[发明专利]用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法

权利要求书

1.一种用于主动控制打磨力的数控机床打磨操作的控制方法，数控机床包括转台、转台电机、磨头以及丝杆装置，其中，待打磨工件放置于转台上，转台电机用于驱动转台转动以便带动待打磨工件转动，从而使得磨头对待打磨工件执行打磨操作，丝杆装置被构造成能够受丝杆电机驱动而调整磨头相对于待打磨工件的相对位置以便调节打磨力的大小，其特征在于，数控机床还包括力传感器，力传感器被配置为能够检测磨头的实际打磨力，该控制方法包括以下步骤：

步骤一、根据待打磨工件的特性及周边，预先设置打磨加工的打磨力的大小；

步骤二、根据预先设置的打磨力的大小，主动将待打磨工件贴近磨头；

步骤三、获取力传感器反馈的实际打磨力的检测数据，并实时将检测数据输入控制器，控制器电连接至丝杆电机并用于控制丝杆电机；

步骤四、控制器将实时的实际打磨力作为反馈输入量对丝杆电机的操作进行闭环控制所需计算，其中，所述闭环控制所需计算包括由控制器基于实时的实际打磨力以及预先设置的打磨力计算得出磨头与待打磨工件之间的距离的实时补偿量及使用PID算法控制实时补偿量的稳定性；

步骤五、基于所述实时补偿量，控制丝杆电机以调整磨头相对于待打磨工件的相对位置以调节实际打磨力的大小，从而使得实际打磨力的波动小于预定的打磨力变动限值。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤三中，实时将检测数据输入控制器包括：控制器通过串口协议获取实际打磨力的检测数据。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，控制器包括校验模块，步骤三还包括：

控制器利用校验模块基于预置的CRC校验算法验证实际打磨力的检测数据的完整性和可靠性。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，数控机床包括多个磨头以及对应的多个力传感器，控制器还包括解析模块以及多个数据通道；

其中，步骤三还包括：

控制器基于所述多个数据通道同时获取来自所述力传感器的所述多个磨头的多条实际打磨力的检测数据，并利用解析模块基于解析所述多条实际打磨力的检测数据。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述闭环控制所需计算包括由控制器以如下方式计算得出磨头与待打磨工件之间的距离的实时补偿量：

将实时的实际打磨力三角投影于预先设置的打磨力上；

基于投影结果换算磨头与待打磨工件之间的距离的实时补偿量。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，基于预先确定的投影结果和所述实时补偿量之间的对应关系换算得出所述实时补偿量。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，投影结果和所述实时补偿量之间的对应关系基于同一型号的数控机床的打磨操作记录或者试验预先确定。

8.如权利要求1-7中任一项所述的控制方法，其特征在于，步骤五中，基于所述实时补偿量，控制丝杆电机以多步方式逐步调整磨头相对于待打磨工件的相对位置，以实现逐步补偿，以调节实际打磨力的大小。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，步骤五中，基于实际打磨力的大小，决定所述多步方式的步数，实际打磨力越大，则所述多步方式的步数越多。

10.如权利要求1-7中任一项所述的控制方法，其特征在于，待打磨工件的特性包括材料种类、材料硬度、材料韧性、材料弹性中的一项或多项；

待打磨工件的周边包括待打磨工件的三维或沿预定平面的二维外形轮廓。