LU501845B1 - Control method and system for preventing shaking in shut-down of numerical control machine tool - Google Patents

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt d’une machine-outil à commande numérique, caractérisé en ce que le procédé comprend : étape S1, l’acquisition d’une erreur de roulis Aax, d’une erreur de tangage ABx et d’une erreur de lacet Ayx dans une translation d’axe x, et d’une erreur de roulis Aaz, d’une erreur de tangage ABz et d’une erreur de lacet Ayz dans une translation d’axe z de la machine-outil à commande numérique, et l’obtention d’un ensemble de données pour la détermination de la stabilité dynamique de la machine-outil ; étape S2, l’utilisation d’une recherche rapide et d’un algorithme de pic de densité pour regrouper l’ensemble de données susmentionné, et l’obtention d’un centre de groupe d’une condition de stabilité dynamique ; étape S3, la poursuite de l’acquisition d’un ensemble de données de stabilité dynamique en temps réel de la machine-outil, et l’utilisation d’un algorithme de réseau neuronal d’extension pour déterminer la condition de stabilité dynamique de la machine-outil à commande numérique ; étape S4, la détermination de s’il est nécessaire d’adopter une mesure de freinage sur la base d’un résultat de détermination de la stabilité dynamique à l’étape précédente, dans lequel (1) si la stabilité dynamique reste dans une limite acceptable, aucune mesure n’est adoptée pour appliquer un freinage, de sorte que la machine-outil à commande numérique est arrêtée comme d'habitude ; (2) si la stabilité dynamique est au-delà de la limite acceptable, une mesure de freinage est adoptée pour intervenir sur les vibrations ;

étape S5, l’acquisition en continu d’une vitesse de fonctionnement d’une broche de la machind-U501845 outil à commande numérique ; étape S6, le préréglage du nombre de cycles pendant lesquels la vitesse de fonctionnement de la broche est réduite à 0, le calcul d’une quantité de commande de vitesse dans un cycle unique, et l’acquisition d’une accélération d’entraînement Acc1 et d’une accélération de freinage Acc2 dans ce cycle, dans lequel l’accélération d’entraînement Acc1 est calculée comme suit : (1) sit < F, Acc1 = Tx (v/(T - F)), (2) siF <t<T+F, Acc1 = V/T, (3) sit > T + F, Acc2 = (t - (T + F)) (V/(T - F)) ; l'accélération de freinage Acc2 est calculée comme suit : (1) sit <F,v= V-Acc2 - t, (2)siF <t<T+F v=V-Acc2 t-Acc2 - (t-F), (3) sit>T+F, v=V-Acc2 :t-Acc1 - (t-F)-Acc2 : (t-F-T), où V est une vitesse initiale, T est un temps de décélération, F est un temps de filtrage, t est un moment de décélération, et v est une vitesse fonctionnelle après décélération ; et étape S7, l'exécution de la stratégie de freinage de l’étape S6 jusqu’à ce que la cadence de mouvement de la broche de la machine-outil à commande numérique soit de 0.

2. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’à l’étape S2, un processus pour le regroupement est comme suit :

l’ensemble de données est exprimé comme, et une distance entre un point de données x; et unJ501845 point de données x; est exprimée comme : dj = dist (x, Xi), ou x; et x; sont deux quelconques points de données dans l’ensemble de données S ; une densité locale des points de données est calculée selon la formule suivante :

EDWINA où une fonction x (x) est : A Lyra 0 vs NO , pi est la densité locale des points dans S, avec les distances par rapport a x; inférieures a une distance de coupure de ; si la densité locale de x; est maximale, la formule est : Bi = max; (dj), ou 6; représente la distance de point minimale de x; ; max; (di) représente la distance maximale entre un point de données dans S et x; ; dans le cas contraire, si la densité locale de x; n’est pas maximale, la formule est : & = mins à HSE, v où BW} représente la distance minimale entre le point de données dans S qui possède une plus grande densité locale que xi, et xi ;

chaque point dans l’ensemble de données est représenté par pi et ©, un graphe de decisiochU 501845 est tracé avec pi et 6; comme coordonnées horizontales et verticales, et un centre de catégorie de la condition de stabilité est déterminé d’après le graphe de décision.

3. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance de coupure dc = 0,0015.

4. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la détermination de la stabilité dynamique à l’étape S3 comprend le processus suivant : (1) la lecture des points de données acquis en temps réel Xi = {u, Xt2, +...) Xin}, ou t représente le moment auquel chaque point de données est acquis, n représente un type de données correspondant à chaque point de données, et X: représente un ensemble de données composé des points de données acquis ; (2) l’utilisation d’une formule pa, A ME pour calculer une distance entre le point de données acquis et le centre de catégorie ; où x. correspond à un point de données dans l’ensemble de données Xi, exposant p caractérise une catégorie initiale correspondant à un point de données ; zw représente un centre de catégorie initiale d’une catégorie de stabilité dynamique ; wi et *; représentent chacun une valeur de pondération initiale d’un domaine classique de la catégorie de stabiliteU501845 dynamique, dans lequel +; est une valeur minimale, et *; est une valeur maximale ; (3) si la condition £2,.=misiÆ,} est satisfaite, le point de données appartenant à la catégorie ; et 5 (4) la reconnaissance séquentielle de tous les points de données acquis, si au moins cinq points de données ou plus dans l’ensemble de données appartiennent à cette catégorie, la détermination que la stabilité dynamique de la machine-outil reste dans la limite acceptable, dans le cas contraire, la détermination que la stabilité dynamique de la machine-outil est au- delà de la limite acceptable.

5. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre prédéfini de cycles pendant lesquels la vitesse de fonctionnement est réduite à O à I'étape S6 n’est pas inférieur à 1000, et la durée d’un cycle unique est supérieure à 0,1 s.

6. Procédé de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque erreur acquise à l’étape S1 est une erreur correspondant à chaque indice de précision de la machine-outil a commande numérique après que l’équipement achève l’usinage.

7. Système de commande pour la prévention des vibrations lors de l’arrêt d’une machine-outil à commande numérique, caractérisé en ce que le système de commande kJ les vibrations lors de l’arrêt de la machine-outil à commande numérique en utilisant un procédé de commande selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, et comprend :

un module d’acquisition de données pour acquérir une erreur de roulis Aax, une erreur deU501845 tangage ABx, une erreur de lacet Ayx dans une translation d’axe x, une erreur de roulis Aay,

une erreur de tangage ABy, une erreur de lacet Ayy dans une translation d’axe y, et une erreur de roulis Aaz, une erreur de tangage ABz, et une erreur de lacet Ayz dans une translation d’axe z de la machine-outil à commande numérique, et une vitesse de fonctionnement v de la machine-outil à commande numérique ;

un module de traitement comprenant un premier sous-module pour achever le regroupement d’un ensemble de données de stabilité dynamique de la machine-outil, un deuxième sous-

module pour achever la reconnaissance et la détermination de la stabilité dynamique de la machine-outil, et un troisième sous-module pour achever le calcul d’une accélération de freinage et d’une accélération d’entraînement pendant un freinage ; et un module d’exécution pour exécuter une stratégie de commande de freinage correspondante ;

dans lequel le module d'acquisition de données est électriquement connecté au module de traitement, et le module de traitement est électriquement connecté au module d'exécution.