[发明专利]基于优化补偿的智能调机方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于优化补偿的智能调机方法及系统，用于对至少一台数控机台进行智能调机，该方法包括以下步骤：S1：获取所述数控机台的测量模型参数，并接收所述数控机台采集的加工零件的实际测量数据；S2：根据所述测量模型参数将所述数控机台采集到的加工零件的实际测量数据转换为标准格式的测量数据；S3：根据标准格式的测量数据和测量模型参数建立基于信赖域的加权优化问题模型，并对该优化问题模型进行求解，得到所述数控机台的优化补偿值；S4：将所述优化补偿值回传给所述数控机台，以使得所述数控机台根据所述优化补偿值进行调机。本发明解决了现有技术中的“调机”时各尺寸之间可能有的关联性所造成的问题。

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，尤其涉及一种基于优化补偿的智能调机方法及系统。

背景技术

在CNC金属加工行业，将一个零件按照设计图纸最终加工成型的过程需要分解成多个阶段：设计图纸——DFM工艺拆解——NPI加工验证——量产。其中DFM工艺拆解包含将一个零件拆解为多个加工工序，每个工序的加工描述、设备要求、工序图纸、刀具夹具信息、SIP检验标准、程序概述；进入到NPI加工验证阶段则需要选定机台、夹治具、刀具、进行生产验证。“调机”作为生产验证的核心环节，其要做的就是通过调整零件加工时使用的刀具补偿值和坐标系补偿值，使得所有尺寸都达到质量标准。而“调机”的成功与否是由上下游各条件作用共同影响，包括：工艺拆解的合理性、质量管控的可实践性、生产所使用的设备的性能稳定性、夹治具的装配规范性、刀具选用和切割程序的方法优劣性等等，这些所有条件的组合共同影响了调机结果。因而，“调机”是整个生产验证阶段完成快慢的根本决定因素，各相关工作进程的结果验证，都是靠“调机”结果来反映。“调机”越快通过，企业越快可以接到量产订单，越快可以完成产品交付。

在现有的CNC金属加工领域，“调机”的基本进程是：每一台机生产加工第一片料时，生产技术人员会依靠肉眼观察，工作经验，手动调整加工使用的刀具补偿和坐标系补偿值，产出成品零件，再将零件送去线下设备检验测量，看是否能所有尺寸达标。若达标，调机通过。若不达标，换料再次加工调机、送检，直至一片成品所有尺寸合格。产品尺寸达标一般需要进行多次反复调机，由于各尺寸之间都可能有关联性，一把刀或一个坐标系会参与多个尺寸的加工，若进行“头痛医头，脚痛医脚”的补偿，结果可能某处问题尺寸经过调整可达标，而另一处相关尺寸出现问题。因此，在现有的“调机”流程中，必要条件就是“满足数量的并且技术经验丰富”的生产技术人员。只有保证这个条件，才可能使得生产验证阶段如期完成，才可能如期通过技术验证，进而保证顺利获取量产订单。而现实是，当下生产技术人员的招工越来越困难，相应的人力成本也越来越大，成为了制造企业一大痛点。

如果企业能够保证生产技术人员到位，正常进行调机验证，接下来面对的便是“效率受阻”的难点。“调机”的过程耗时不仅仅是一次次调整刀补、坐标系补偿重新加工的时间，还出现在每次调机生产结束后对产品的检测过程上。当下工厂对调机结果的检测多在机外进行，即生产出一片零件后，要拿去实验室，使用专业检测设备，输出检测报告。而检测设备和生产设备之间的比例差距极大，达到了1.5：100。这样，自然产生了大量排队等待检测时间，一片料就可能需要等待数小时，甚至更久。如此一来，一台CNC加工设备通过调机可能花费数天，完成上百台设备的调机，也需要两个月的时间。“调机”耗费的时长，亦是工厂设备可用时间的损耗，提升“调机”效率，最大程度加快生产验证阶段，就能最大程度释放设备可用时间，进而转化为产能。

当下调机除了面对人员、效率问题，随之还产生了“物料浪费”的问题。调机失败生产出来的零件，往往不能进行二次加工，形成了一片废料。那么调机的一次达成率越高，物料损耗也就越少。随之带来的良品率数据也会越好。同时，除了上面所说在生产能力验证阶段需要调机，批量生产的过程中也需要调机。比如每日，每台机在做第一片料的时候，在更新了机内夹治具的时候，在换刀之后，都需要对随之而来生产的料进行一次调机检测，保障量产的良品率。因此，“调机”的场景贯穿着CNC金属加工的每个环节，解决“调机”问题将带来生产能力的巨大提升。