【摘要】 本发明属于机电一体化的数控技术领域，涉及一种具有三级加工自优化功能的智能控制方法：(1)根据最优加工参数，优化并执行加工程序；(2)在加工过程中，实时检测主电机的电流与供电电压，以电流为决策量，电压为辅助手段，以进给速度af的变化Δaf作为系统调整量，实现加工过程的闭环反馈模糊控制；(3)当完成需要对工件几何信息进行检测的工序后，以三维测头的触发信号作为输入标志量，在检测到测头输入标志量后，读取当前测量点实际坐标，在所有测量点测量完后，进行加工工件的误差评定，并对加工程序进行二次自适应优化调整。本发明能够实现数控程序的自优化，数控系统可及时获取工件形位误差信息，便于后续工艺参数调整。 【专利类型】发明授权 【申请人】天津大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】300072 天津市南开区卫津路92号天津大学 【申请人地区】中国 【申请人城市】天津市 【申请人区县】南开区 【申请号】CN200810153139.4 【申请日】2008-11-18 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101477351B 【公开公告日】2010-11-24 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101477351B 【授权公告日】2010-11-24 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G05B19/18; G05B13/02 【发明人】王太勇; 刘清建; 胡世广; 支劲章; 乔志峰; 陈土军 【主权项内容】一种具有三级加工自优化功能的智能控制方法，在获取机床主轴电机、刀具及加工工件材质信息，并优化加工程序，获得每段加工程序的加工切削深度量后，对其切削深度是否在安全范围进行判断，若不在就直接停止优化处理并进行报警，若在合理范围内则按照下列步骤，实现自优化功能的智能控制：(1)按照下列步骤建立机床-刀具-工件系统的数学模型，利用自适应遗传学算法计算出最优加工参数；1.1：建立金属切除率公式Qz＝aeapafzn和刀具寿命与切削要素的关系式 两式中，Qz、T、ae、ap、af、z、n、d0、v分别为单位时间金属切除率(mm3/min)、刀具寿命(min)、侧吃刀量(mm)、切削深度(mm)、进给速度(mm/g)、刀具齿数、主轴转速(r/min)、刀具直径(mm)以及切削速度(m/min)；Cv为与切削条件有关的系数；kv为修正系数；qv、xv、yv、uv、pv、m分别为相关指数参数，xv≤yv＜1；1.2：考虑以刀具寿命为主约束的金属切除率最大化作为优化目标，目标函数取f(x)＝min(fmax-Qz)，其中，fmax为使得fx≥0的一个足够大的正值，ae，ap作为确定量，v＝πd0n/1000，目标变量取为af，n；1.3：建立包括主轴转速、进给速度、切削力与切削功率在内的约束条件，分别为：T≥Tref；n≤nmax；afzn≤vfmax； Fcv/(6×104×η)≤Pmax；1.4：根据下列公式，采用自适应遗传算法，优化加工参数，终止规则为适应度值误差为10-7或遗传迭代次数为100代：式中，Pc、Pm、fmax、favg、f′、f分别为交叉概率、变异概率、群体中最大的适应度值、每代群体平均适应度值、要交叉的两个个体中较大的适应度值、要变异的个体的适应度值；(2)根据最优加工参数，优化并执行加工程序；(3)在加工过程中，实时检测机床主轴电机的电流与供电电压，以电流为决策量，电压为辅助手段，以进给速度af的变化Δaf作为系统调整量，实现加工过程的闭环反馈模糊控制； (4)当完成需要对工件几何信息进行检测的工序后，以三维测头的触发信号作为输入标志量，在检测到测头输入标志量后，读取当前测量点实际坐标，在所有测量点测量完后，进行加工工件的误差评定，以误差评定数据作为后续工艺调整的信息源基础，对加工程序进行二次自适应优化调整。FSB00000097301500011.tif, FSB00000097301500012.tif, FSB00000097301500013.tif, FSB00000097301500014.tif 【当前权利人】天津市泰森数控科技有限公司 【当前专利权人地址】天津市滨海新区华苑产业区海泰西路18号北2-302工业孵化-6-68 【统一社会信用代码】12100000401359321Q 【被引证次数】2 【被他引次数】2.0 【家族被引证次数】32
