[发明专利]一种数控机床排屑系统按需节能运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种数控机床排屑系统按需节能运行控制方法，其特征在于，利用数控机床CNC系统对数控机床的排屑系统进行控制，依次包括如下步骤：

1）确定参数种类并初始化：根据具体拟加工的产品和工艺，初始化设置加工工艺参数和排屑系统参数；

2）计算排屑系统按需运行时间节点：根据工艺参数计算排屑系统的优化运行时间节点；

3）排屑系统按需节能运行的实施：按照排屑系统的优化运行时间节点控制机床排屑系统的开启和关闭，达到节能优化的目的。

2.一种数控机床排屑系统按需节能运行控制系统，其特征在于，是在数控机床的CNC系统嵌入参数输入模块、控制算法模块和控制实施模块；其中，

1）参数输入模块用于初始化设置工件加工工艺参数和排屑系统参数并进行基本解析；输入的参数包括排屑系统参数和工艺参数，其中排屑系统参数包含排屑速度v_p(kg/s)、排屑槽安全容纳值M₀(kg)和排屑槽内残留切屑残留量m'(kg)；工艺参数包含工步工时t_i(s)、工序工时T、工件材料密度ρ(kg/mm³)、工步数n和工件设计参数，并将工艺参数按工步进行解析获得每工步产生切屑的平均速率v_ci(kg/s)；

2）控制算法模块用于读取经过基本解析之后的参数并导入按需节能运行控制算法，控制算法计算得到结果之后激活控制实施模块；

3）控制实施模块通过读取排屑系统按需运行的时间节点序列t_mj和t_clj，在加工开始之后建立与CNC系统的DDE链接，通过CNC系统中的DDE服务改写PLC数据块中对应排屑系统控制的相应变量，再由PLC程序控制机床排屑系统开启或关闭。

3.根据权利要求1所述数控机床排屑系统按需节能运行控制系统，其特征在于：所述控制算法模块用于读取参数输入模块中的参数和解析结果，并导入按需节能运行控制算法，通过算法进行运算得到排屑系统优化控制方案的运行时间节点；该控制算法遵循的原则为：

①保证本次工序加工结束后排屑系统的排屑槽内残留切屑不超过设定的安全容纳值；

②保证该按需运行控制策略的实施不会影响排屑系统正常工作；

③保证工序开始前排屑系统关闭且工序结束后排屑系统也关闭；

直接记录下本次工序后残留的切屑作为下一道工序的输入参数。

4.根据权利要求2所述数控机床排屑系统的按需节能运行控制系统，其特征在于：所述控制实施模块用于在加工开始之后按照排屑系统运行时间节点依次发送排屑系统开启/关闭信号，在一道工序加工时间之内控制排屑系统按需运行，达到节能的目的；

该模块主要包括实时加工进度的模拟和控制模块与机床CNC系统的通讯，通过模拟加工进度，在加工开始后就能按照排屑系统运行时间节点判断当前应该输出的控制变量，通过CNC系统中的通讯协议建立前端控制界面与机床PLC数据块间的连接就能准确输出控制信号。