利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020112653199
申请人: 安徽江机重型数控机床股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:S1、采集数控机床x轴平动的滚摆误差Δαx、颠摆误差Δβx、偏摆误差Δγx,z轴平动的滚摆误差Δαz、颠摆误差Δβz、偏摆误差Δγz;获得用于判断机床动态稳定性的数据集;

S2、采用快速搜索与密度峰值算法对上述数据集进行聚类,获得动态稳定性状态的聚类中心;

S3、继续采集实时的机床动态稳定性数据集,采用可拓神经网络算法对数控机床的动态稳定性状态进行判断;

S4、根据上步骤动态稳定性的判断结果,确定是否需要采取制动措施;其中,(1)当动态稳定性处于可接受的限度时,不采取措施进行制动,使得数控机床自然停机;

(2)当动态稳定性属于不可接受的限度时,采取制动措施进行抖动干预;

S5、持续采集数控机床主轴的运行速度;

S6、预设主轴运行速度减速至0的周期数量,计算单个周期内的速度控制量,并获取该周期内的驱动加速度Acc1和制动加速度Acc2,驱动加速度Acc1的计算方法如下:(1)当t≤F时,Acc1=Tx(v/(T·F)),(2)当F<t≤T+F时,Acc1=V/T,(3)当t>T+F时,Acc2=(t-(T+F))(V/(T·F));

制动加速度Acc2的计算方法如下:

(1)当t≤F时,v=V-Acc2·t,(2)当F<t≤T+F时,v=V-Acc2·t-Acc2·(t-F),(3)当t>T+F时,v=V-Acc2·t-Acc1·(t-F)-Acc2·(t-F-T);

其中,V为初速度,T为减速时间,F为滤波时间,t为减速时刻,v为减速后的运行速度;

S7、执行步骤S6所述制动策略直至所述数控机床主轴的运动速率为0。

2.如权利要求1所述的数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,聚类方法的过程如下:数据集为 数据点xi和数据点yi之间的距离表示为:dij=dist(xi,xj),

用下式计算数据点的局部密度:

其中,函数χ(x)为:

ρi表示S中的那些与xi的距离小于截断距离dc的点;

当xi的局部密度最大时,有:

θi=maxj(dij),

其中,θi表示S中的数据点与xi的最大距离;

否则,若xi的局部密度不是最大,有:

其中,θi表示S中的比xi的局部密度大的数据点与xi的最小距离;

将数据集中的每个点用ρi和θi来表示,将ρi和θi作为横纵坐标绘制决策图,由决策图确定稳定状态的类别中心。

3.如权利要求2所述的数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于:所述截断距离dc=

0.0015。

4.如权利要求2所述的数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于:所述步骤S3中的动态稳定性识别方法包括如下过程:(1)读取实时采集的数据点

Xt={xt1,xt2,...,xtn},(2)使用公式

计算采集的数据点与类别中心之间的距离;

(3)若满足 则数据点属于该类别;

(4)依次完成采集的所有数据点的识别,当数据集中的数据点至少5个以上属于该类别时,则判断机床的动态稳定性处于可接受的限度,否则判定机床的动态稳定性处于不可接受的限度。

5.如权利要求1所述的数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于:所述步骤S6中预设的将运行速度减速至0的周期数量不小于1000,单周期时长大于0.1s。

6.如权利要求1所述的数控机床的停机防抖控制方法,其特征在于:所述步骤S1中采集的各项误差是设备在完成加工过程后,数控机床各项精度指标对应的误差。

7.一种数控机床的停机防抖控制系统,其特征在于,所述控制系统采取如权利要求1-6任意一项所述的控制方法对数控机床的停机抖动进行控制,其包括:数据采集模块,用于采集数控机床x轴平动的滚摆误差Δαx、颠摆误差Δβx、偏摆误差Δγx,y轴平动的滚摆误差Δαy、颠摆误差Δβy、偏摆误差Δγy,z轴平动的滚摆误差Δαz、颠摆误差Δβz、偏摆误差Δγz;以及数控机床的运行速度v;

处理模块,其包括第一子模块,其用于完成所述机床动态稳定性数据集的聚类过程;第二子模块,其用于完成机床动态稳定性的识别判断过程,以及第三子模块,其用于完成制动过程中制动加速度和驱动加速度的运算过程;

执行模块,用于执行相应的制动控制策略;

所述数据采集模块与处理模块电连接,处理模块与执行模块电连接。