【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化控制，尤其涉及一种数控机床工作参数监测方法及系统。
技术介绍
1、自动化控制
通过使用多种控制方法和信息技术对机器和设备进行控制，旨在减少人工干预，应用于多种工业和制造过程中，通过提高生产效率、增加产品一致性、降低生产成本，增强生产线的灵活性和安全性，结合传感器、控制器和执行器多个组件，实时监控和调整生产设备的操作状态，提高设备的工作性能，实现预测性维护和优化生产流程，提升机械制造的智能化水平。
2、其中，数控机床工作参数监测方法通过实时捕获数控机床在操作中的多种关键参数，对数控机床进行监测和控制，旨在确保机床在加工过程中维持在最优工作状态，提高加工精度、延长机床的使用寿命，减少因参数偏差导致的生产误差，通过对机床工作参数进行持续监控，实现对生产过程的精确控制，包括及时调整工作条件，优化加工质量和效率，提高产品质量，降低生产成本和设备维护费用。
3、传统数控机床工作参数监测方法在高变动性的生产环境中监测能力不足，在实时数据处理和长期设备性能评估方面依赖预设的固定阈值，限制了在应对生产条件快速变化时的灵活性和准确性，在处理非标准操作条件下的数据时无法准确识别异常，导致对设备故障的预警延迟，缺乏数据分析能力，降低预防故障的能力，导致生产中断和增加维护成本，降低产品质量，影响企业的竞争力和市场响应速度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种数控机床工作参数监测方法及系统。
2、为了实现上述
3、s1：基于机床运行监控图像，实时分析数控机床的刀具运动图像，识别刀具的进给速度和位置信息，记录数控机床的控制数据，获取刀具运行监测数据；
4、s2：基于所述刀具运行监测数据，分析刀具的移动轨迹，识别和预设模式不符的异常轨迹，包括异常的移动速度和位置，生成异常轨迹识别结果；
5、s3：根据所述异常轨迹识别结果，通过机床刀具的使用数据，分析刀具的磨损趋势和使用频率，预测刀具寿命，生成刀具寿命预测结果；
6、s4：基于所述刀具寿命预测结果，采集数控机床的负载能耗数据和温度数据，结合加工任务类型，分析任务类型对机床能耗负载和温度的影响，生成实时能耗温度数据；
7、s5：根据所述实时能耗温度数据，结合实际刀具寿命和机床故障信息，对机床的多种运行参数数据进行分析，评估多种参数正常的运行范围和异常范围，生成运行参数分析结果；
8、s6：根据所述运行参数分析结果，调整数控机床的异常参数监测阈值，识别异常运行参数并发送预警信息，生成工作参数监测记录。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述刀具运行监测数据包括刀具的实时位置坐标、进给速度数值、数控机床控制数据，所述异常轨迹识别结果包括异常移动速度值、异常位置偏移量、异常事件时间点记录，所述刀具寿命预测结果包括剩余使用时间预测结果、磨损程度评估信息、使用频率统计数据，所述实时能耗温度数据包括机床能耗监测记录、温度变化记录、加工任务类型信息，所述运行参数分析结果包括运行温度范围、刀具进给速度正常范围、负载波动数据，所述工作参数监测记录包括异常参数类型识别结果、异常参数变化趋势、异常参数监测阈值调整记录。
10、作为本专利技术的进一步方案，基于机床运行监控图像，实时分析数控机床的刀具运动图像，识别刀具的进给速度和位置信息，记录数控机床的控制数据，获取刀具运行监测数据的步骤具体为：
11、s101：基于机床运行监控图像，实时分析数控机床刀具在加工过程中的图像，记录多个时间点的刀具位置信息，生成刀具位置监控图像；
12、s102：基于所述刀具位置监控图像，通过分析多个时间点的刀具位置，计算刀具的移动速度，生成刀具速度分析数据；
13、s103：根据所述刀具速度分析数据，记录数控机床的控制数据，包括切削力和主轴转速参数，生成刀具运行监测数据。
14、作为本专利技术的进一步方案，基于所述刀具运行监测数据，分析刀具的移动轨迹，识别和预设模式不符的异常轨迹，包括异常的移动速度和位置，生成异常轨迹识别结果的步骤具体为：
15、s201：基于所述刀具运行监测数据，分析数控机床刀具的移动轨迹，记录刀具在多个时间点的轨迹坐标，生成移动轨迹记录；
16、s202：根据所述移动轨迹记录，通过分析数控机床控制数据，计算机床预设的移动轨迹并与实际移动轨迹进行对比，识别偏离预设轨迹的速度和位置，生成预设轨迹对比结果；
17、s203：基于所述预设轨迹对比结果，评估异常轨迹的偏差程度和频率，记录偏离预设轨迹的位置和速度信息，生成异常轨迹识别结果。
18、作为本专利技术的进一步方案，根据所述异常轨迹识别结果，通过机床刀具的使用数据，分析刀具的磨损趋势和使用频率，预测刀具寿命，生成刀具寿命预测结果的步骤具体为：
19、s301：根据所述异常轨迹识别结果，记录数控机床多个刀具的运行时间、切削次数和刀具更换频率，分析多个刀具使用频率，生成刀具使用频率数据；
20、s302：利用所述刀具使用频率数据，通过计算刀具在多种负载和速度下的运行时间比例，预估刀具的平均磨损速度，生成磨损速度评估数据；
21、s303：根据所述磨损速度评估数据，通过分析数控机床多个刀具的使用数据，预测刀具的剩余使用寿命，生成刀具寿命预测结果。
22、作为本专利技术的进一步方案，基于所述刀具寿命预测结果，采集数控机床的负载能耗数据和温度数据，结合加工任务类型，分析任务类型对机床能耗负载和温度的影响，生成实时能耗温度数据的步骤具体为：
23、s401：基于所述刀具寿命预测结果，采集数控机床的负载能耗数据和温度数据，包括记录多种加工任务期间的电力消耗和温度变化，生成运行负载温度信息；
24、s402：根据所述运行负载温度信息，采用多元方差分析方法，分析多种加工任务对能耗和温度的影响，包括铣削、钻孔，生成任务类型影响评估结果；
25、s403：根据所述任务类型影响评估结果，分析数控机床在多种任务下的能耗和温度变化区间，计算并预测能耗和温度变化曲线，生成实时能耗温度数据。
26、作为本专利技术的进一步方案，所述多元方差分析方法，按照公式：
27、
28、计算加工任务对机床能耗和温度的影响，其中，为f统计量，为组间均方差，为组内均方差，为加工任务时长的权重系数，为材料类型编码的权重系数，为机床年龄的权重系数，为环境温度的权重系数，为加工任务的时长，为材料类型编码，为机床年龄，为环境温度。
29、作为本专利技术的进一步方案，根据所述实时能耗温度数据，结合实际刀具寿命和机床故障信息，对机床的多种运行参数数据进行分析，评估多种参数正常的运行范围和异常范围，生成运行参数分析结果的步骤具体为：
30、s501：根据所述实时能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数控机床工作参数监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，所述刀具运行监测数据包括刀具的实时位置坐标、进给速度数值、数控机床控制数据，所述异常轨迹识别结果包括异常移动速度值、异常位置偏移量、异常事件时间点记录，所述刀具寿命预测结果包括剩余使用时间预测结果、磨损程度评估信息、使用频率统计数据，所述实时能耗温度数据包括机床能耗监测记录、温度变化记录、加工任务类型信息，所述运行参数分析结果包括运行温度范围、刀具进给速度正常范围、负载波动数据，所述工作参数监测记录包括异常参数类型识别结果、异常参数变化趋势、异常参数监测阈值调整记录。
3.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，基于机床运行监控图像，实时分析数控机床的刀具运动图像，识别刀具的进给速度和位置信息，记录数控机床的控制数据，获取刀具运行监测数据的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，基于所述刀具运行监测数据，分析刀具的移动轨迹，识别和预设模式不符的异常轨迹，包括异常的移动速
5.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，根据所述异常轨迹识别结果，通过机床刀具的使用数据，分析刀具的磨损趋势和使用频率，预测刀具寿命，生成刀具寿命预测结果的步骤具体为：
6.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，基于所述刀具寿命预测结果，采集数控机床的负载能耗数据和温度数据，结合加工任务类型，分析任务类型对机床能耗负载和温度的影响，生成实时能耗温度数据的步骤具体为：
7.根据权利要求6所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，所述多元方差分析方法，按照公式：
8.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，根据所述实时能耗温度数据，结合实际刀具寿命和机床故障信息，对机床的多种运行参数数据进行分析，评估多种参数正常的运行范围和异常范围，生成运行参数分析结果的步骤具体为：
9.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，根据所述运行参数分析结果，调整数控机床的异常参数监测阈值，识别异常运行参数并发送预警信息，生成工作参数监测记录的步骤具体为：
10.一种数控机床工作参数监测系统，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的数控机床工作参数监测方法，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数控机床工作参数监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，所述刀具运行监测数据包括刀具的实时位置坐标、进给速度数值、数控机床控制数据，所述异常轨迹识别结果包括异常移动速度值、异常位置偏移量、异常事件时间点记录，所述刀具寿命预测结果包括剩余使用时间预测结果、磨损程度评估信息、使用频率统计数据，所述实时能耗温度数据包括机床能耗监测记录、温度变化记录、加工任务类型信息，所述运行参数分析结果包括运行温度范围、刀具进给速度正常范围、负载波动数据，所述工作参数监测记录包括异常参数类型识别结果、异常参数变化趋势、异常参数监测阈值调整记录。
3.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，基于机床运行监控图像，实时分析数控机床的刀具运动图像，识别刀具的进给速度和位置信息，记录数控机床的控制数据，获取刀具运行监测数据的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的数控机床工作参数监测方法，其特征在于，基于所述刀具运行监测数据，分析刀具的移动轨迹，识别和预设模式不符的异常轨迹，包括异常的移动速度和位置，生成异常轨迹识别结果的步骤具体为：
5.根据权利要求1所述的数...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，李坚泉，
申请(专利权)人：深圳博尚精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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