CNC工具機的調整控制系統的製作方法

2023-12-02 13:48:21

本發明是一種關於CNC工具機的控制系統，特別是指一種用於CNC工具機的及時調整控制系統。

背景技術：

工具機是用以切削工件的機器的總稱。而隨著用途的不同，工具機又可以分為車床、銑床、磨床等。而依據電腦化程度，則又可以分為完全以人工控制的傳統金屬切削機，半自動化的數值控制工具機以及完全以電腦控制的電腦數值控制（CNC）工具機。

其中，CNC工具機是依據方程式來控制其加工動作，因此CNC的程序設計在CNC工具機的加工流程中，佔有極重要的地位。又由於它完全依照程序作業，因此具有許多令傳統工具機望塵莫及的優點。例如：CNC工具機的產品精度高，所以需要檢驗較少，因此可以節省加工的時間，提高生產能力;且CNC具備有加工複雜外形的能力。並由全自動化降低操作者的技術需求，且可提高作業時的安全性。

然而，由於CNC工具機是完全依賴程序作業，因此，當加工遇到異常情況，例如：當刀具產生磨損而導致作業較不順利時，或意外地作業到工件較硬部分時，容易因為工具道具仍然依據程序持續加工，而導致刀具受損。

在此背景下，本創作人潛心構思並深入研究，終於創作出一種CNC工具機的調整控制系統。

技術實現要素：

本專利是CNC工具機的調整控制系統，其主要目的是提供一種可以應對非預期加工異常情況，而及時調整CNC工具機的進刀率的系統。

未達到這個目的，本專利提供的CNC工具機的調整控制系統，需要能及時調整CNC工具機的進刀率，它包含：

一個CNC工具機，用於對工件進行加工。

一個感測器，與該CNC工具機相連接，該感測器是用來測定該CNC工具機對該工件加工時的主軸轉速、進刀率以及加工深度。

一個動力計，和該工件相連，該動力計是用來測定該工件受CNC工具機加工時的徑向切削力以及軸向切削力。

一個控制單元，和該感測器及該動力計連結，該控制單元實用來接收該感測器測得的主軸轉速、進刀率、加工深度、該動力計測得的徑向切削力以及軸向切削力，並加以計算處理為一個實際值。

一個資料庫，和該控制單元連接，提供預先建立的預測值，並將該預測值提供至該控制單元的分析器。該資料庫建立一個預測值，並將該預測值提供到該控制單元，該預測值是該CNC工具機對工件加工時，在理想狀況下，該感測器所測得的主軸轉速、進刀率、加工深度、該動力計測得的徑向切削力以及軸向切削力，經計算所得的值。

一個調整單元，與該控制單元以及該CNC工具機相連，該調整單元選擇性地調整控制該CNC工具機的進刀率，調整單元可預先建立有複數的調整係數；該控制單元比對該預測值和實際值，當實際值大於預測值時，該控制單元通過該調整單元調整該CNC工具機的進刀率。

控制單元包括處理器和與該處理器連接的分析器，該處理器與感測器、動力計相連接，用來接收感測器測得的主軸轉速、進刀率等，該資料庫將預測值提供給分析器，控制單元以分析器比對預測值和實際值。控制單元將感測器所測得的主軸轉速、進刀率、加工深度以及動力計測得的徑向切削力，以及軸向切削力，利用模糊理論加以計算處理為一個實際值。控制單元對於當實際值大於預測值10%時，通過調整單元調整CNC工具機的進刀率

調整單元可預先建立有複數的調整係數，該控制單元依據該實際值大於預測值的比例，選擇適當的調整係數調整CNC工具機的進刀率。

本發明所提供的CNC工具機的調整控制系統，可以獲得的功效在於：由感測器測定該CNC工具機對該工件加工時的主軸轉速、進刀率以及加工深度，並以動力計測定該工件受該CNC工具機加工時的徑向切削力以及軸向切削力，將上述個參數經由控制單元計算處理為實際值後，與理想狀況下應得的預測值比對，當實際值高於預測值時，即可認定加工的過程中遇到非預期的阻礙，此時該控制單元即透過該調整單元調整該CNC工具機的進刀率，藉此達到應對非預期的加工異常情況，而即使調整CNC工具機的進刀率的目的。

有關本創作為達成的上述目的，所採用的技術、手段以及其他效果，將舉一個實施例配合圖式詳細說明如後。

附圖說明

圖1：本發明創作實施例的方塊圖。

圖2：本發明創作實施例的使用流程圖。

圖中：10、CNC工具機；20、感測器；30、動力計；40、控制單元；41、處理器；42、分析器；50、資料庫；60、調整單元；70、工件；F、進刀率；、徑向切削力；、軸向切削力；、加工深度；S、主軸轉速；、實際值；、預測值；、調整係數。

具體實施方式

在詳細描述本發明前，應注意在以下說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示的。

本發明CNC工具機的a調整控制系統的較佳實施例如圖1所示，它用來幾十調整CNC工具機10對工件70加工時的進刀率F，該調整控制系統包含：一個CNC工具機、一個感測器20、一個動力計30、一個控制單元40、一個資料庫50以及一個調整單元60。

其中：

該CNC工具機10是用於加工工件70。

該感測器20和該CNC工具機10連接，該感測器20用來測定該CNC工具機10對該工件70加工時的主軸轉速S、進刀率F以及加工深度。

該動力計30和該工件70連接，該動力計30用來測定該工件70受CNC工具機10加工時的徑向切削力 ，以及軸向切削力 。

該控制單元40包括一個處理器41和與該處理器41連接的一個分析器42.該處理器41和感測器20及動力計30相連接，用來接收感測器20所測得的主軸轉速S、進刀率F、加工深度以及動力計30測得的徑向切削力 ，以及軸向切削力，並將上述各參數利用模糊理論加以計算處理為一個實際值，而將該實際值提供至該分析器42。

該資料庫50和該控制單元40連接，資料庫50提供預先建立的預測值 ，並將該預測值提供至該控制單元40的分析器42，預測值是CNC工具機10對工件70加工時，在理想狀況下，感測器20所應測得的主軸轉速S、進刀率F及加工深度以及動力計30測得的徑向切削力 ，以及軸向切削力，經與實際值相同的計算方式計算後得到。

調整單元60，和控制單元40及CNC工具機10相連接，該調整單元60是選擇性地調整控制CNC工具機10的進刀率F，調整單元60可預先建立有複數的調整係數 。

該控制單元40以該分析器42比對預測值及實際值，當實際值大於預測值10%時，該控制單元40依據實際值大於預測值的比例，通過調整單元60選擇適當的調整係數調整CNC工具機10的進刀率F。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。