[发明专利]一种数控机床切削工步全过程中关键时刻的判断方法

摘要

本发明提出一种数控机床切削工步全过程（工进给开始时刻‑‑空走刀‑‑切削开始时刻‑‑切削‑‑切削结束时刻‑‑空走刀‑‑工进给结束时刻）中4个关键时刻的判断方法。该方法包括根据数控加工代码的实时执行状态进行工进给开始时刻和结束时刻的判断；通过实时比较机床主轴的输入功率与空走刀功率进行切削开始时刻和结束时刻的判断；对于工进给过程中功率变化不明显的特殊切削工步，切削开始、结束时刻的判断则是结合空走刀时长的历史统计平均值和工进给时刻点来实现的。基于上述4个时刻点的判断，可实现切削工步中切削时长和两种空走刀时长的获取，从而有效地解决了数控机床切削时间和机床有效利用率难以准确获取的难题。

主权项

一种数控机床切削工步全过程中关键时刻的判断方法，其特征在于，在判断前，先获取机床在空走刀状态下主轴的输入功率范围为PUmin～PUmax并储存；判断时，包括如下步骤：对工件进行加工时，实时读取机床的数控加工代码的执行状态，获取并记录切削进给模式代码的执行开始时刻tU1s，判断为切削工步中工进给开始时刻tU1s，同时也是切削工步中第一次空走刀状态的开始时刻tU1s；切削工步中第一次空走刀开始后，获取机床主轴的实时输入功率Pi；当输入功率Pi增大并超过空走刀状态下主轴的最大输入功率PUmax时，记录该增大时的时刻，判断为切削工步中切削状态的开始时刻tCs，同时也是第一次空走刀状态的结束时刻；切削工步中切削状态开始后，当输入功率Pi减小至PUmax以下并保持在空走刀状态下主轴的输入功率范围PUmin～PUmax内时，记录该减小时的时刻，判断为切削工步中切削状态的结束时刻tCe，同时也是第二次空走刀状态的开始时刻；切削工步中切削状态结束后，实时读取机床的数控加工代码的执行状态，获取并记录切削进给模式代码的执行结束时刻，即判断为切削工步中工进给结束时刻tU2e，同时也是第二次空走刀状态的结束时刻；在切削进给模式代码执行过程tU1s～tU2e中，当机床主轴的实时输入功率Pi始终保持在空走刀状态下主轴的输入功率范围PUmin～PUmax内时，还包括如下步骤：读取所有该机床历史切削工步中的第一次空走刀状态持续时间TU1和第二次空走刀状态持续时间TU2，分别取第一次空走刀状态持续时间的平均值和第二次空走刀状态持续时间的平均值将切削工步中工进给开始时刻tU1s加上上述第一次空走刀状态持续时间的平均值判断为切削工步中切削状态的开始时刻tCs；将切削工步中工进给结束时刻tU2e减去上述第二次空走刀状态持续时间的平均值即判断为切削状态的结束时刻tCe。