【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制系统，尤其涉及一种五轴数控机床的自适应控制系统及方法。
技术介绍
1、五轴数控机床能够同时调整刀具相对于工件的切削位置和方向，具有更高的切削效率，而且五轴数控机床能够在一次装夹后完成多种工序的加工，通过自适应控制系统，五轴数控机床能够实现高精度的零件加工。但是大多没有解决如何通过加工数据判断五轴数控机床的加工路径，并控制五轴数控机床运动，同时监控机床状态以执行异常处理策略。
2、如公开号为cn117872962a的中国专利申请公开了一种数控机床控制系统，包括：控制终端：为系统的总控端，用于发出执行命令；电源模块，用于提供机床所需的电源，包括交流电源和直流电源；输入模块：用于将输入的数字信号经过数模转换，输出可调控的连续电压电流信号。该系统提供更简化的构成，整个系统更加稳定可靠，plc的抗干扰能力强，能够适应工业现场的各种环境，并且寿命长，能够长期稳定工作，适合机床运行环境、满足精度和速度的要求、稳定性好、维护工作量小、响应速度快，以及提高生产效率等，使得三轴和主轴的精度高、转速高、适应能力强、稳定性好、加减速动态响应快和能耗低优点。
3、如授权公告号为cn114995291b的中国专利申请公开了一种数控机床控制系统，包括控制终端，用于发出执行命令；输入模块，用于输入系统机床加工零件规格参数数值；校验模块，用于获取输入模块运行得到的加工零件规格参数数值，参考加工零件规格参数数值构建加工零件三维模型；设计模块，用于获取加工零件三维模型，参考加工零件三维模型设计机床运行程序命令；在使用过程中，
4、以上技术方案存在本
技术介绍
提出的问题：没有解决如何通过加工数据判断五轴数控机床的加工路径，并控制五轴数控机床运动，同时监控机床状态以执行异常处理策略的问题。为解决这一问题，本专利技术提出一种五轴数控机床的自适应控制系统及方法。
技术实现思路
1、鉴于上述现有一种五轴数控机床的自适应控制系统及方法存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术目的是提供一种五轴数控机床的自适应控制系统及方法。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种五轴数控机床的自适应控制系统：模拟交互模块、传感监测模块、路径判断模块、运动控制模块和安全监控模块；
4、所述模拟交互模块用于控制加工数据和加工程序，并通过交互显示策略实时显示机床状态和加工数据；
5、所述传感监测模块用于实时获取加工过程中的加工数据，并通过数据传输策略将加工数据传输至所述路径判断模块和所述模拟交互模块；
6、所述路径判断模块用于通过路径生成策略，根据加工数据判断五轴数控机床的加工路径，其中路径生成策略包括获取工件模型，根据工件模型的样式切分工件，形成多个加工层，根据加工层划分初始加工路径；
7、所述运动控制模块用于通过指令生成策略，根据加工程序和五轴数控机床的加工路径生成五轴数控机床的运动控制指令，并驱动五轴数控机床的运动；
8、所述安全监控模块用于实时监控机床状态，若五轴数控机床出现异常，执行异常处理策略。
9、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：所述路径生成策略包括：
10、获取工件模型，并根据工件模型的样式切分工件，形成多个加工层，根据加工层划分初始加工路径；
11、根据加工数据建立路径预测模型；
12、将实时加工数据输入所述路径预测模型，根据所述路径预测模型的输出结果调整加工路径，并反馈至图形用户界面；
13、不断优化所述加工路径，同时将优化的加工路径转换为g代码。
14、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：优化所述加工路径的策略包括：
15、通过优化目标函数给出所述加工路径的优化目标，并给出加工过程中的约束条件，根据所述优化目标函数和所述约束条件求解出优化后的加工路径，并将优化后的加工路径实时显示在图形用户界面上。
16、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：所述运动控制指令包括位置指令、速度指令和刀具更换指令；
17、指令生成策略包括：
18、求解出优化后的加工路径，将加工路径转换为五轴数控机床可识别的g代码，解析g代码，根据g代码的解析结果得出刀具在平动轴和旋转轴中的路径，生成位置指令，同时计算主轴转速和进给速度，生成速度指令，并根据刀具的损坏情况和刀具需求生成刀具更换指令，根据位置指令和速度指令进行速度规划，并在运动控制指令的生成过程中进行碰撞检测，若检测到碰撞，则调整刀具在平动轴和旋转轴中的路径，若调整完刀具在平动轴和旋转轴中的路径无法消除碰撞，则发出警报并停止五轴数控机床的运动，并安全退出加工程序，实时接收五轴数控机床的位置反馈，与预设的运动控制指令进行对比，若五轴数控机床的实时位置与预设的运动控制指令中的位置有误差，则调整位置指令，将运动控制指令发送至加工程序，控制五轴数控机床的电机，以驱动五轴数控机床的运动。
19、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：所述异常处理策略包括：
20、实时监测所述加工数据，配置上限数据阈值和下限数据阈值，若监测到的加工数据大于所述上限数据阈值或小于所述下限数据阈值，则所述五轴数控机床出现异常，判断所述五轴数控机床出现异常的真实性，若调整加工数据和加工路径后所述五轴数控机床恢复正常，则所述五轴数控机床出现异常为假；
21、若调整加工数据和加工路径后所述五轴数控机床未恢复正常，则所述五轴数控机床出现异常为真，则在图形用户界面上显示警报并语音提示，提示所述五轴数控机床出现异常，同时停止所述五轴数控机床的运行，对所述五轴数控机床的异常进行诊断，并采取修复措施，直至修复后重新启动加工程序和五轴数控机床，所述五轴数控机床显示恢复正常。
22、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：所述交互显示策略包括：
23、设计图形用户界面，在图形用户界面上实时显示机床状态、加工数据和加工路径，并自定义界面布局，根据机床状态提供加工数据调整的智能提示，并实时分析加工数据，在启动加工程序之前在图形用户界面模拟显示加工路径，同时设置安全停止按钮。
24、作为本专利技术所述一种五轴数控机床的自适应控制系统的一种优选方案，其中：所述加工数据包括刀具姿态、切削力度、工件温度、机床振动和工艺参数；
25、通过所述数据传输策略将所述加工数据传输至所述路径判断模块和所述模拟交互模块，所述数据传输策略包括：
26、对获取到的所述加工数据进行预处理，并将所述加工数据转为数据包，将所述数据包存放至缓存组，若没有检测到加工事件，则不触发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述路径生成策略包括：
3.如权利要求2所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，优化所述加工路径的策略包括：
4.如权利要求3所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述运动控制指令包括位置指令、速度指令和刀具更换指令；
5.如权利要求4所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述异常处理策略包括：
6.如权利要求5所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述交互显示策略包括：
7.如权利要求6所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述加工数据包括刀具姿态、切削力度、工件温度、机床振动和工艺参数；
8.如权利要求7所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，根据加工层划分初始加工路径的方法包括：
9.一种五轴数控机床的自适应控制方法，基于权利要求1-8中任一项所述的一种五轴数控机床的自适应控制
...【技术特征摘要】
1.一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述路径生成策略包括：
3.如权利要求2所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，优化所述加工路径的策略包括：
4.如权利要求3所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述运动控制指令包括位置指令、速度指令和刀具更换指令；
5.如权利要求4所述的一种五轴数控机床的自适应控制系统，其特征在于，所述异常处理策略包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪福，董水英，雷献军，
申请(专利权)人：景宁特速科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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