[发明专利]在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法

说明书

本发明公开了一种在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法，用于解决现有数控系统数据采集方法实用性差的技术问题。技术方案是在零件切入点位置或者在监测数据发生突变位置，记录数控系统数据采集信息的时间，并记录识别标记位置的在线监测数据：在标记位置监测数据发生明显突变的时间。将标记位置坐标采集时刻和切削力标记位置切削力采集时刻置零，将外加测试仪器数据和数控系统数据两个通道的数据采集频率设置为一致，此后在时域上在线监测数据与零件位置信息的时间同步，通过时间实现在线监测数据与零件加工位置的时空映射。本发明通过动态数据交换采集数控机床数据，能够实时高效的采集加工过程中零件位置信息，实用性好。

技术领域

本发明涉及一种数控系统数据采集方法，特别涉及一种在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法。

背景技术

随着制造技术信息化和智能化的发展，零件加工过程大量的现场数据可以通过相应的手段采集并进行实时的处理和分析，这些数据是研究零件加工工艺，优化加工参数的重要依据。然而目前大多数的加工过程数据是通过在机床上外加相关的测量设备进行测量获得的，所得到的数据均为时间维度的信息；而零件的加工是靠数控系统根据数控指令控制机床运动实现的，机床运行位置参数属于空间维度的信息，难以直接获取和利用，并且数控系统与数据采集系统通常为两套独立的系统，使得采集到的加工过程信息无法与零件位置一一对应，不方便研究零件加工过程的各种耦合关系。

文献1“申请公布号是CN104635622A的中国发明专利”公开了一种数控系统数据采集方法。该方法开发了一个专用的嵌入式模块作为数控系统代理装置，向下采集数控系统的状态数据或者接受适配器上传的数据，向上响应客户终端的请求，返回响应的状态文件，将机床的状态信息显示出来，可以有效的实现对机床数据的采集。但是该方法在数据采集时要通过读取文件，数据传输效率低，实时性不高。

文献2“申请公布号是CN107491460A的中国发明专利”公开了一种适配系统的数据映射方法及装置。该方法通过将输入数据进行归一化处理，获得对应的归一化对象，按照预先配置的参数映射模型的取数规则对所述归一化对象进行取数，以映射出与输入数据对应的输出数据。但是对于在线监测数据，数据的随机性大，时变程度高，无法预先配置参数映射模型，加之在线监测数据与零件位置数据来自两个独立系统，数据处理难度大。

发明内容

为了克服现有数控系统数据采集方法实用性差的不足，本发明提供一种在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法。该方法在零件切入点位置或者在监测数据发生突变位置，记录数控系统数据采集信息的时间，并记录识别标记位置的在线监测数据：在标记位置监测数据发生明显突变的时间。将标记位置坐标采集时刻和切削力标记位置切削力采集时刻置零，将外加测试仪器数据和数控系统数据两个通道的数据采集频率设置为一致，此后在时域上在线监测数据与零件位置信息的时间同步，通过时间实现在线监测数据与零件加工位置的时空映射。本发明通过动态数据交换采集数控机床数据，可以实时高效的采集加工过程中零件位置信息。在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法可以将零件加工过程中的监测数据与加工位置坐标实现一一对应，将时域采集到的监控信号映射到零件位置的空间信号。本发明不仅适用于加工过程中的数据与零件位置的时空对应关系，对于各种时域信息向空间信息的映射方法提供了思路，实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、通过外加测试仪器获得在线监测数据，通过读取数控系统的数据获得零件位置信息。

步骤二、在零件加工过程中，当切削参数发生突变时，加工过程中的监测数据也会发生突变。当刀具开始接触到工件时，切触点位置的监测数据会发生突变，通过零件的设计模型找出该点的位置坐标，当机床数据采集过程中，坐标数据采集识别出标记坐标时，记录采集时刻。加工过程中标记位置的切削深度会发生突变，此刻监测到的切削力也会发生突变，标记位置的坐标通过设计模型得到。

步骤三、时空映射。