[发明专利]一种数控机床进给系统装配质量的快速判别方法

说明书

技术领域

本发明属于数控机床装配质量监测技术领域，更具体地，涉及一种数控机床进给系统装配质量的快速判别方法。

背景技术

数控机床中的进给系统作为机床中重要的传输部件，其装配性能的好坏，直接影响着工件的加工品质、丝杠寿命和成本的控制。针对一些应用于汽车领域的加工机床，尤其是用于发动机缸盖、缸体的加工，往往对丝杠的损耗很大，这就要求在进给系统进行更换的时候，一定要确保其拥有一个良好的装配质量，否则会影响工件的加工质量及系统的寿命。

现有的监测机床装配质量比较普遍的方法，就是进行工件的试切，再通过三坐标对其进行检验，工件合格，则安装达标，但是三坐标的测量往往耗费的时间比较长，同时第一次试切的工件不一定合格，这不紧耗费大量的时间，同时对成本造成一定的浪费。此外，针对数控机床装配质量的监测大部分依据实践经验，也有部分通过外置传感器获取机床的信号，对机床的装配质量进行评价，但是其通过在装配时布置辅助传感器费时费力，且成本高，监测效率低。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种数控机床进给系统装配质量的快速判别方法，其中直接利用进给系统自身的内置传感器，获取进给系统的位置信号和电流信号，并通过实时比较进给系统正常安装情况下及新安装情况下的信号，从而快速、准确的获取进给系统的装配质量，同时，本发明无需对工件进行测试，也无需进行三坐标的测量，因此，具备监测效率高、成本低、省时省力等优点，因而尤其适用于数控机床进给系统的装配质量的在线监测。

为实现上述目的，本发明提出了一种数控机床进给系统装配质量的快速判别方法，其基于数控机床内置传感器的信号进行判别，其特征在于，包括如下步骤：

(1)参考样本参数的确定：

选用正常装配条件下的数控机床进给系统作为参考样本，确定该数控机床进给系统的进给速度和行程范围，根据上述进给速度和行程范围生成进给G代码；利用该进给G代码控制所述数控机床进给系统做进给运动，从而产生激励；在该激励的作用下，获取所述正常装配条件下的进给系统的内置传感器的信号以作为参考样本参数；

(2)新装配的进给系统装配质量的在线判别：

将新装配的进给系统作为在线判别对象，并采用步骤(1)中生成的所述进给G代码控制其做进给运动，从而产生激励；在该激励的作用下，获取所述新装配的进给系统内置传感器的实时监测信号；通过该实时监测信号与步骤(1)中的参考样本参数进行在线比较，获得数控机床新装配进给系统的装配质量，以此方式，实现了数控机床进给系统装配质量的快速判别。

作为进一步优选的，所述内置传感器的信号和所述内置传感器的实时监测信号均包括电流信号和位置信号。

作为进一步优选的，所述的进给系统装配质量的快速判别包括进给系统联轴器是否存在间隙的判别、进给系统装配是否水平的判别和进给系统锁紧螺母是否锁死的判别。

作为进一步优选的，所述的进给系统联轴器是否存在间隙的判别，具体过程如下：分别提取正常装配条件下以及新装配条件下的进给系统内置传感器的位置信号的跟随误差，通过上述两个位置信号的跟随误差的比较，实时判别所述新装配的进给系统联轴器是否存在间隙。

作为进一步优选的，所述的进给系统装配是否水平的判别，具体过程如下：分别提取正常装配条件下以及新装配条件下的进给系统内置传感器的有功电流信号，通过上述两个有功电流信号的比较，实时判别所述新装配的进给系统装配是否水平。

作为进一步优选的，所述的进给系统锁紧螺母是否锁死的判别，具体过程如下：分别提取正常装配条件下以及新装配条件下的进给系统内置传感器的电流信号的响应时间，通过上述两个电流信号响应时间的比较，实时判别所述新装配的进给系统丝杠是否锁死。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明直接通过机床内的内置传感器获取位置及电流信号，将新装配的进给系统与正常安装条件下获取的样本信号进行比较，来测定机床进给系统的动态误差，实现快速方便的判别进给系统的装配质量，如实现进给系统联轴器间隙的判别，进给系统装配是否水平的判别和进给系统锁紧螺母是否锁死的判别。

2.本发明能够快速判定现场新更换进给系统的装配质量，标定快速，适应现场环境，不需要浪费工件进行测试，不需要长时间的等待三坐标的测量结果，节约时间与成本，省时省力，判别简单、快速，且效率高。

附图说明