[发明专利]数控机床加工阶段节能运行方法、评估方法、装置及系统

摘要

本发明公开了一种数控机床加工阶段节能运行方法、评估方法、装置及系统，在空切削状态下通过停启数控机床能耗部件实现数控机床在加工阶段的节能，包括如下步骤：基于NC代码解析获取数控机床及其部件的运行信息；其中，数控机床及其部件的运行信息为：数控机床和部件的运行状态以及对应的时间段，数控机床的运行状态主要指在加工阶段的运行状态，所述空切削状态对应的时间段为需要节能的节能时间段；所述数控机床的部件的运行状态主要包括受PLC控制的能耗部件的运行状态；针对每个节能时间段，筛选出所述能耗部件在每一个节能时间段内的停止时间和启动时间的总和是否小于该节能时间段，若小于，则控制所述能耗部件在对应的节能时间段内暂停。

主权项

1.一种数控机床运行过程中加工阶段的节能运行方法，其特征在于，在空切削状态下通过停启数控机床能耗部件实现数控机床在加工阶段的节能，包括如下步骤：/n数控机床及其部件运行信息的获取：基于NC代码解析获取数控机床及其部件的运行信息；/n其中，数控机床及其部件的运行信息为：数控机床和部件的运行状态以及对应的时间段，数控机床的运行状态主要指在加工阶段的运行状态，包括空切削状态和切削状态；所述数控机床的部件的运行状态主要包括受PLC控制的能耗部件的运行状态，该运行状态包括开启状态和关闭状态；/n数控机床加工阶段节能运行策略：针对每个空切削状态对应的时间段，判断所述受PLC控制的能耗部件在每一个空切削状态对应的时间段的停止时间和启动时间的总和是否小于该对应的时间段，若小于对应时间段，则该空切削对应的时间段则为节能时间段，控制所述受PLC控制的能耗部件在该对应的节能时间段内暂停；/n数控机床及其部件运行信息的获取的具体方法包括：(1)读入程序段，通过正则表达式识别此程序段，如果为跳转类程序段，需要调用相应子程序进行处理，获得跳转后的一般程序段；/n(2)通过正则表达式对一般程序段提取其程序段号、G指令、M指令、刀具T指令、转速S指令、进给F指令、坐标指令、圆弧插补半径等；/n(3)基于PLC程序和PLC输入/输出地址表，分析与部件运行相关的指令，得到部件运行逻辑；基于插补原理，分析进给F指令和刀具坐标指令，获得程序段运行时间；基于坐标指令和毛坯尺寸，获得数控机床运行状态；/n(4)通过部件运行逻辑、程序段运行时间和数控机床运行状态，获得数控机床及其部件的运行信息，其中，所述程序段运行的开始时间则为对应的时间段的起始时间，程序段运行的结束时间则为对应的时间段的截止时间；/n在整个计算空切削状态的过程中，始终将工件毛坯方程默认为未加工前的毛坯方程，工件毛坯方程和刀具路径方程的交集运算可按公式(4)计算：/n /n在数控机床加工阶段节能运行策略制定的步骤中，包括以下子步骤：/n(1)对每个节能时间段从1到n进行编号即Ti(i＝1,2,3,…n)，对受PLC控制的能耗部件从1到m进行编号，cj(j＝1,2,3,…m)，令i＝1；/n(2)筛选出所有停启时间小于Ti的可控能耗部件；/n(3)针对筛选出的可控能耗部件，分别计算其在Ti中采用停启策略后的节能百分比ES，并筛选出ES大于K的所有部件ck，其中，K为补偿系数，k为正整数；/n(4)控制部件ck在第i个节能时间段停止和启动，其中，所述部件ck第i个节能时间段的停启时间节点为：节能时间段开始时关闭，持续Ti-tck后开启，tck为部件ck停启所需的时间；/n(5)判断i是否大于n，如果不大于则令i＝i+1，返回步骤(2)，反之，则结束以实现对数控机床加工阶段的节能运行策略。/n