一种数控机床加工程序的修正方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数控技术领域，更具体地，涉及一种数控机床加工程序的修正方法。
【背景技术】
[0002] 数控机床在切削过程中会产生大量的反映状态的物理量数据，如各运动轴电机电 流、主轴振动频率、温度等机电系统和机械系统的特性数据。当数控系统执行到某段指令时 机床运行状态特征超出了机电系统和机械特性所能承受的范围，例如机床振动剧烈或者主 轴转速不均匀，此时采集的反映运行状态的数据值就会过大，该状态数据称为不连续特征。
[0003] 当出现不连续特征时，数控加工得到的工件会出现局部质量问题，特别是高速切 削条件下，机电系统动态特性等因素会引起工件的被加工表面局部出现小坑或者粗糙度不 符合要求等表面质量不均匀问题，或者是实际切削轨迹偏离G代码指定轨迹，亦或加工精 度不稳定等问题，此时需要对加工程序进行修正以使工件质量良好并符合加工要求，而定 位到这些相应的缺陷程序段却很困难，或者是定位效率低，进而给用户分析缺陷原因、修正 程序带来很大不便。
[0004] 但是，目前的数控加工程序修正方法是从几何特征优化、减少加工时间的角度来 对加工程序进行修正。如公开号为CN103260824A的中国专利，通过修正刀路中的空切走刀 段，如刀具的后退、移动、接近刀轨，来提高加工效率；又如公开号为CN102809944A的中国 专利，通过把刀路中不平滑移动路径修正为平滑路径，来缩短加工时间。以上方法不能用于 定位到不连续特征对应的缺陷程序段，相应的，也没用公开如何去修正相应的程序段以消 除工件质量缺陷。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种数控机床加工程序的修 正方法，其能快速定位出工件质量缺陷对应的程序位置，还能计算出修正该加工程序的修 正值，并将结果反馈给操作人员以用于修正程序，其目的在于准确定位与工件质量缺陷相 对应的加工程序位置，并可对相应缺陷程序段进行修正，由此解决数控加工中无法对造成 工件质量缺陷的程序进行定位和修正的的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于， 包括如下步骤：
[0007] S1 :采集机床运行状态数据，建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系；
[0008] S2 :确定阈值，对不连续特征对应的加工程序段进行标记，所述不连续特征即为机 床运行状态数据中大于阈值的数据；
[0009] S3:计算不连续特征对应的加工程序段的修正值；
[0010] S4 :将步骤S2中所述标记以及步骤S3中所述修正值反馈给数控系统界面，以用于 进行修正加工程序。
[0011] 进一步的，步骤S1中通过指令域示波器采集机床运行状态数据。指令域是将G代 码程序的指令段按加工顺序排列起来的集合，其包含加工过程中刀路几何特征的数据。指 令域示波器是数控系统里的采集、显示模块，它通过高频采样，可记录、显示任意时刻工件 加工过程中的机床运行状态数据及加工刀路几何特征信息。
[0012] 进一步的，步骤S1中，建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系具体为，先 基于数控机床系统的插补周期建立机床运行状态数据与插补数据的对应关系，再根据插补 数据与加工程序的对应关系，从而建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系。
[0013] 进一步的，步骤S2中，采用统计方法确定阈值，具体为：
[0014] (i)先将机床运行状态数据整数化处理，所述整数化处理按照以下公式进行：
【主权项】
1. 一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于，包括如下步骤： 51 :采集机床运行状态数据，建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系； 52 :确定阈值，对不连续特征对应的加工程序段进行标记，所述不连续特征为机床运行 状态数据中大于阈值的数据； S3:计算不连续特征对应的加工程序段的修正值； S4 :将步骤S2中所述标记以及步骤S3中所述修正值反馈给数控系统界面，以用于进行 修正加工程序。
2. 如权利要求1所述的一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于，步骤Sl中通 过指令域示波器采集机床运行状态数据。
3. 如权利要求1所述的一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于，步骤Sl中，先 基于数控机床系统的插补周期建立机床运行状态数据与插补数据的对应关系，再根据插补 数据与加工程序的对应关系，从而建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系。
4. 如权利要求1所述的一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于，步骤S2中，采 用统计方法确定阈值，具体为： (i) 先将机床运行状态数据整数化处理，所述整数化处理按照以下公式进行：
其中，β为机床运行状态数据；max为所有机床运行状态数据里的最大值；N为划分的 等份，N取正整数，且N大于1000 ;int表示对
进行取整，F(f3)表示机床运行状 态数据整数化处理后的值； (ii) 计算按照步骤（i)中经过所述整数化处理获得的值的平均值Mean，其公式如下：
其中，M为状态数据的个数，Fi ( β )为第i个状态数据经过整数化处理后的值； (iii) 最后计算得出阈倌Threshold，公式如下：
其中，Mean为步骤（ii)中所述平均值，K为经验系数，Max为F(|3)值里最大的值。
5. 如权利要求1或4所述的一种数控机床的加工程序修正方法，其特征在于，步骤Sl 中，采集进行试切工作的机床运行状态数据，以用于在试切工件的时候发现不连续特征并 进行修正，从而能保证实际批量加工中工件的质量。
【专利摘要】本发明公开了一种数控机床的加工程序修正方法，属于数控技术领域，包括如下步骤：S1.采集机床运行状态数据，建立机床运行状态数据与加工程序的映射关系；S2.确定阈值，对不连续特征对应的加工程序段进行标记，所述不连续特征即为机床运行状态数据中大于阈值的数据；S3.计算不连续特征对应的加工程序段的修正值；S4.将步骤S2中所述标记以及步骤S3中所述修正值反馈给数控系统界面，以用于修正加工程序。本发明方法可对数控加工过程中造成工件质量缺陷的程序进行快速定位并进行修正。
【IPC分类】G05B19-4103
【公开号】CN104536385
【申请号】CN201410794628
【发明人】陈吉红, 周会成, 应坤
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日