利索能及
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专利号: 201811559025X
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数控机床加工过程质量-能量效率评估与监控方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,通过在每个零件上安装RFID(无线射频识别)标签,零件加工完成后,RFID读写器1感知被加工零件,零件数量自动加1;接着检验零件是否为合格品。若为合格品,则进入合格品存放区;若为不合格品,则进入不合格品存放区,RFID读写器2感知不合格零件,同时零件不合格品数量自动加1;因此可以得到给定时间周期内数控机床实际加工零件数量(记为Oactual)和数控机床加工不合格品数量(记为Odefect)。

步骤2,根据所得到的给定周期内数控机床实际加工零件数量和不合格品数量,计算得到数控机床加工合格零件数量,计算公式如下:Oqualified=Oactual-Odefect

其中:Oqualified表示数控机床加工合格零件数量,Oactual表示数控机床实际加工零件数量,Odefect表示数控机床加工不合格品数量。

步骤3,将前述得到的给定周期内数控机床加工合格零件数量和数控机床实际加工零件数量相除,计算得到数控机床加工质量合格率,计算公式如下:其中:ηquality表示数控机床加工质量合格率,Oqualified表示数控机床加工合格零件数量,Oactual表示数控机床实际加工零件数量。

步骤4,在给定的时间周期内数控机床加工零件无不合格品时,数控机床加工零件总能耗由数控机床实际加工零件数量和加工单件零件的实际能耗值计算获得,计算公式如下:Eno_defect=Oactual×Eactual

其中:Eno_defect表示给定时间周期内无不合格品时的数控机床能耗,Oactual表示数控机床实际加工零件数量,Eactual表示数控机床加工单件零件的实际能耗。

步骤5,在给定的时间周期内数控机床加工零件有不合格品时,数控机床加工零件总能耗由数控机床实际加工零件数量、加工单件零件的实际能耗值、数控机床加工不合格品数量和单件不合格品返工能耗计算获得,计算公式如下:Ewith_defect=Oactual×Eactual+Odefect×Erework其中:Ewith_defect表示给定时间周期内有不合格品时的数控机床能耗,Oactual表示数控机床实际加工零件数量,Eactual表示数控机床加工单件零件的实际能耗,Odefect表示数控机床加工不合格品数量,Erework表示单件不合格品返工能耗。

步骤6,将前述得到的给定周期内有不合格品时的数控机床能耗和无不合格品时的数控机床能耗相除,计算得到数控机床加工过程质量-能量效率,计算公式如下:其中:ηquality_e表示数控机床加工过程质量-能量效率,Eno_defect表示给定时间周期内无不合格品时的数控机床能耗,Ewith_defect表示给定时间周期内有不合格品时的数控机床能耗。

步骤7,根据前述得到的数控机床加工质量合格率计算模型和数控机床加工过程质量-能量效率计算模型,推导运算得到数控机床加工过程质量-能量效率与数控机床加工质量合格率间的关系模型,其关系模型表达如下:其中:ηquality_e表示数控机床加工过程质量-能量效率,Eactual表示数控机床加工单件零件的实际能耗,ηquality表示数控机床加工质量合格率,Erework表示单件不合格品返工能耗。

步骤8,将所得到的给定时间周期内的数控机床加工过程质量-能量效率ηquality_e与预先设定的数控机床加工过程质量-能量效率报警下限值 进行比较,若满足关系式则表明数控机床加工过程质量-能量效率正常。若满足关系式则报警提示数控机床加工过程质量-能量效率异常,同时将该评估周

期的数控机床质量-能量效率以及对应的数控机床加工质量合格率、单件不合格品返工能耗值显示在显示屏上。

步骤9,生产人员根据步骤8的报警提示,对数控机床加工过程质量进行有针对性的调整和控制,提高数控机床加工质量合格率,从而使得数控机床质量-能量效率提高至要求范围。

2.如权利要求1所述一种数控机床加工过程质量-能量效率评估与监控方法,其特征在于,在步骤4中,数控机床加工单件零件的实际能耗Eactual,通过在数控机床空气开关处安装能耗测量装置,数控机床使用给定的加工参数加工零件,能耗测量装置同时测量零件加工能耗,将多次测量的单个零件加工能耗值求平均,得到数控机床加工单件零件的实际能耗值Eactual。

3.如权利要求1所述一种数控机床加工过程质量-能量效率评估与监控方法,其特征在于,在步骤5中,单件不合格品返工能耗Erework,通过在数控机床空气开关处安装能耗测量装置,数控机床对不合格品进行返工作业时,能耗测量装置同时测量返工能耗,将多次测量的不合格品返工能耗值求平均,得到单件不合格品返工能耗Erework。