一种基于人工智能的机床控制方法以及数控机床与流程

专利2026-07-09  8


本发明涉及数控机床,具体为一种基于人工智能的机床控制方法以及数控机床。


背景技术:

1、数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来;

2、数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品;

3、数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工工件进行加工。我们把工件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工工件,然而,现有的数控机床智能化程度低,控制加工时需要进行大量的编程代码以及事先调试,在调试的过程中,由于编程问题,可能出现撞刀等风险,影响机床的使用安全。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的机床控制方法以及数控机床,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于人工智能的数控机床,包括机床底板,所述机床底板为长方体结构设计,所述机床底板上表面固定安装有下基座,所述下基座上表面两侧固定安装有两组对称设置的x轴导轨,两组所述x轴导轨两端之间均固定安装有一级轴承座,两组所述一级轴承座之间固定连接有x轴丝杆,所述x轴丝杆的一端固定连接一级伺服电机的输出轴,所述一级伺服电机固定安装在一级轴承座外壁,所述x轴丝杆外表面套设有夹具滑板,所述夹具滑板与x轴丝杆螺纹连接,所述夹具滑板的下表面两侧分别与两组x轴导轨滑动连接,所述机床底端尾端两侧固定连接有侧地脚,两组所述侧地脚上表面均通过焊接固定安装有龙门架,两组所述龙门架之间设置有y轴架体。

3、优选的,所述y轴架体背面两侧均固定安装有安装背板,所述y轴架体通过安装背板与两组龙门架固定连接。

4、优选的,所述y轴架体与下基座之间相互垂直设置,所述y轴架体正面外表面固定安装有两组对称设置的y轴导轨,两组所述y轴导轨之间且位于y轴架体外表面上通过二级轴承座安装有y轴丝杆。

5、优选的,所述y轴丝杆一端固定连接有二级伺服电机的输出轴,所述y轴丝杆上套设有y轴滑板,所述y轴滑板与y轴丝杆螺纹连接,所述y轴滑板背面与y轴导轨滑动连接。

6、优选的,所述y轴滑板上固定安装有竖直设置的竖板,所述竖板为倒“l”型结构设计。

7、优选的,所述竖板正面外表面两侧固定安装有竖直的z轴导轨,两组所述z轴导轨上滑动连接有z轴滑板。

8、优选的,所述竖板上表面固定安装有驱动缸体,所述驱动缸体的输出端活动连接有驱动杆,所述驱动杆的底端与z轴滑板上外壁固定连接。

9、优选的,所述z轴滑板上通过固定螺栓固定安装有主轴旋转电机,所述主轴旋转电机的输出端固定连接有旋转轴,所述旋转轴底端固定安装有加工刀座。

10、一种基于人工智能的机床控制方法,该方法包括以下步骤:

11、s1,通过人工智能算法测试计算出一级伺服电机、二级伺服电机、驱动缸体以及主轴旋转电机的整体运行数据,运行数据包括各个电机的旋转方向、旋转角度以及驱动缸体的行进和缩回距离;

12、s2,通过人工智能算法获取步骤s1中上述一级伺服电机、二级伺服电机、驱动缸体以及主轴旋转电机的加工数据、运行数据以及加工结果数据的对应关系;

13、s3,将步骤s2中人工智能算法获取的一级伺服电机、二级伺服电机、驱动缸体以及主轴旋转电机加工数据、运行数据以及加工结果数据输入至计算机的数控机床模拟系统软件中进行终端的加工模拟;

14、s4,若步骤s3中的加工模拟系统加工处的样品与实际产品不相符,则重复步骤s1-s3,若加工的模拟加工的产品与实际产品复合则进行下一步骤;

15、s5,将步骤s4中获取的一级伺服电机、二级伺服电机、驱动缸体以及主轴旋转电机加工数据、运行数据输入至上述数控机床的控制系统内,并将各个电机以及驱动缸体的运行数据发送数控机床的处理模块;

16、s6,数控机床的系统控制芯片获取步骤s5中植入的各项加工数据、运行数据,并生产预设条件;

17、s7,数控机床的两组电机受机床主控装置的芯片所发脉冲信号控制,其中,一个脉冲信号使其带动丝杠付使拖板前进或后退微米。

18、优选的,所述步骤s6中的预设条件包括运行异常状态,所述运行异常状态对应的控制策略为停机或退刀,且数控机床的处理模块根据加工数据以及运行数据判断数控机床的运行状态是否为异常状态,若是则向机床控制系统发送控制策略对应的控制指令。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

20、本发明的数控机床在实际使用时具有三轴同动的技术特性,同时三轴之间的驱动结构独立,互不影响,具有驱动的独立性,可同时完成多重的位移工作,增加工件以及加工头的位移效率,从而提高速度和质量,具有较好的使用效果;

21、同时,本发明通过人工智能算法进行多重测试,从而可计算并获取处各个电机以及驱动结构之间的加工数据、运行数据以及加工结果数据,并可对获取的加工数据、运行数据以及加工结果数据进行输入的模拟运行加工,无需事先进行多次调试,从而可有效保证机床的安全性,避免调试时的撞刀风险,保证人员安全的同时可提高使用寿命,降低零件报废率;优化数控机床对工件的加工工艺,提高工件的生产质量,并能够辅助工人进行工艺优化,具有较好的使用效果。



技术特征:

1.一种基于人工智能的数控机床,包括机床底板(1),其特征在于,所述机床底板(1)为长方体结构设计,所述机床底板(1)上表面固定安装有下基座(2),所述下基座(2)上表面两侧固定安装有两组对称设置的x轴导轨(3),两组所述x轴导轨(3)两端之间均固定安装有一级轴承座(4),两组所述一级轴承座(4)之间固定连接有x轴丝杆(5),所述x轴丝杆(5)的一端固定连接一级伺服电机(23)的输出轴,所述一级伺服电机(23)固定安装在一级轴承座(4)外壁,所述x轴丝杆(5)外表面套设有夹具滑板(6),所述夹具滑板(6)与x轴丝杆(5)螺纹连接,所述夹具滑板(6)的下表面两侧分别与两组x轴导轨(3)滑动连接,所述机床底端尾端两侧固定连接有侧地脚(7),两组所述侧地脚(7)上表面均通过焊接固定安装有龙门架(8),两组所述龙门架(8)之间设置有y轴架体(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述y轴架体(9)背面两侧均固定安装有安装背板(10),所述y轴架体(9)通过安装背板(10)与两组龙门架(8)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述y轴架体(9)与下基座(2)之间相互垂直设置,所述y轴架体(9)正面外表面固定安装有两组对称设置的y轴导轨(11),两组所述y轴导轨(11)之间且位于y轴架体(9)外表面上通过二级轴承座安装有y轴丝杆(12)。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述y轴丝杆(12)一端固定连接有二级伺服电机(13)的输出轴,所述y轴丝杆(12)上套设有y轴滑板(14),所述y轴滑板(14)与y轴丝杆(12)螺纹连接,所述y轴滑板(14)背面与y轴导轨(11)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述y轴滑板(14)上固定安装有竖直设置的竖板(15),所述竖板(15)为倒“l”型结构设计。

6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述竖板(15)正面外表面两侧固定安装有竖直的z轴导轨(16),两组所述z轴导轨(16)上滑动连接有z轴滑板(17)。

7.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述竖板(15)上表面固定安装有驱动缸体(18),所述驱动缸体(18)的输出端活动连接有驱动杆(19),所述驱动杆(19)的底端与z轴滑板(17)上外壁固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的数控机床,其特征在于:所述z轴滑板(17)上通过固定螺栓固定安装有主轴旋转电机(20),所述主轴旋转电机(20)的输出端固定连接有旋转轴(21),所述旋转轴(21)底端固定安装有加工刀座(22)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于人工智能的机床控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种基于人工智能的机床控制方法,其特征在于,所述步骤s6中的预设条件包括运行异常状态,所述运行异常状态对应的控制策略为停机或退刀,且数控机床的处理模块根据加工数据以及运行数据判断数控机床的运行状态是否为异常状态,若是则向机床控制系统发送控制策略对应的控制指令。


技术总结
本发明公开了一种基于人工智能的机床控制方法以及数控机床,包括机床底板,机床底板为长方体结构设计,机床底板上表面固定安装有下基座,下基座上表面两侧固定安装有两组对称设置的X轴导轨,两组X轴导轨两端之间均固定安装有一级轴承座,两组一级轴承座之间固定连接有X轴丝杆,X轴丝杆的一端固定连接一级伺服电机的输出轴,一级伺服电机固定安装在一级轴承座外壁,本发明通过人工智能算法进行多重测试,从而可计算并获取处各个电机以及驱动结构之间的加工数据、运行数据以及加工结果数据,并可对获取的加工数据、运行数据以及加工结果数据进行输入的模拟运行加工,无需事先进行多次调试,从而可有效保证机床的安全性。

技术研发人员:麦晓华
受保护的技术使用者:同行智能(广东)数控机床有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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