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一種數(shù)控加工中心信息感知與狀態(tài)識別方法
閱讀：156 發(fā)布時間：2020-8-11文章預覽：
在德國提出“工業(yè)4.0"之后，加工中心作為目前工業(yè)設備加工的“母機"，正在不斷向智能化邁進m。智能加工中心是對制造過程能夠做出判斷和決定的加工中心。加工中心的智能化就要求加工中心能夠感知到制造的整個過程，包括監(jiān)控運行狀態(tài)，診斷故障以及修正偏差等。實現(xiàn)加工中心智能化的方式方法有：1)加工狀態(tài)信息實時獲取;2)信息處理，智能控制：3)智能判別，決策:4)實時調整狀態(tài)參數(shù):5)獲得加工效率、提髙質量、延長加工中心使用壽命等。
目前在數(shù)控加工中心的使用過程中,操作工人往往根據(jù)經驗設定加工參數(shù)!\加工中心按照既定的參數(shù)運行，通常會存在一些問題，比如:1)不合理的加工參數(shù)不能充分發(fā)揮加工中心效率使加工中心發(fā)生較大幅度振動;3)過量的加工參數(shù)會加快加工中心磨損,使加工中心溫度上升過熱，減少其壽命等。
為解決以上問題，改進加工效率h，針對某一種材料的特定的批量加工，通過加工中心加工過程中的狀態(tài)監(jiān)測找到其合理的加工參數(shù)便十分必要了。
1獲取加工狀態(tài)信息的方法
從感知加工狀態(tài)的方式上來講，有兩種方法可以獲取叫1)外加傳感器，實時測量。這種測量方法的優(yōu)點是可以直接測量獲得溫度、振動、速度等信息。但缺點也很明顯，傳感器安裝困難,有時甚至會影響加工中心的剛度或加工精度氣2)加工中心的自感知。利用加工中心的內置傳感器(如光柵尺、光電編碼器等)，結合PMAC(Programmable Multi-AxisContoller)運動控制器系統(tǒng)的開放特性，可以用多種語言(C/C++,Labview等)編寫出人機交互軟件,從而可以方便直觀地從系統(tǒng)中讀取加工中心的運行速度等狀態(tài)信息，并進行本地化的開發(fā)氣其特點是信息從加工中心內部傳感器獲取，可以間接獲取大多數(shù)的工作狀態(tài)信息，不影響加工中心的加工。
本文將著重探討加工中心自感知的可行性和*性。
2加工中心的自感知原理2J數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)識別的關系
數(shù)控系統(tǒng)中有3個閉環(huán)負反饋PID調節(jié)系統(tǒng)。數(shù)控加工中心的運動控制實質上就是速度控制由于3個控制環(huán)系統(tǒng)的緊密，可以間接獲得加工中心的加工狀態(tài)的變化曲線，如速度、位置、切削力等量。根據(jù)文獻[8],切深固定的情況下，切削力會隨著切削速度的增加而增加，直到達到某一臨界值。該臨界值視刀具材料和工件材料的不同而不同。在文獻[9]中用測力儀驗證了可以用電流變化獲取切削力變化信號。文獻[10]也基于無傳感器的測量方法,對數(shù)控加工中心的同步控制狀態(tài)進行了評估。
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結束語：
通過數(shù)控加工中心自感知方法獲取的信息，可以判斷加工狀態(tài)，進而提高加工中心加工效率。后續(xù)可以設計切削實驗，結合本文的方法，找到切削特定材料的合理切削參數(shù)，應用到批量化的生產中。