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一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質與流程

文檔序號:34656101發布日期:2023-06-30 00:39閱讀:45來源:國知局
一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質與流程

本發明涉及數控設備性能評測領域,涉及到一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質。


背景技術:

1、數控加工中心設備的性能直接影響到加工的質量和效率,因此,對數控加工中心設備的性能進行檢測評估具有重要意義,而數控加工中心設備的精度評測是數控加工中心設備性能檢測的重要組成部分,故對數控加工中心設備的精度進行檢測,十分必要。

2、數控加工中心設備的高精度最終是要靠數控加工中心設備本身的精度來保證,數控加工中心設備本身的精度包括幾何精度、定位精度和切割精度,傳統的數控加工中心設備精度評測方法存在一些弊端:一方面,在對數控加工中心設備的幾何精度進行分析時,分析過程不夠深入,不夠全面,數控加工中心設備的坐標軸不垂直、工作臺面不平行和主軸回轉線不平行均會使得數控加工中心設備加工的零部件發生幾何變形,進而產生幾何誤差,直接影響到數控加工中心設備的加工精度和零部件的加工精度。

3、一方面,未對數控加工中心設備的定位精度進行著重分析,導致數控加工中心設備運動軸的實際移距與要求的移距之間存在偏差,導致加工零部件出現螺距誤差,同時,在對數控加工中心設備的定位精度進行分析時,僅分析直線運動定位精度,缺乏對曲線運動定位精度的分析,進而使得數控加工中心設備定位精度的評測結果比較片面,準確性也比較低。

4、另一方面,由于加工零部件的形狀可能不規則,加工過程中將涉及到多種銑削方式,如若鏜孔銑削、直線銑削、斜線銑削和圓弧銑削,在對數控加工中心設備的切削精度進行分析時,僅針對一種或幾種銑削方式進行分析,并不能保證多種銑削方式組合的零部件的切削精度,零部件的切削精度不合格,就需要對零部件進行二次加工或者重新生產,進而造成原材料的浪費,并大大降低了生產效益。


技術實現思路

1、鑒于此,為解決上述背景技術中所提出的問題,現提出一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質。

2、本發明解決其技術問題采用的技術方案是:第一方面,本發明提供一種數控設備健康評測方法,包括以下步驟:步驟一、幾何精度參數獲取:獲取目標臥式數控加工中心的幾何精度參數,其中幾何精度參數包括坐標軸相互垂直度、工作臺面平行度和主軸回轉線平行度。

3、步驟二、幾何精度參數分析:根據目標臥式數控加工中心的幾何精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數。

4、步驟三、定位精度參數獲取:獲取目標臥式數控加工中心的定位精度參數,其中定位精度參數包括直線運動定位精度和曲線運動定位精度。

5、步驟四、定位精度參數分析:根據目標臥式數控加工中心的定位精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的定位精度合格指數。

6、步驟五、切削精度參數獲取:獲取目標臥式數控加工中心的切削精度參數,其中切削精度參數包括鏜孔精度、直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度。

7、步驟六、切削精度參數分析:根據目標臥式數控加工中心的切削精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數。

8、步驟七、性能健康綜合評估:根據目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數、定位精度合格指數和切削精度合格指數,評估得到目標臥式數控加工中心的精度性能健康系數,并進行相應處理。

9、在一種可能的設計中,所述步驟一中獲取目標臥式數控加工中心的幾何精度參數,具體獲取方式為:通過準直儀分別獲取目標臥式數控加工中心中x軸與y軸之間夾角、x軸與z軸之間夾角和y軸與z軸之間夾角的各次測量值,將目標臥式數控加工中心中x軸與y軸之間夾角的各次測量值進行相互比較,得到目標臥式數控加工中心中x軸與y軸之間夾角的最大測量值和最小測量值,將其分別記為和同理,獲取目標臥式數控加工中心中x軸與z軸之間夾角的最大測量值和最小測量值及y軸與z軸之間夾角的最大測量值和最小測量值,將其分別記為

10、將目標臥式數控加工中心中x軸與y軸之間夾角的最大測量值和最小測量值、x軸與z軸之間夾角的最大測量值和最小測量值及y軸與z軸之間夾角的最大測量值和最小測量值代入公式得到目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度α,其中θ標表示預設的兩坐標軸之間的標準夾角,e表示自然常數,δ1表示預設的目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度修正因子。

11、將設定的基準面放置于工作臺面的正上方,按照預設的監測點布設規則,在工作臺面布設各監測點,通過測距儀分別測量工作臺面各監測點到基準面的距離,將其記為lb,b表示第b個監測點的編號,b=1,2,...,c。

12、將工作臺面各監測點到基準面的距離代入公式得到目標臥式數控加工中心的工作臺面平行度β,其中l設表示預設的基準面與工作臺面的標準距離,c表示監測點的數量,δ2表示預設的目標臥式數控加工中心的工作臺面平行度修正因子。

13、通過高清攝像機獲取目標臥式數控加工中心的主軸表面圖像,構建目標臥式數控加工中心中主軸的三維空間模型,將目標臥式數控加工中心中主軸回轉過程中旋轉線速度為零的端點連線作為目標臥式數控加工中心中主軸的回轉中心線,根據目標臥式數控加工中心中主軸的回轉中心線,得到目標臥式數控加工中心中主軸回轉中心線與設定水平基準線之間的夾角,將其記為θ主回轉,將目標臥式數控加工中心中主軸回轉中心線與設定水平基準線之間的夾角代入公式得到目標臥式數控加工中心的主軸回轉線平行度χ,其中θ回標表示預設的目標臥式數控加工中心中主軸回轉中心線與設定水平基準線之間的標準夾角,δ3表示預設的目標臥式數控加工中心的主軸回轉線平行度修正因子。

14、在一種可能的設計中,所述步驟二中目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數,具體分析方式為:將目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度α、工作臺面平行度β和主軸回轉線平行度χ代入公式得到目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數φ,其中α設、β設、χ設分別表示預設的目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度、工作臺面平行度和主軸回轉線平行度的閾值,ε1、ε2、ε3分別表示預設的目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度、工作臺面平行度和主軸回轉線平行度的權重因子。

15、在一種可能的設計中,所述步驟三中目標臥式數控加工中心的定位精度參數,具體獲取方法為:在目標臥式數控加工中心的控制端輸入各直線運動軸各次直線運動的指定距離,通過精密線紋尺和讀數顯微鏡獲取目標臥式數控加工中心中各直線運動軸各次直線運動的實際距離,將其記為i表示直線運動軸的編號,i=1,2,...,n,j表示直線運動的編號,j=1,2,...,m。

16、將目標臥式數控加工中心中各直線運動軸各次直線運動的實際距離代入公式得到目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度其中γ1表示預設的目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度修正因子,n表示直線運動軸的數量,m表示直線運動的次數,表示目標臥式數控加工中心中第i個直線運動軸第j次直線運動的指定距離,δd表示預設的目標臥式數控加工中心中直線運動的距離誤差閾值。

17、在目標臥式數控加工中心的控制端輸入各曲線運動軸各次曲線運動的指定距離,通過曲線測量儀獲取目標臥式數控加工中心中各曲線運動軸各次曲線運動的實際距離,得到目標臥式數控加工中心的曲線運動定位精度,將其記為

18、在一種可能的設計中,所述步驟四中目標臥式數控加工中心的定位精度合格指數,具體分析方法為:將目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度和曲線運動定位精度代入公式得到目標臥式數控加工中心的定位精度合格指數η,其中分別表示預設的目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度和曲線運動定位精度的閾值,κ1、κ2分別表示預設的目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度和曲線運動定位精度的權重因子。

19、在一種可能的設計中,所述步驟五中目標臥式數控加工中心的切削精度參數,具體獲取方法為:在目標臥式數控加工中心的控制端輸入設定鏜孔的加工程序,通過高清攝像頭,獲取加工零件完成鏜孔加工工序后的圖像,根據加工零件完成鏜孔加工工序后的圖像,得到加工零件中鏜孔的輪廓,將加工零件中鏜孔的輪廓與預設的設定鏜孔標準輪廓進行重合比對,得到加工零件中鏜孔的輪廓與預設的設定鏜孔標準輪廓的重合度,將其記為目標臥式數控加工中心的鏜孔精度,將目標臥式數控加工中心的鏜孔精度記為λ1。

20、同理,根據目標臥式數控加工中心的鏜孔精度的分析方法,得到目標臥式數控加工中心的直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度,將其分別記為λ2、λ3、λ4。

21、在一種可能的設計中,所述步驟六中目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數,具體分析方法為:將目標臥式數控加工中心的鏜孔精度λ1、直線銑削精度λ2、斜線銑削精度λ3和圓弧銑削精度λ4代入公式得到目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數μ,其中τ表示預設的目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數修正因子,λ1設、λ2設、λ3設、λ4設分別表示預設的目標臥式數控加工中心的鏜孔精度、直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度的參考值,分別表示預設的目標臥式數控加工中心的鏜孔精度、直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度的權值。

22、在一種可能的設計中,所述步驟七中的具體分析過程為:將目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數φ、定位精度合格指數η和切削精度合格指數μ代入公式評估得到目標臥式數控加工中心的精度性能健康系數ξ,其中σ1、σ2、σ3分別表示預設的目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數、定位精度合格指數和切削精度合格指數的權值。

23、將目標臥式數控加工中心的精度性能健康系數與預設的臥式數控加工中心的精度性能健康系數參考范圍進行比較,若目標臥式數控加工中心的精度性能健康系數處于精度性能健康系數參考范圍外,表明目標臥式數控加工中心的精度性能不佳,并通知相應人員進行維修養護,反之,表明目標臥式數控加工中心的精度性能良好。

24、第二方面,本發明還提供一種數控設備健康評測系統,包括:幾何精度參數獲取模塊:用于獲取目標臥式數控加工中心的幾何精度參數,其中幾何精度參數包括坐標軸相互垂直度、工作臺面平行度和主軸回轉線平行度。

25、幾何精度參數分析模塊:用于根據目標臥式數控加工中心的幾何精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數。

26、定位精度參數獲取模塊:用于獲取目標臥式數控加工中心的定位精度參數,其中定位精度參數包括直線運動定位精度和曲線運動定位精度。

27、定位精度參數分析模塊:用于根據目標臥式數控加工中心的定位精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的定位精度合格指數。

28、切削精度參數獲取模塊:用于獲取目標臥式數控加工中心的切削精度參數,其中切削精度參數包括鏜孔精度、直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度。

29、切削精度參數分析模塊:用于根據目標臥式數控加工中心的切削精度參數,分析得到目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數。

30、性能健康綜合評估模塊:用于根據目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數、定位精度合格指數和切削精度合格指數,評估得到目標臥式數控加工中心的精度性能健康系數,并進行相應處理。

31、第三方面,本發明還提供一種數控設備健康評測存儲介質,所述數控加工中心設備健康性能評測存儲介質燒錄有計算機程序,所述計算機程序在服務器的內存中運行時實現本發明所述的一種數控設備健康評測方法。

32、相較于現有技術,本發明的有益效果如下:1.本發明提供的一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質,通過獲取目標臥式數控加工中心的坐標軸相互垂直度、工作臺面平行度和主軸回轉線平行度,分析得到目標臥式數控加工中心的幾何精度合格指數,對數控加工中心設備的幾何精度進行深入、全面的分析,防止數控加工中心設備加工的零部件發生幾何變形,進而降低零部件的幾何誤差,為數控加工中心設備的加工精度和零部件的加工精度提供保障。

33、2.本發明提供的一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質,通過獲取目標臥式數控加工中心的直線運動定位精度和曲線運動定位精度,分析得到目標臥式數控加工中心的定位精度合格指數,降低加工零部件的螺距誤差,同時,結合直線運動定位精度和曲線運動定位精度,對數控加工中心設備定位精度進行評測,使得評測結果比較全面,準確性也得到提高。

34、3.本發明提供的一種數控設備健康評測方法、系統及存儲介質,通過獲取目標臥式數控加工中心的鏜孔精度、直線銑削精度、斜線銑削精度和圓弧銑削精度,分析得到目標臥式數控加工中心的切削精度合格指數,對數控加工中心設備各種銑削方式的切削精度一一進行分析,進而保證零部件的切削精度,從而避免原材料的浪費,同時提高生產效益。

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