【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加工中心智能控制，具体为一种基于互联网的加工中心用智能控制系统。
技术介绍
1、卧式加工中心是一种用于金属加工的数控机床产品，适用于箱体类、盘类、板件及模具类等复杂零件的精密加工，具有自动化系统和智能化系统，通过自动化控制系统实现加工参数的自动调节，适应不同工件的加工需求，自动完成工件的装卸，其精度性能和可靠性水平是提高产品精度和生产效率的关键，但机床由多个复杂零部件组成，而每个零部件不可避免的存在尺寸和形位误差，就会产生零部件的误差积累和误差传递，从而构成对机床末端产生影响的几何误差，现有机床装配误差控制通过采用几何误差的补偿方法和补偿装置进行误差的补偿控制，但在这个过程中不止一个误差源进行作用，不同的误差源之间又存在相互影响性，多种综合误差源产生误差使得针对针对性误差的补偿控制效果较差，数控机床的加工精度不高，造成加工超差现象。因此，设计提升误差控制的稳定性和提高机床加工精度的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统是很有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，包括坐标系建立模块、装配误差项获取分析模块、坐标偏差计算模块、误差控制调整模块，其特征在于：所述坐标系建立模块，用于根据机床装配过程中的部件组成，建立装配误差分析需要的各坐标系；所述装配误差项获取分析模块，用于获取形成装
3、根据上述技术方案，所述系统执行一种基于互联网的加工中心用智能控制方法，该方法包括以下步骤：
4、步骤一：根据机床装配过程中的部件组成，建立装配误差分析需要的参考坐标系、零件坐标系和特征坐标系；
5、步骤二：基于数控机床静止状态和加工运动状态下的装配流程，获取形成装配误差的误差项；
6、步骤三：通过将获取的装配误差项，与建立的坐标系中关键特征误差积累的基准特征误差向量进行对比分析；
7、步骤四：按照设定的装配序列进行依次传递，通过零件坐标系相对于基准参考坐标系进行零件装配后形成的坐标偏差计算；
8、步骤五：基于得到的零件装配误差的积累和传递分析，建立装配流程中的误差预测和控制模型，进行装配体误差的调整控制。
9、根据上述技术方案，所述建立装配误差分析需要的参考坐标系、零件坐标系和特征坐标系的过程为：卧式加工中心中存在多个运动部件，每个部件产生的误差包括运动几何误差和结构误差，当机床静止时，由于制造和装配误差，各运动轴间产生固定的结构误差，当机床加工运动时，各运动轴随位置变化产生运动误差；其中运动误差是在机床的任一运动轴上的运动部件在相对运动过程中产生的位置误差，位置误差是机床各运动轴线之间的相对位置误差，因此基于卧式加工中心的组成结构，针对机床误差产生的结构建立整体的三维立体模型，在该三维立体模型中，针对卧式加工中心的机床床身固定结构点建立参考的三维坐标体系，在参考坐标体系中产生误差的每个结构存在一个三维误差空间，当运动部件沿运动轴运动时，其产生的误差与运动的坐标有关，形成误差与运动的坐标函数，在每个运动轴上根据经验参数选取固定的点作为装配误差的计算参考点；
10、根据装配误差分析构建参考坐标系、零件坐标系和特征坐标系，参考坐标系是装配误差传递模型的全局坐标系，是装配体的基础坐标系，通常情况下，将参考坐标系固结于机床某固定零部件上，作为整机装配的测量基准并用来确定装配过程中的零部件关键产品特征的位置和方向，零件坐标系是零件加工与测量时的坐标系，通常与零件固定连接，特征坐标系用于表示影响装配偏差传递的关键产品特征的方位信息，位于关键产品特征的几何中心，数控机床立柱在导轨安装面的中心建立特征坐标系，选择两导轨安装面的共同平面的几何中心建立零件坐标系。
11、根据上述技术方案，所述获取形成装配误差的误差项的方法为：根据机床装配的装配序列，得到每个装配过程中的装配特征，根据在静止状态下和运动状态下的关键产品特征影响装配性能的和装配精度的特点，在卧式加工中心的装配中，将关键产品特征的偏差变量定义为偏差传递累积的输入变量，在每一个装配过程中都存在关键产品特征，同时会引入新的关键产品特征，该关键产品特征即为装配误差，因此，在每一个装配过程中都存在装配误差，同时会引入新的装配误差并随着装配过程传递到下一装配件中，在实际装配流程中，通过对每一装配状态下的装配误差进行测量计算，获取装配流程中形成的每一个装配误差的误差项；
12、基于装配零件的尺寸误差项和形位误差项，在不同配合形式下形成叠加的过程即构成了误差的积累和传递，装配零件的尺寸误差主要影响x、y、z轴方向上的位置偏移，不同的形位误差具有不同的误差域，因此建立各装配零件在理论坐标系下尺寸误差模型和形位误差模型，分析得到不同配合形式下的装配误差累积矩阵。
13、根据上述技术方案，所述进行对比分析的方法包括：
14、将装配零件的坐标标系固结在每一个零件或零件特征上，利用零件坐标系之间产生的误差传递表示装配过程中零件的装配误差积累，按照设定的装配序列进行依次传递，零件装配后的形成的坐标方位通过其零件坐标系相对于基础参考坐标系的坐标偏差进行计算，因此将零件装配相邻零件序列间的误差传递中的待装配零件，由零件坐标系通过齐次变换矩阵向配合特征坐标系转换，当装配完成后形成零件坐标系相对于基础坐标系理想坐标的偏差积累，得到计算出的装配误差项，与建立的坐标系中关键特征误差积累的基准特征误差向量进行对比，在装配过程中，由于变形偏差的变化，几何误差会产生与当前的变形误差叠加的误差积累，几何偏差在装配过程中不会发生变化，但变形引起的误差状态与当前的装配序列有关，通过随着装配的传递发生变化建立目标特征的误差与关键产品特征误差之间的函数关系，通过对比仅有几何误差和考虑形变误差的装配偏差传递过程中，零件装配精度判断装配过程中存在的误差项是单一的误差项还是存在相互影响的误差项，根据对比结果判断影响装配精度的误差相互影响关系。
15、根据上述技术方案，所述进行坐标偏差计算的方法为：
16、步骤31：确定两个相邻零件装配序列的零件装配坐标系之间的平移和旋转变换关系，并分别求取机身主轴的误差和工作台的误差，得到整机的装配偏差模型；
17、步骤32：基于转换关系中的坐标系顺序，基准零件装配坐标系相对于基准零件坐标系形成对应的变换矩阵，将坐标系转换分为平移变换和旋转变换，变换顺序不同，装配形成的误差积累也不同；
18、步骤33：设定坐标系转换过程中，先本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，包括坐标系建立模块、装配误差项获取分析模块、坐标偏差计算模块、误差控制调整模块，其特征在于：所述坐标系建立模块，用于根据机床装配过程中的部件组成，建立装配误差分析需要的各坐标系；所述装配误差项获取分析模块，用于获取形成装配误差的误差项，进行误差的分析计算；所述坐标偏差计算模块，用于通过零件坐标系相对于基准参考坐标系进行零件装配后形成的坐标偏差计算；所述误差控制调整模块，用于建立装配流程中的误差预测和控制模型，进行装配体误差的调整控制，所述坐标系建立模块与装配误差项获取分析模块电连接，所述坐标偏差计算模块与误差控制调整模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述坐标系建立模块包括三维立体模型构建模块、参考坐标系构建模块、零件坐标系构建模块、特征坐标系构建模块，所述三维立体模型构建模块，用于针对机床误差产生的结构建立整体的三维立体模型；所述参考坐标系构建模块，用于根据装配误差分析构建参考坐标系；所述零件坐标系构建模块，用于根据装配误差分析构建零件坐标系；所述特征坐标系构建模块，用
3.根据权利要求2所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述装配误差项获取分析模块包括：装配特征获取模块、误差项获取模块、误差项获取模块、误差向量对比分析模块，所述装配特征获取模块，用于根据机床装配的装配序列，得到每个装配过程中的装配特征；所述误差项获取模块，用于通过对每一装配状态下的装配误差进行测量计算，获取装配流程中形成的每一个装配误差的误差项；所述误差向量对比分析模块，用于将计算出的装配误差项，与建立的坐标系中关键特征误差积累的基准特征误差向量进行对比分析，所述装配特征获取模块与误差项获取模块电连接，所述误差项获取模块与误差向量对比分析模块电连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述坐标偏差计算模块包括：装配偏差模型模块、坐标系转换模块、零件装配误差计算模块，所述装配偏差模型模块，用于求取机身主轴的误差和工作台的误差，得到整机的装配偏差模型；所述坐标系转换模块，用于设定坐标系转换过程的坐标系变换；所述零件装配误差计算模块，用于利用状态空间模型建立状态空间方程进行零件装配误差的积累和传递计算，所述装配偏差模型模块、坐标系转换模块与零件装配误差计算模块电连接；
5.根据权利要求4所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：该系统执行一种基于互联网的加工中心用智能控制方法，该方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制方法，其特征在于：所述建立装配误差分析需要的参考坐标系、零件坐标系和特征坐标系的过程为：卧式加工中心中存在多个运动部件，每个部件产生的误差包括运动几何误差和结构误差，当机床静止时，由于制造和装配误差，各运动轴间产生固定的结构误差，当机床加工运动时，各运动轴随位置变化产生运动误差；其中运动误差是在机床的任一运动轴上的运动部件在相对运动过程中产生的位置误差，位置误差是机床各运动轴线之间的相对位置误差，因此基于卧式加工中心的组成结构，针对机床误差产生的结构建立整体的三维立体模型，在该三维立体模型中，针对卧式加工中心的机床床身固定结构点建立参考的三维坐标体系，在参考坐标体系中产生误差的每个结构存在一个三维误差空间，当运动部件沿运动轴运动时，其产生的误差与运动的坐标有关，形成误差与运动的坐标函数，在每个运动轴上根据经验参数选取固定的点作为装配误差的计算参考点；
7.根据权利要求6所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制方法，其特征在于：所述获取形成装配误差的误差项的方法为：根据机床装配的装配序列，得到每个装配过程中的装配特征，根据在静止状态下和运动状态下的关键产品特征影响装配性能的和装配精度的特点，在卧式加工中心的装配中，将关键产品特征的偏差变量定义为偏差传递累积的输入变量，在每一个装配过程中都存在关键产品特征，同时会引入新的关键产品特征，该关键产品特征即为装配误差，因此，在每一个装配过程中都存在装配误差，同时会引入新的装配误差并随着装配过程传递到下一装配件中，在实际装配流程中，通过对每一装配状态下的装配误差进行测量计算，获取装配流程中形成的每一个装配误差的误差项；
8.根据权利要求7所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制方法，其特征在于：所述进行对比分析的方法包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于互联网的加工中...
【技术特征摘要】
1.一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，包括坐标系建立模块、装配误差项获取分析模块、坐标偏差计算模块、误差控制调整模块，其特征在于：所述坐标系建立模块，用于根据机床装配过程中的部件组成，建立装配误差分析需要的各坐标系；所述装配误差项获取分析模块，用于获取形成装配误差的误差项，进行误差的分析计算；所述坐标偏差计算模块，用于通过零件坐标系相对于基准参考坐标系进行零件装配后形成的坐标偏差计算；所述误差控制调整模块，用于建立装配流程中的误差预测和控制模型，进行装配体误差的调整控制，所述坐标系建立模块与装配误差项获取分析模块电连接，所述坐标偏差计算模块与误差控制调整模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述坐标系建立模块包括三维立体模型构建模块、参考坐标系构建模块、零件坐标系构建模块、特征坐标系构建模块，所述三维立体模型构建模块，用于针对机床误差产生的结构建立整体的三维立体模型；所述参考坐标系构建模块，用于根据装配误差分析构建参考坐标系；所述零件坐标系构建模块，用于根据装配误差分析构建零件坐标系；所述特征坐标系构建模块，用于根据装配误差分析构建特征坐标系：所述三维立体模型构建模块、与参考坐标系构建模块电连接，所述零件坐标系构建模块与特征坐标系构建模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述装配误差项获取分析模块包括：装配特征获取模块、误差项获取模块、误差项获取模块、误差向量对比分析模块，所述装配特征获取模块，用于根据机床装配的装配序列，得到每个装配过程中的装配特征；所述误差项获取模块，用于通过对每一装配状态下的装配误差进行测量计算，获取装配流程中形成的每一个装配误差的误差项；所述误差向量对比分析模块，用于将计算出的装配误差项，与建立的坐标系中关键特征误差积累的基准特征误差向量进行对比分析，所述装配特征获取模块与误差项获取模块电连接，所述误差项获取模块与误差向量对比分析模块电连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：所述坐标偏差计算模块包括：装配偏差模型模块、坐标系转换模块、零件装配误差计算模块，所述装配偏差模型模块，用于求取机身主轴的误差和工作台的误差，得到整机的装配偏差模型；所述坐标系转换模块，用于设定坐标系转换过程的坐标系变换；所述零件装配误差计算模块，用于利用状态空间模型建立状态空间方程进行零件装配误差的积累和传递计算，所述装配偏差模型模块、坐标系转换模块与零件装配误差计算模块电连接；
5.根据权利要求4所述的一种基于互联网的加工中心用智能控制系统，其特征在于：该系统执行一种基于互联网的加...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，戴成健，刘玉林，陈光明，
申请(专利权)人：江苏美申美克精密机械南通有限公司，
类型：发明
国别省市：
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