[发明专利]在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法

摘要

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。

主权项

1.一种在线监测数据与零件加工位置的时空映射方法，其特征在于包括以下步骤：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；在零件加工过程中，在刀具还未接触到工件时，检测不到切削力信号，当刀具刚切触到零件时，切削力会发生突变，在切削力的采集信号中，找到切削力突变时刻对应的切削力，而刀具刚切触到工件的坐标，通过设计模型进行标记，记为P₀此刻对应的刀心点坐标为C₀；记录采集到刀心点坐标为C₀的时刻记为t_c，切削力突变时刻为t_k，t_c和t_k相差t₀，将此时的时间置零，此后在时间轴上，两个通道的信号就会一一对应；具体做法是：1)标记位置坐标识别；通过设计模型标记切入点坐标为P₀，通过刀心点和切触点映射关系得到刀心点坐标为C₀，记录数据采集到标记位置的时刻为t_c，即刀切削到切入点的时刻为t_p，f为对应关系；t_p＝t_cf：C₀(x_c，y_c，z_c)→P₀(x_p，y_p，z_p)2)标记位置切削力识别；当刀具切削到切入点P₀时，切削力为F₀，此刻的切削力会发生突变的时刻为t_k；t_k→F₀(t_k)3)时间对应；标记位置坐标采集时刻t_p和切削力采集时刻t_k相差t₀，即t_p＝t_k±t₀，对信号进行时移，将标记位置的信号置零，如下：t_p＝0，t_k＝0f：F(t)→P{x(t)，y(t)，z(t)}。