[发明专利]机械加工过程智能控制系统

说明书

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种机械加工过程智能控制系统，机床加工过程监控系统是指对机床加工过程中的某些工作状态数据进行数据采集和处理，通过将实际特征参数与正常值进行比较，从而掌握数控机床的实际工作状态，了解设备工作是否正常合理，同时为故障诊断和预测提供依据。

技术领域

本发明涉及机床设备加工状态的监控方法，针对机床设备磨削加工过程在线监控的技术领域，具体是一种机械加工过程智能控制系统。

背景技术

随着技术的进步，制造业设备的复杂程度和智能化程度不断提高，然而复杂设备因其结构的复杂性，而使其在提高功能或性能时，给系统的可靠性、安全性、可用性、经济性等方面带来了一系列难题，系统发生故障或失效的潜在可能性也越来越大。对设备自动化加工过程进行状态监测的主要目的就是要保证加工系统的安全运行，合理并优化使用自动化设备，避免设备故障，保证加工工件质量，减少额外的辅助工作时间，提高生产效率和设备利用率。同时，设备的状态监测也是对设备进行故障诊断的基础。机床是现代高科技发展的产物，每当一批零件开始加工时，有大量的检测需要完成，包括夹具和零件的装卡、找正、零件编程原点的测定、首件零件的检测、工序间检测及加工完毕检测等。为了使机床加工过程安全、可靠、高效、高质量地进行，对加工设备进行状态监测就变得非常重要。本申请方案提出了一种机械加工过程智能控制系统。

目前，国内大多数机床监控系统属于专用系统，其开放性较差，已不能满足当今制造业的发展需求。而计算机软件技术及工业控制网络技术的发展，使得机床信息采集与监测技术研发得以推广。机床多用PLC控制，同时计算机网络是快捷、高效、广普的信息传递媒介。PC—PLC网络因而成为数控机床数据采集与监控的主要研究方向。但是一方面由于机床的封闭性，实际应用中很难直接从PLC读取机床的各种信息；另一方面，一些数控机床厂商如SIEMENS，FANUC等开发有针对自己机床数据采集与监测的软件，但是大多价格昂贵。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种机械加工过程智能控制系统，机床加工过程监控系统是指对机床加工过程中的某些工作状态数据进行数据采集和处理，通过将实际特征参数与正常值进行比较，从而掌握数控机床的实际工作状态，了解设备工作是否正常合理，同时为故障诊断和预测提供依据。

其中，具体技术方案为：

一、机械加工过程智能控制系统由软件和硬件组成。

硬件部分由以下几部分组成：

(1)机械加工设备本体

本体是实现加工、检测的基础，其工作部件是实现所需基本运动的部件，它的传动部件的精度直接影响着加工、检测的精度。

(2)数控系统

采用CNC数控系统，其主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。计算机、控制器、采集系统与CNC 数控系统之间可通过接口设备联接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。CNC系统由中央处理存储器和输入输出接口组成，中央处理器又由存储器、运算器、控制器和总线组成。

(3)伺服系统

伺服系统是数控的重要组成部分，用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速(或位置)伺服控制。伺服系统的性能是决定机床加工精度、测量精度、表面质量和生产效率的主要因素。

(4)测量系统