[发明专利]数控加工动态特征建模方法

权利要求书

1.一种数控加工动态特征建模方法，其特征是它包括以下步骤：

    首先，在开放式数控系统的计算机平台或外部计算机上创建特征Function Block和服务Function Block；

其次，定义Function Block内部算法、内部变量、事件输入、事件输出、数据输入与数据输出；

第三，将特征Function Block和服务Function Block定义在同一个软件系统中，通过调用算法实现所述两者之间的信息输入与输出；

第四，使Function Block与数控系统通过共享内存的方式实现通讯；使服务Function Block与外部传感器实现通讯，实时获取监测信息，通过内部算法从数控系统获取当前的加工特征的标识，从特征Function Block获取几何信息与工艺信息，从典型特征安全域值库获取典型特征的监测、检测的参数安全域值，作为监测信号与检测信息分析的依据，进而实现监测信号与检测信息的分析，然后通过加工-检测反馈算法、加工-监测反馈算法以及监测-检测反馈算法将分析结果输出到特征Function Block，实现基于动态特征的加工-检测-监测的闭环控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的特征Function Block中包含内部算法和内部变量，其中内部算法包含特征标识获取算法、几何信息获取算法、工艺信息获取算法、检测信息获取算法、监测信息获取算法、几何信息输出算法、工艺信息输出算法、数控程序输出算法、检测自适应规划算法、刀轨调整算法以及切削参数调整算法，内部变量包含特征标识、几何信息、工艺信息、检测信息以及监测信息，内部变量的信息通过外部加工-检测-监测工艺信息文件获取，每一个加工特征对应一个特征Function Block。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述Function Block在开放式数控系统的计算机平台创建或在外部计算机上创建，若在数控系统的计算机平台上，则通过共享内存的方式实现Function Block与数控系统的通讯；若在外部计算机上创建，通过局域网与数控系统的计算机实现通讯；当特征Function Block和服务Function Block在同一台计算机上，则将它们建立在一个软件环境内，通过调用算法实现信息传输，当特征Function Block和服务Function Block不在同一计算机上，则通过局域网通讯实现两者的信息传输。

4.根据权利要求1或2所示的方法，其特征是所述的内部变量中，特征标识按照特征类型和特征序号进行唯一标识，数控程序按照特征进行组织，通过特征标识可以找到加工该特征的数控程序段；几何信息包括：特征中间几何状态以及驱动几何，特征中间几何状态利用形成中间特征的加工操作的刀轨包络面表达，驱动几何通过CAD系统中拓扑元素的永久唯一标识寻址；工艺信息包括：机床信息、刀具信息、加工特征的走刀策略、切深、切宽、主轴转速和进给；检测信息包括：所需检测设备、特征的检测点及其轨迹；监测信息包括：所需监测设备。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的加工-检测-监测工艺信息文件，以基于特征的XML文件格式表达，以特征为单元组织数据，包含特征Function Block所需的几何、工艺、检测以及监测信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的典型特征安全域值库包括典型特的检测安全域值以及监测安全域值，检测安全域值包含典型特征的加工中间状态及最终状态的厚度公差及位置公差，监测安全域值包含典型特征加工过程中振动信号与切削力监测信号参数的时域峰值、方差、微分以及频域功率谱的允许范围以及位移传感器传输的变形位移允许范围。