[发明专利]铣床在铣削键槽时的异常诊断方法及设备

说明书

本发明的目的是提供一种铣床在铣削键槽时的异常诊断方法及设备，本发明通过在铣床运行期间收集地数据，可以识别出铣床“正常”状态下的上限阈值和下限阈值的范围。本发明将键槽的铣削过程，按层合理地切分为多个阶段，对每个阶段进行诊断。后续诊断过程中，当收到偏离“正常”状态时待检测特征数据时，可以触发异常警告。本发明可以有效地提高产品质量，避免设备的的计划外停机，降低维护成本，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及机械和信息技术的交叉领域，尤其涉及一种铣床在铣削键槽时的异常诊断方法及设备。

背景技术

键传动是一种应用广泛的传动方式，需要在轴或孔内加工出一条与键相匹配的槽，成为“键槽”，用来安装键，以传递扭矩。在轴上加工键槽，通常利用数控(CNC)铣床在轴表面的铣出键槽。在加工过程中，CNC铣床的稳定性、冷却条件是否良好、工具材料是否均匀等因素都会影响最终加工好键槽的质量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种铣床在铣削键槽时的异常诊断方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种铣床在铣削键槽时的异常诊断方法，该方法主要通过学习正常的样本，感知铣床在铣削键槽时的正常特征，在铣床在铣削过程中收到一个偏离正常区间较大的特征信号时，给出异常报警。

一种铣床在铣削键槽时的异常诊断方法，其中，该方法包括：

收集铣床铣削键槽的每一层所对应的特征数据；

基于所述特征数据训练对应的上分位数和下分位数；

基于所述特征数据对应的上分位数和下分位数，得到所述特征数据训练对应的上限阈值和下限阈值；

获取铣床铣削键槽的一层所对应的待诊断特征数据；

判断所述待诊断特征数据是否在所述上限阈值和下限阈值的范围内，

若在所述上限阈值和下限阈值的范围内，则判断铣床在铣削键槽时正常；

若不在所述上限阈值和下限阈值的范围内，则判断铣床在铣削键槽时异常。

进一步的，上述方法中，所述特征数据包括：铣床的铣刀的主轴的电流的最大值、最小值、平均值、中位数和/或标准差，铣床的铣刀的主轴的电压的最大值、最小值、平均值、中位数和/或标准差。

进一步的，上述方法中，基于所述特征数据对应的上分位数和下分位数，得到所述特征数据训练对应的上限阈值和下限阈值，包括：

根据如下公式计算上限阈值和下限阈值：

容差范围S＝(上分位数-下分位数)*K为，K记作裕度系数，下分位数上分位数；

上限阈值＝上分位+S；

下限阈值＝下分位数–S。

进一步的，上述方法中，收集铣床铣削键槽的每一层所对应的特征数据，包括：

集铣床铣削键槽的过程中，获取与所述主轴连接的X轴编码器的数据，其中，所述X轴编码器推动主轴沿所述键槽的长方向的运动；

将X轴编码器的数据中的每一个波峰提取出来；

基于每一个波峰，收集铣床铣削键槽的每一层所对应的特征数据。

根据本发明的另一方面，还提供了一种铣床在铣削键槽时的异常诊断设备，其中，该设备包括：

第一装置，用于收集铣床铣削键槽的每一层所对应的特征数据；

第二装置，用于基于所述特征数据训练对应的上分位数和下分位数；