[发明专利]超精密金刚石飞切机床状态监测方法、装置、系统及介质

说明书

本申请公开了一种超精密单点金刚石飞切机床的状态监测方法、装置、系统及计算机可读存储介质。其中，方法包括预先训练用于建立机床状态信号与工件加工质量对应关系的机床状态识别模型；工件加工质量可用于反映机床运行状态是否平稳。获取超精密单点金刚石飞切机床的当前状态信号；根据当前状态信号和机床状态识别模型可以确定超精密单点金刚石飞切机床是否运行于平稳状态，从而可以通过监控超精密单点金刚石飞切机床的状态来确保超精密单点金刚石飞切机床平稳地运行，保证机床稳定的切削精度，有效提高机床的加工效率。

技术领域

本申请涉及精密加工技术领域，特别是涉及一种超精密单点金刚石飞切机床的状态监测方法、装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

超精密金刚石飞切加工技术是一种能够获得高精度的机械加工新工艺，具有重复性好、环境友好以及一次加工即可形成纳米级精度等优点，其被广泛应用在对各类产品的高精度加工过程中。举例来说，磷酸二氢钾(KDP)晶体是一种优质的非线性光学材料，而由于KDP晶体具有质地软，易潮解的材料特性，这就决定了超精密金刚石飞切加工是当前加工大口径KDP晶体最有效的方式。

在超精密金刚石飞切加工过程中，受到机床自身特性及环境因素的影响，机床加工的稳定性较差，不仅导致加工效率低，而且加工产品诸如KDP晶体的合格率较低。同时由于超精密飞切机床较高的加工精度，监控系统获得的信号通常是机床的各项误差耦合在一起的数据，而且区分度较低，这极大地增加了机床状态判断的难度。而对超精密单点金刚石飞切机床进行精准地状态监控，对于解决超精密单点金刚石飞切机床加工稳定性较差的弊端至关重要。而相关技术中均是对数控机床进行状态监控，且通过状态监控并无法控制产品切割精度和切割效率。举例来说，一种相关技术提出了一种机床状态判断的方法，通过记录机床主轴在一时间区段多个电流负载值分析机床电流负载的变化，并将此作为机床状态的判断依据。另一种相关技术提出一种对数控机床加工状态进行在线监控的方法，在机床伺服进给单元、主轴单元和冷却液循环单元安装传感器，通过对多通道数据信号分析实现了对机床加工状态参数的监控与控制。还有一种相关技术提出了一种基于支持向量机的数控机床状态诊断方法，构建了机床监测体系及信号处理模型，确定了模型参数，通过实验验证了模型识别结果的准确性。还有一种相关技术提出车间多机床状态实时监测系统研究，其针对华中8型数控机床进行了多机床状态信息监测系统的研究，对机床关键点温度、运动位置、主轴转速及进给速度等进行了采集与监控。此外，对于超精密单点金刚石飞切机床来说，若采用数控机床的状态信号采集方法，其采集的机床状态信号会更加微弱，分析难度更大，对于超精密单点金刚石飞切机床的状态判断上效果并不明显。

鉴于此，如何通过监控超精密单点金刚石飞切机床的状态，提高超精密单点金刚石飞切机床的加工效率和切削精度，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种超精密单点金刚石飞切机床的状态监测方法、装置、系统及计算机可读存储介质，可以通过监控超精密单点金刚石飞切机床的状态，确保超精密单点金刚石飞切机床地平稳运行，保证机床稳定的切削精度，有效提高机床加工效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种超精密单点金刚石飞切机床的状态监测方法，包括：

预先训练用于建立机床状态信号与工件加工质量对应关系的机床状态识别模型；所述工件加工质量用于反映机床运行状态是否平稳；

获取超精密单点金刚石飞切机床的当前状态信号；

根据所述当前状态信号和所述机床状态识别模型确定所述超精密单点金刚石飞切机床是否运行于平稳状态。

可选的，所述获取超精密单点金刚石飞切机床的当前状态信号，包括：

获取所述超精密单点金刚石飞切机床的振动信号、预设位置处的温度变化信号、液压信号、气压信号和机床电流负载信号。