一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能控制領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)床是一類(lèi)機(jī)械加工和零件制造的關(guān)鍵設(shè)備，其在航空航天、船舶汽車(chē)、裝備制 造、模具制造、重型機(jī)械等重要領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，由于近年來(lái)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排需求逐 步增高，對(duì)機(jī)床類(lèi)設(shè)備能耗和能源效率研究成為熱點(diǎn)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的機(jī)床節(jié)能加工方法和技 術(shù)就顯得尤為重要。
[0003] 機(jī)床通常由下列基本部分組成:支撐部件，用于安裝和支撐其他部件和工件，承受 其重量和切削力，如床身和立柱;變速機(jī)構(gòu)，用于改變刀具等的主運(yùn)動(dòng)速度;進(jìn)給機(jī)構(gòu)，用于 改變進(jìn)給量;控制和操縱系統(tǒng)，用于向相應(yīng)部件發(fā)送加工和控制指令;其他部分包括，主軸 箱、刀架、刀庫(kù)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。在現(xiàn)代化的機(jī)床加工中心，多組機(jī)床設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì) 待加工坯件的切、削、磨、拋等工序的連續(xù)處理。
[0004] 機(jī)床實(shí)際加工過(guò)程中，機(jī)床刀具按事先規(guī)劃的路徑和速度對(duì)金屬坯件逐步加工， 最后獲得金屬零件成品。通常來(lái)講，機(jī)床加工工藝中的加工速度是根據(jù)產(chǎn)品精度要求和產(chǎn) 品交貨期來(lái)確定，且在整個(gè)加工過(guò)程中保持加工速度恒定，然而目前的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)仍然 針對(duì)單機(jī)設(shè)備規(guī)劃加工軌跡和速度，未能對(duì)前后工序間的銜接以及根據(jù)目標(biāo)工件在精度等 方面的要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得加工中心整體協(xié)調(diào)性較差，造成設(shè)備、能源利用率較低，生 產(chǎn)質(zhì)量未得到有效控制。
[0005] 另外，在機(jī)床加工過(guò)程中，一般經(jīng)過(guò)啟動(dòng)、準(zhǔn)備、加速、進(jìn)刀、移除和待/停機(jī)等七個(gè) 主要階段，其直接生產(chǎn)性能耗分為固定功耗、運(yùn)行功耗和刀具功耗，非生產(chǎn)性功耗包括液壓 系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)等的功耗損失。研究表明，機(jī)床類(lèi)設(shè)備至少有四分之一的時(shí)間處于非加工狀 態(tài)，其能耗中六成以上為無(wú)效功耗，這主要是機(jī)器頻繁啟動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，或反復(fù) 對(duì)某道工序進(jìn)行修正調(diào)整造成的。
[0006] 因此，迫切需要一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明提供一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法，上述方法包括以下步驟：
[0009] 獲取待加工零件的第一數(shù)據(jù)信息并將所述待加工零件與知識(shí)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行匹配， 獲取待加工零件的第一加工參數(shù)；
[0010] 根據(jù)待加工零件的加工工序，確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)機(jī)床；
[0011] 對(duì)所述第一加工參數(shù)按照預(yù)設(shè)策略進(jìn)行調(diào)整，獲取機(jī)床運(yùn)行參數(shù)；
[0012] 所述目標(biāo)機(jī)床通過(guò)執(zhí)行機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，獲取對(duì)應(yīng)的加工零件。
[0013] 本發(fā)明還提供一種機(jī)床加工智能節(jié)能控制系統(tǒng)，上述系統(tǒng)包括:包括獲取單元、控 制單元;其中，所述獲取單元與所述控制單元相連；
[0014] 所述獲取單元，用于獲取待加工零件的第一數(shù)據(jù)信息并將所述待加工零件與知識(shí) 庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行匹配，獲取待加工零件的第一加工參數(shù);還用于對(duì)所述第一加工參數(shù)按照預(yù) 設(shè)策略進(jìn)行調(diào)整，獲取機(jī)床運(yùn)行參數(shù);還用于將所述機(jī)床運(yùn)行參數(shù)發(fā)送至所述控制單元；
[0015] 所述控制單元，用于根據(jù)待加工零件的加工工序，確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)機(jī)床;還用于通 過(guò)獲取的機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，控制所述目標(biāo)機(jī)床運(yùn)行。
[0016] 通過(guò)以下方案:獲取待加工零件的第一數(shù)據(jù)信息并將所述待加工零件與知識(shí)庫(kù)標(biāo) 準(zhǔn)件進(jìn)行匹配，獲取待加工零件的第一加工參數(shù);根據(jù)待加工零件的加工工序，確定對(duì)應(yīng)的 目標(biāo)機(jī)床;對(duì)所述第一加工參數(shù)按照預(yù)設(shè)策略進(jìn)行調(diào)整，獲取機(jī)床運(yùn)行參數(shù);所述目標(biāo)機(jī)床 通過(guò)執(zhí)行機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，獲取對(duì)應(yīng)的加工零件；實(shí)現(xiàn)了機(jī)床運(yùn)行參數(shù)的智能調(diào)節(jié)，使得機(jī) 床、能源利用率大大增加，生產(chǎn)質(zhì)量得到有效控制。
[0017] 通過(guò)以下方案:獲取機(jī)床加工能耗、機(jī)床返工能耗之和最小的加工速度即機(jī)床最 佳加工速度，使得機(jī)床、能源利用率大大增加，生產(chǎn)質(zhì)量得到有效控制。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中： [00 19]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法處理流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的組合件A的數(shù)據(jù)信息表示示意圖；
[0021] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的機(jī)床加工中的主要階段和功耗情況示意圖；
[0022] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的確定機(jī)床運(yùn)行參數(shù)示意圖；
[0023] 圖5是本實(shí)施例5的節(jié)能控制邏輯示意圖
[0024] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的數(shù)據(jù)與信號(hào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的電能現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端結(jié)構(gòu)原理圖；
[0026] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的加工參數(shù)三階段節(jié)能優(yōu)化流程；
[0027] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例9的節(jié)能型調(diào)度實(shí)例；
[0028] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例10的機(jī)床功耗示意圖；
[0029] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例11的具體實(shí)施場(chǎng)景示意圖；
[0030] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例12的機(jī)床加工智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的 情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0032]圖1是本發(fā)明的機(jī)床加工智能節(jié)能控制方法處理流程圖，包括以下步驟：
[0033] 步驟101、獲取待加工零件的第一數(shù)據(jù)信息并將所述待加工零件與知識(shí)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)件 進(jìn)行匹配，獲取待加工零件的第一加工參數(shù)；
[0034] 步驟102:根據(jù)待加工零件的加工工序，確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)機(jī)床；
[0035] 步驟103:對(duì)所述第一加工參數(shù)按照預(yù)設(shè)策略進(jìn)行調(diào)整，獲取機(jī)床運(yùn)行參數(shù)；
[0036] 步驟104:所述目標(biāo)機(jī)床通過(guò)執(zhí)行機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，獲取對(duì)應(yīng)的加工零件。
[0037] 其中，步驟102、103在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，沒(méi)有時(shí)間先后順序，可以同時(shí)執(zhí)行。
[0038] 進(jìn)一步地，所述第一數(shù)據(jù)信息包括功能數(shù)據(jù)信息、性能數(shù)據(jù)信息、尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)信 息、幾何特征數(shù)據(jù)信息。
[0039] 進(jìn)一步地，所述功能數(shù)據(jù)信息包括傳動(dòng)、承重、套接;所述性能數(shù)據(jù)信息包括強(qiáng)度、 剛度、公差;所述尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)信息包括長(zhǎng)、寬、高、內(nèi)徑;所述幾何特征數(shù)據(jù)信息包括方型、 楔型、桿型。
[0040] 進(jìn)一步地，對(duì)所述待加工零件進(jìn)行層次劃分:頂層即第一層包括部件名稱(chēng)、功能數(shù) 據(jù)、性能數(shù)據(jù)；中間層即第二層包括對(duì)所述待加工零件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分解后得到的待加工曲面； 底層即第三層包括各個(gè)待加工曲面的尺寸參數(shù)和精度參數(shù)。
[0041] 進(jìn)一步地，所述待加工曲面包括截面、內(nèi)孔、底座、支架、軸面;所述尺寸參數(shù)包括 長(zhǎng)、寬、高、內(nèi)徑、外徑;所述精度參數(shù)包括曲率、公差。
[0042] 如圖2所示，組合件A(待加工零件A)包括部件B、部件C，其中，所述部件B、部件C均 位于頂層；中間層的待加工曲面包括孔1、軸面2、軸面3;底層包括孔1的直徑、長(zhǎng)度;軸面2的 直徑、長(zhǎng)度。
[0043] 某一層次可嵌套包含本層及下一層相關(guān)內(nèi)容，如果待加工零件由多個(gè)部件組成， 則可在頂層對(duì)其展開(kāi);如果曲面由多段共同組成，則可在標(biāo)準(zhǔn)曲面層對(duì)其展開(kāi)。
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