[发明专利]基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参数优化方法

摘要

本发明公开了一种基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参数优化方法。优化后保证数控程序在整个加工过程中都保持工件没有过切现象，保证刀具时刻都处于最大安全载荷的稳定工作状态下，生成材料去除率最优的数控程序，提高数控程序的质量；刀具在加工过程中载荷状态被优化，可以减小刀具突变载荷的冲击，提高刀具使用寿命；优化后能生成效率最高的G代码程序，提高生产效率。

主权项

一种数控机床粗加工工艺参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)运行原始G代码，得到包括指令序列号和进给速度在内的工作任务数据以及包括主轴电流在内的运行状态数据；(2)令优化次数n＝0；(3)建立第n次优化后的G代码的工作任务数据和运行状态数据间的映射关系，得到指令域波形图；其中，指令域波形图以指令序列号为横坐标，以各行指令的主轴平均电流为纵坐标，n＝0时，第0次优化后的G代码为原始G代码；(4)根据指令域波形图，计算G代码各行指令的第n+1次迭代后的进给速度；其中，G代码第m行指令的第n+1次迭代后的进给速度M为G代码指令的总行数，I^*为根据指令域波形图在指令域内求得的初始目标电流，k为调节系数，k·I^*为优化的目标电流，为G代码第m行指令的第n次迭代后的进给速度，为第n次优化的G代码的第m行指令的主轴平均电流，n＝0时，G代码第m行指令的第0次迭代后的进给速度为原始G代码的第m行指令的进给速度，第0次优化的G代码的第m行指令的主轴平均电流为原始G代码的第m行指令的主轴平均电流；(5)根据工艺系统的最大允许进给速度F_max和原始G代码的各行指令的进给速度，对G代码各行指令的第n+1次迭代后的进给速度序列进行修正，得到G代码各行指令的第n+1次优化后的进给速度序列进而得到第n+1次优化后的G代码；(6)运行第n+1次优化后的G代码，得到加工效率和主轴电流；(7)判断加工效率是否大于预设效率，是则顺序执行步骤(8)，否则令n＝n+1，返回步骤(3)；(8)判断主轴电流是否超过工艺系统允许的最大主轴电流i_max，是则令n＝n+1，返回步骤(4)，否则说明加工效率和主轴电流均达到优化要求，结束优化过程。