【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数控机床加工，具体为一种数控机床加工精度优化方法及系统。
技术介绍
1、数控机床的加工精度主要受到机床零部件和结构的空间几何误差、热误差、载荷误差、伺服误差等因素的影响。机床的几何误差是指由于机床设计、制造、装配等中的缺陷，使得机床中各组成环节或部件的实际几何参数和位置相对于理想几何参数和位置发生偏离。该误差一般与机床各个组成环节或部件的几何要素有关，是机床本身固有的误差。对数控机床误差源的大量研究表明，50％的加工误差都是由机床的几何误差引起的，这些误差包括定位误差，直线度误差，滚摆误差，颠摆误差，偏摆误差，以及运动轴之间的垂直度和平行度误差等，其相互耦合作用最终影响机床的加工精度，但除去这些固有误差仍然有其余的因素对机床的加工精度产生影响。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种数控机床加工精度优化方法及系统，具备对精度影响的因素进行优化等优点，解决了上述技术问题。
3、（二）技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种数控机床加工精度优化系统，包括加工数据采集模块、加工环境数据采集模块、精度数据分析模块和精度影响预警模块；
5、所述加工数据采集模块包括刀具数据采集单元、夹具数据采集单元和冷却液喷洒数据采集单元，所述刀具数据采集单元用于采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据，所述夹具数据采集单元用于采集数控机床夹具平整度，所述冷却液喷洒数据采集单元用于
6、所述加工环境数据采集模块包括电信号干扰采集单元和传动部件温度采集单元，所述电信号干扰采集单元用于采集加工环境中的电信号干扰次数，所述传动部件温度采集单元用于采集数控机床内若干个传动部件的温度；
7、所述精度数据分析模块基于当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值综合计算得到第一精度风险系数，并将第一精度风险系数输入精度影响预警模块，所述精度影响预警模块判断是否执行第一调整策略；
8、若未执行第一调整策略，所述精度数据分析模块基于电信号干扰频率和若干个传动部件的温度，综合计算得到第二精度风险系数输入精度影响预警模块，所述精度影响预警模块判断是否执行第二调整策略。
9、作为本专利技术的优选技术方案，所述刀具数据采集单元采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据的具体表达式如下：其中，表示刀头磨损数据集，分别表示数控机床第1个刀头的磨损数据数控机床第个刀头的磨损数据数控机床第个刀头的磨损数据，所述数控机床第个刀头的磨损数据的具体表达式如下：其中，表示数控机床第个刀头当前长度，表示数控机床第个刀头初始长度，表示数控机床第个刀头刀面磨损区域面积，由激光扫描获取，表示数控机床第个刀头刀面区域面积。
10、作为本专利技术的优选技术方案，所述夹具数据采集单元用于采集数控机床夹具平整度的具体表达式如下：其中，表示数控机床夹具平整度数据集，分别表示数控机床夹具第个区域的平整度数控机床夹具第个区域的平整度数控机床夹具第个区域的平整度，所述数控机床第个区域的平整度的具体表达式如下：其中，表示数控机床第个区域内第个凹陷或凸起部分面积，表示对第个区域内共个凹陷或凸起部分面积进行求和，表示数控机床第个区域的面积。
11、作为本专利技术的优选技术方案，所述冷却液喷洒数据采集单元采集冷却液喷洒均匀度的具体表达式如下：其中，表示冷却液喷洒均匀度数据集，分别表示加工过程中加工件第1个子区域均匀度加工件第个子区域均匀度加工件第个子区域均匀度，且加工件第个子区域均匀度的表达式如下：其中，表示标准温度，表示加工件第个子区域的温度，表示的绝对值。
12、作为本专利技术的优选技术方案，所述冷却液喷洒数据采集单元采集工件表面碎屑残余值的具体表达式如下：其中，表示工件表面碎屑残余值数据集，分别表示在一个检修周期内第1次工件加工完成后表面碎屑残余重量第次工件加工完成后表面碎屑残余重量第次工件加工完成后表面碎屑残余重量。
13、作为本专利技术的优选技术方案，所述电信号干扰采集单元采集加工环境中的电信号干扰次数的具体表达式如下：其中，表示干扰数据集，分别表示数控机床在第1采样时刻受到的电信号干扰次数第采样时刻受到的电信号干扰次数第采样时刻受到的电信号干扰次数。
14、作为本专利技术的优选技术方案，所述传动部件温度采集单元采集数控机床内若干个传动部件的温度的具体表达式如下：其中，表示数控机床内传动部件的温度数据集，分别表示数控机床内第1个传动部件的温度第个传动部件的温度第个传动部件的温度。
15、作为本专利技术的优选技术方案，所述精度数据分析模块基于当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值综合计算得到第一精度风险系数的具体表达式如下：其中，表示第一精度风险系数，表示刀头磨损数据集中的最小值，表示数控机床夹具平整度数据集的最大值，表示冷却液喷洒均匀度数据集中最大值，表示工件表面碎屑残余值数据集的最大值，当超出第一风险临界值时，执行第一调整策略，对刀具、夹具和冷却液喷洒设备进行维修。
16、作为本专利技术的优选技术方案，所述精度数据分析模块基于电信号干扰频率和若干个传动部件的温度，综合计算得到第二精度风险系数的具体表达式如下：其中，表示第二精度风险系数，表示干扰数据集中最大值，表示数控机床内传动部件的温度数据集的最大值，当超出第二风险临界值时，执行第二调整策略，对数控机床的信号传输组件进行检修，并对传动部件的行程进行清洁，同时添加润滑物质。
17、本专利技术还提供一种数控机床加工精度优化方法，基于上述的一种数控机床加工精度优化系统，包括以下步骤：
18、步骤一：采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、采集冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值；
19、步骤二：基于当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值综合计算得到第一精度风险系数；
20、步骤三：判断是否执行第一调整策略，若执行，则终止步骤，若不执行则执行步骤四；
21、步骤四：基于电信号干扰频率和若干个传动部件的温度，综合计算得到第二精度风险系数，并判断是否执行第二调整策略。
22、与现有技术相比，本专利技术提供了一种数控机床加工精度优化方法及系统，具备以下有益效果：
23、本专利技术通过采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、采集冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值综合计算得到第一精度风险系数判断是否执行第一调整策略对数控机床进行清理，若无需清理，基于电信号干扰频率和若干个传动部件的温度，综合计算得到第二精度风险系数，并判断是否执行第二调整策略，并判断是否需要对其余部件进行检修，从而从多个因素上进行考虑避免了外部因素对数控机床的干扰。...
【技术保护点】
1.一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：包括加工数据采集模块、加工环境数据采集模块、精度数据分析模块和精度影响预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述刀具数据采集单元采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据的具体表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述夹具数据采集单元用于采集数控机床夹具平整度的具体表达式如下：
4.根据权利要求3所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述冷却液喷洒数据采集单元采集冷却液喷洒均匀度的具体表达式如下：
5.根据权利要求4所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述冷却液喷洒数据采集单元采集工件表面碎屑残余值的具体表达式如下：
6.根据权利要求5所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述电信号干扰采集单元采集加工环境中的电信号干扰次数的具体表达式如下：
7.根据权利要求6所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述传动部件温度采集单元采集数控机床内若干个传
8.根据权利要求7所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述精度数据分析模块基于当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据、数控机床夹具平整度、冷却液喷洒均匀度和工件表面碎屑残余值综合计算得到第一精度风险系数的具体表达式如下：
9.根据权利要求8所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述精度数据分析模块基于电信号干扰频率和若干个传动部件的温度，综合计算得到第二精度风险系数的具体表达式如下：
10.一种数控机床加工精度优化方法，基于权利要求1-9任意一项所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：包括加工数据采集模块、加工环境数据采集模块、精度数据分析模块和精度影响预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述刀具数据采集单元采集当前数控机床每一把刀具的刀头磨损数据的具体表达式如下：
3.根据权利要求2所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述夹具数据采集单元用于采集数控机床夹具平整度的具体表达式如下：
4.根据权利要求3所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述冷却液喷洒数据采集单元采集冷却液喷洒均匀度的具体表达式如下：
5.根据权利要求4所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：所述冷却液喷洒数据采集单元采集工件表面碎屑残余值的具体表达式如下：
6.根据权利要求5所述的一种数控机床加工精度优化系统，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡啟晏，张腾飞，王炜堂，
申请(专利权)人：广东润星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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