1为第二检测单元获取的检测图像中第一特征点位置与标准图像第一特征点位置的距离，b2为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离，···bp为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离。

具体而言，，本发明根据检测模块获取的预设检测时间内当前数控机床主轴在发生的位移量，与数控机床晃动程度综合评价当前数控机床的运行参数进行补偿以修正因数控机床的运行参数不准确造成工件加工的不精准，其中，本发明设置第二检测单元为图像处理装置时，根据图像处理装置获取的数控机床各特征点的位置变化情况，获取其晃动程度。

其中，所述控制模块将预设时间段t1内误差度-工件变化曲线划分为若干组，控制模块获取第一组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k1，第二组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k2···第e组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率ke,控制模块获取当前曲线斜率均匀度y,设定y＝((k1-k0)²+(k1-k0)²+···+(ke-k0)²)/e,其中，k0为各组加工工工件的曲线斜率平均值，设定k0＝(k1+k2+···+ke)/e，e为大于等于2的自然数。

具体而言，所述控制模块预设均匀度Y，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，获取当前数控机床参数补偿系数调节参数，其中，

当y≤Y1，所述控制模块选取第一预设调节参数g1为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当Y1＜y＜Y2，所述控制模块选取第二预设调节参数g2为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当y＞Y2，所述控制模块选取第三预设调节参数g3为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

其中，所述控制模块预设均匀度Y，设定第一预设均匀度Y1、第二预设均匀度Y2，控制模块预设调节参数g，设定第一预设调节参数g1、第二预设调节参数g2、第三预设调节参数g3。

具体而言，本发明实施例不对预设调节参数进行限定，只要其能够对数控机床运行参数补偿系数进行修订即可，本发明提出一种优选的实施方案，其中，第一预设调节参数0.85-0.9、第二预设调节参数1.08-1.2、第三预设调节参数1.3-1.58。

具体而言，本发明控制模块设置有均匀度，通过控制模块将自学习模块获取的误差度-工件变化曲线划分为若干组，控制模块获取每组曲线的斜率，并根据每组曲线的斜率获取误差度-工件变化曲线的斜率均匀度，用以评价预设时间段内，加工工件误差的均匀程度，表征数控机床运行的稳定程度，其中，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度小于第一预设均匀度，说明当前数控机床加工的工件误差变化不大，控制装置选取第一预设调节参数作为当前数控机床参数补偿系数调节参数，以略降低当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度在第一预设均匀度和第二预设均匀度之间，说明当前数控机床加工的工件误差存在一定的波动，控制装置选取第二预设调节参数作为当前数控机床参数补偿系数调节参数，以略提高当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，若控制模块获取的当前曲线斜率均匀度大于等于第二预设均匀度，说明当前数控机床加工的工件误差变化较大，控制装置选取第三预设调节参数作为当前数控机床运行参数补偿系数调节参数，以大幅度提高当前数控机床参数补偿系数对数控机床参数的修正程度，以获取精确的数控机床运行参数。

其中，所述控制模块预设主轴移动量标准值W,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时主轴移动量w’与预设主轴移动量标准值相比较，对当前的数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当w’≥W，所述控制模块判定将数控机床运行参数补偿系数调节参数gr提高至gr1,设定gr1＝gr×(1+(w’-W)/W)；

当w’＜W，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订；

其中，r＝1，2，3。

具体而言，所述控制模块预设床体晃动程度标准值H,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时床体晃动程度h’与预设床体晃动程度标准值相比较，对当前数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当h’≥H，所述控制模块判定将数控机床参数补偿系数调节参数gr1提高至gr11,设定gr11＝gr1×(1+(h’-H)/H)；

当h’＜H，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订。

具体而言，本发明控制模块设置有主轴移动量标准值，通过控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量与主轴移动量标准值相比较，对获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修正，其中，若控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量大于等于主轴移动量标准值，说明当前数控机床的主轴移动量过大，控制模块判定提高获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数对数控机床运行参数进行修订，若控制模块获取的上一工件加工时主轴的移动量小于主轴移动量标准值，说明当前数控机床的主轴移动量在范围内，控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订，同时控制模块获取上一工件加工时床体晃动程度大于等于床体晃动程度标准值，说明当前数控机床的床体晃动程度过大，控制模块判定提高获取的数控机床运行参数补偿系数调节参数对数控机床运行参数进行修订，若控制模块获取的上一工件加工时床体晃动程度小于床体晃动程度标准值，说明当前数控机床的床体晃动程度在范围内，控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订。

具体而言，本发明实施例不对数控机床的应用领域进行限定，只要其能够对普通机床进行数字控制，以精确对待处理物件进行处理，本发明实施例以切削数控机床为例，对数控机床数据采集系统进行阐述，其中，切削数控机床数据采集系统包括，切削机床数控模块，用于获取当前切削数控机床处理工件时的运行参数，所述切削机床数控模块包括切削误差度计算单元，所述切削误差度计算单元用于根据数控机床切削待切削工件的运行参数获取各切削工件的误差度；自学习模块，其根据各预设时间内，切削机床切削待处理工件的切削力绘制切削力-工件变化曲线；切削检测模块，包括用于获取切削机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取床体晃动程度的第二检测单元；补偿参数计算模块，其根据第一检测单元获取的切削机床主轴移动量和第二检测单元获取的切削床体晃动程度获取切削机床参数补偿系数；控制模块，其与所述切削检测模块、自学习模块以及所述补偿参数计算模块相连接，当控制模块获取当前切削工件误差度超过预设值，控制模块根据自学习模块获取的切削力-工件变化曲线中预设时间内曲线斜率，控制模块根据切削力-工件变化曲线预设时间内曲线斜率与标准曲线的斜率值相比较，判定当前切削机床是否发生异常，其中，若控制模块判定当前切削机床发生异常时，控制模块根据获取的切削力-工件变化曲线获取各预设时间内曲线斜率的均匀度与预设标准曲线各预设时间内曲线斜率均匀度相比较，若控制模块获取的各预设时间内曲线斜率的均匀度大于标准曲线各预设时间内曲线斜率均匀度，控制模块启动参数补偿系数计算模块对切削机床的切削力进行补偿。

具体而言，本发明实施例以加工精细零部工件控机床为例，对数控机床数据采集系统进行阐述，其中，加工精细零部工件控机床数据采集系统包括，加工精细零部件机床数控模块，用于获取当前机床运行参数，及获取加工工件的误差度；加工精细零部件检测模块，包括用于获取加工精细零部件机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取床体晃动程度的第二检测单元；自学习模块，其根据各预设时间内，加工精细零部件机床加工待处理工件的加工准确率绘制加工准确率-工件变化曲线，自学习模块获取的加工准确率-工件变化曲线中预设时间内曲线斜率，控制模块根据加工准确率-工件变化曲线预设时间内曲线斜率与标准曲线的斜率值相比较，判定当前加工精细零部件机床是否发生异常；参数补偿系数计算模块，其根据第一检测单元获取的加工精细零部件机床主轴移动量和第二检测单元获取的加工精细零部件床体晃动程度获取切削机床参数补偿系数；控制模块，其与所述加工精细零部件检测模块、自学习模块以及所述参数补偿系数计算模块相连接，当控制模块获取当前切削工件误差度超过预设值，控制模块根据自学习模块的判定，即当前加工精细零部件机床发生异常时，控制模块根据获取的加工准确率-工件变化曲线获取各预设时间内曲线斜率的均匀度与预设标准曲线各预设时间内曲线斜率均匀度相比较，若控制模块获取的各预设时间内曲线斜率的均匀度大于标准曲线各预设时间内曲线斜率均匀度，控制模块启动参数补偿系数计算模块对加工精细零部件机床的各项参数进行补偿。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控机床数据采集系统，其特征在于，包括：

机床数控模块，用于获取当前数控机床处理工件时的运行参数，所述机床数控模块包括误差度计算单元，所述误差度计算单元用于根据数控机床加工待加工工件的运行参数获取各加工工件的误差度；

自学习模块，其与所述机床数控模块相连接，用于根据各加工工件的误差度绘制误差度-工件变化曲线；

检测模块，包括用于检测数控机床主轴移动量的第一检测单元以及用于获取机床晃动程度的第二检测单元；

补偿参数计算模块，其与所述检测模块相连接，所述补偿参数计算模块根据所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度获取数控机床参数补偿系数；

控制模块，其与所述机床数控模块、所述自学习模块、所述检测模块以及所述补偿参数计算模块相连接，所述控制模块通过所述误差度计算单元获取的当前加工工件误差度与控制模块预设误差度相比较，若当前加工工件误差度大于预设误差度，控制模式判定当前数控机床发生故障，若当前加工工件误差度小于预设误差度，控制模式根据所述自学习模块获取的误差度-工件变化曲线判定当前数控机床运行情况，其中，控制模块根据自学习模块获取预设时间段该曲线的斜率，并将获取的曲线斜率与预设斜率相比较，对当前数控机床运行情况进行判定，当控制模块判定当前数控机床运行情况异常时，控制模块根据所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数，对当前数控机床处理工件时的各项参数进行补偿，其中，控制模块根据获取的误差度-工件变化曲线各曲线区间的斜率值获取当前曲线斜率均匀度，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，对当前数控机床参数补偿系数进行调节，以提高数控机床加工工件的精准度。

2.根据权利要求1所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述机床数控模块根据当前工件进行加工时的运行参数a，与机床数控模块预设加工工件运行参数标准值a0，获取当前工件加工的误差度d，设定d＝|a-a0|/a0。

3.根据权利要求2所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述控制模块预设误差度D，控制模块根据所述机床数控模块获取的当前工件加工的误差度d与预设误差度相比较，判定当前数控机床是否发生故障，其中，

当d≤D1，所述控制模块判定当前数控机床未发生故障；

当D1＜d＜D2，所述控制模块判定对预设时间段t1内的工件加工误差度绘制误差度-工件变化曲线；

当d≥D2，所述控制模块判定当前数控机床已发生故障，启动警报对当前数控机床进行维修；

其中，所述自学习模块预设误差度D，设定第一预设误差度D1、第二预设误差度D2。

4.根据权利要求3所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述自学习模块根据预设时间段t1内第一件工件加工的误差度d1、第二件工件加工误差度d2···第u件工件加工误差度du，绘制工件加工的误差度-工件变化曲线，所述控制模块获取误差度-工件变化曲线的斜率k与控制模块预设的曲线斜率标准值K0相比较，判定当前数控机床的运行情况，其中，

当k≤K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况正常；

当k＞K0，所述控制模块判定当前数控机床运行情况异常，控制模块启动所述补偿参数计算模块获取当前数控机床参数补偿系数。

5.根据权利要求4所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述补偿参数计算模块根据预设检测时间t2内,所述第一检测单元获取的数控机床主轴移动量w1、w2···wm以及所述第二检测单元获取的床体晃动程度h1、h2···hn,获取数控机床参数补偿系数s，设定

其中，m为大于等于2的自然数，m为预设检测时间t2内，第一检测装置对数控机床主轴移动量的检测次数，n为大于等于2的自然数，n为预设检测时间t2内，第二检测装置对数控机床晃动程度的检测次数，g为数控机床参数补偿系数调节参数。

6.根据权利要求5所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述第二检测单元为图像处理装置时，第二检测单元获取床体晃动程度h,设定h＝(b1+b2+···+bp)/b0,其中，b1为第二检测单元获取的检测图像中第一特征点位置与标准图像第一特征点位置的距离，b2为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离，···bp为第二检测单元获取的检测图像中第二特征点位置与标准图像第二特征点位置的距离。

7.根据权利要求5所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述控制模块将预设时间段t1内误差度-工件变化曲线划分为若干组，控制模块获取第一组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k1，第二组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率k2···第e组加工工工件的误差度-工件变化曲线的斜率ke,控制模块获取当前曲线斜率均匀度y,设定y＝((k1-k0)²+(k1-k0)²+···+(ke-k0)²)/e,其中，k0为各组加工工工件的曲线斜率平均值，设定k0＝(k1+k2+···+ke)/e，e为大于等于2的自然数。

8.根据权利要求7所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述控制模块预设均匀度Y，控制模块根据获取的当前曲线斜率均匀度与预设均匀度相比较，获取当前数控机床参数补偿系数调节参数，其中，

当y≤Y1，所述控制模块选取第一预设调节参数g1为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当Y1＜y＜Y2，所述控制模块选取第二预设调节参数g2为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

当y＞Y2，所述控制模块选取第三预设调节参数g3为当前数控机床参数补偿系数调节参数；

其中，所述控制模块预设均匀度Y，设定第一预设均匀度Y1、第二预设均匀度Y2，控制模块预设调节参数g，设定第一预设调节参数g1、第二预设调节参数g2、第三预设调节参数g3。

9.根据权利要求8所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述控制模块预设主轴移动量标准值W,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时主轴移动量w’与预设主轴移动量标准值相比较，对当前的数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当w’≥W，所述控制模块判定将数控机床运行参数补偿系数调节参数gr提高至gr1,设定gr1＝gr×(1+(w’-W)/W)；

当w’＜W，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订；

其中，r＝1，2，3。

10.根据权利要求9所述的数控机床数据采集系统，其特征在于，所述控制模块预设床体晃动程度标准值H,控制模块根据获取的当前数控机床加工上一工件时床体晃动程度h’与预设床体晃动程度标准值相比较，对当前数控机床参数补偿系数调节参数进行修订，其中，

当h’≥H，所述控制模块判定将数控机床参数补偿系数调节参数gr1提高至gr11,设定gr11＝gr1×(1+(h’-H)/H)；

当h’＜H，所述控制模块判定不对数控机床运行参数补偿系数调节参数进行修订。

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