一种数控机床设备的智能数据控制方法以及系统与流程

本发明涉及数控机床控制的，特别涉及一种数控机床设备的智能数据控制方法以及系统。

背景技术：

1、目前，非标定制、多品种小批量的精密零件加工行业，普遍面临以下技术瓶颈：

2、1. 换产调试效率极低：现有技术多采用机床机内对刀方式。每更换一种新产品，操作员必须进入机床内部进行长时间的对刀、试切、测量，这一过程通常耗时30-60分钟，严重挤占机床的有效生产时间。对于小批量订单，调试时间占比过高导致设备利用率低下。

3、2. 刀具管理缺乏数据支撑：目前刀具损耗主要依赖人工经验管理，缺乏精确的使用寿命数据。常出现因刀具磨损导致的批量零件报废，或因过早更换造成的刀具材料浪费，导致隐形成本居高不下。

4、3. 生产数据孤岛严重：加工参数、刀具磨损、产品质检数据相互独立，缺乏统一的大数据平台。一旦产品出现客诉或尺寸漂移，管理层难以快速定位是设备问题、刀具问题还是操作参数问题，导致追溯困难。

5、4. 依赖人工经验，缺乏标准化：核心工艺参数依赖师傅的“手感”，新人培养周期长，且参数稳定性难以保证，影响产品质量的一致性。

6、针对上述缺陷，本发明提出一种全新的智能化解决方案。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的缺陷，本发明通过提供一种数控机床设备的智能数据控制方法，所述方法包括：

2、接收订单加工信息后，向云端数据处理中心反馈；

3、向智能刀具管理柜发出控制命令，以获取可用目标刀具；

4、接收机外对刀仪反馈的对刀参数，采集所述目标刀具的精准测量数据；

5、将所述对刀参数反馈给数控机床设备后开始加工；

6、实时接收上传的加工状态数据，并构建关联数据库。

7、对应的，本发明提供一种数控机床设备的智能数据控制装置，包括,

8、订单管理模块，用于接收订单加工信息后，向云端数据处理中心反馈；

9、刀具管理模块，用于向智能刀具管理柜发出控制命令，以获取可用目标刀具；

10、对刀管理模块，用于接收机外对刀仪反馈的对刀参数，采集所述目标刀具的精准测量数据；

11、参数反馈模块，用于将所述对刀参数反馈给数控机床设备后开始加工；

12、数据库构建模块，用于实时接收上传的加工状态数据，并构建关联数据库。

13、进一步的，所述向智能刀具管理柜发出控制命令，以获取可用目标刀具的步骤包括：

14、通过目标刀具的唯一身份识别码，锁定目标刀具；

15、向智能刀具柜领取所述目标刀具，并自动记录所述目标刀具的id、对应订单号、加工工位号，并建立初始寿命计数。

16、对应的，所述刀具管理模块包括：

17、刀具锁定单元，用于通过目标刀具的唯一身份识别码，锁定目标刀具；

18、刀具领取单元，用于向智能刀具柜领取所述目标刀具，并自动记录所述目标刀具的id、对应订单号、加工工位号，并建立初始寿命计数。

19、进一步的，所述接收机外对刀仪反馈的对刀参数的步骤包括：

20、向所述对刀仪下发所述目标刀具的初始对刀参数；

21、获取目标刀具的精确长度补偿值和半径补偿值；

22、通过对刀仪生成标准化的nc补偿程序；

23、调用系统算法进行虚拟仿真校验。

24、对应的，所述对刀管理模块包括：

25、对刀参数下发单元，用于向所述对刀仪下发所述目标刀具的初始对刀参数；

26、补偿获取单元，用于获取目标刀具的精确长度补偿值和半径补偿值；

27、补偿程序生成单元，用于通过对刀仪生成标准化的nc补偿程序；

28、仿真校验单元，用于调用系统算法进行虚拟仿真校验。

29、进一步的，所述将所述对刀参数反馈给数控机床设备后开始加工的步骤包括：

30、将预调好的目标刀具装入数控机床设备，并获取由人工智能修正后的补偿参数；

31、在加工过程中，实时累计加工件数；

32、判断所述目标刀具加工数量是否达到所述目标刀具寿命阈值；若达到所述目标刀具寿命阈值的80%，则自动推送预警信号，提示准备更换备用刀具；若达到所述目标刀具寿命阈值是，则自动锁定机床或强制禁止使用。

33、对应的，所述参数反馈模块包括：

34、离线补偿获取单元，用于将预调好的目标刀具装入数控机床设备，并获取由人工智能修正后的补偿参数；

35、计数单元，用于在加工过程中，实时累计加工件数；

36、寿命判断单元，用于判断所述目标刀具加工数量是否达到所述目标刀具寿命阈值；若达到所述目标刀具寿命阈值的80%，则自动推送预警信号，提示准备更换备用刀具；若达到所述目标刀具寿命阈值是，则自动锁定机床或强制禁止使用。

37、进一步的，所述实时上传加工状态数据的步骤包括：

38、通过数据网关采集所述数控机床设备的主轴负载、振动值、加工参数，以及所述机外对刀仪反馈的实时磨损数据；

39、建立所述刀具编号-加工批次-尺寸检测结果-机床编号的强关联数据库；

40、判断产品加工是否出现尺寸超差；若是，则记载对应刀具信息、刀具参数与磨损量、数控机床主轴状态；

41、向所述云端数据处理中心发出分析指令，使其做进一步分析判断加工误差原因后，生成分析报告。

42、对应的，所述数据库管理模块包括：

43、数据采集单元，用于通过数据网关采集所述数控机床设备的主轴负载、振动值、加工参数，以及所述机外对刀仪反馈的实时磨损数据；

44、数据库构建单元，用于建立所述刀具编号-加工批次-尺寸检测结果-机床编号的强关联数据库；

45、质检判断单元，用于判断产品加工是否出现尺寸超差；若是，则记载对应刀具信息、刀具参数与磨损量、数控机床主轴状态；

46、报告生成单元，用于向所述云端数据处理中心发出分析指令，使其做进一步分析判断加工误差原因后，生成分析报告。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果：

48、本发明通过提供一种数控机床设备的智能数据控制方法，所述方法包括：

49、接收订单加工信息，并构建订单-设备-刀具-产品的关联数据库；向智能刀具管理柜发出控制命令，以获取可用目标刀具的存储、领用、归还追踪，记录每把刀具的id、使用次数、寿命状态，并确定目标刀具；采集所述目标刀具的长度、直径、磨损量的精准测量数据；接收对刀参数指令后，开始加工，并实时上传加工状态数据。

50、其次，本发明还提供一种数控机床设备的智能数据控制装置，包括,数据处理模块，用于接收订单加工信息，并构建订单-设备-刀具-产品的关联数据库；

51、智能刀具管理模块，用于接收控制命令，以获取可用目标刀具的存储、领用、归还追踪，记录每把刀具的id、使用次数、寿命状态，并确定目标刀具；机外对刀模块，用于采集所述目标刀具的长度、直径、磨损量的精准测量数据；数据采集模块，用于接接收对刀参数指令后，开始加工，并实时上传加工状态数据。

52、本发明提供一种集机外离线对刀、智能刀具寿命管控、生产数据实时追踪于一体的智能数控数据控制方法及系统，旨在大幅提升小批量定制加工的效率、降低成本、确保质量可追溯。

53、与现有技术相比，本发明具有以下显著进步：

54、1. 极致提升生产效率：通过机外对刀，将原本占用机床时间的调试过程转移至离线进行，单批次换产时间缩短60%以上，显著提升小批量订单的交付能力。

55、2. 智能化降本增效：基于数据的刀具寿命管理，避免盲目换刀造成的耗材浪费，同时杜绝因刀具老化导致的批量报废，刀具成本降低15%-20%。

56、3. 质量全程可控可追溯：打破信息孤岛，实现加工过程的数据化、可视化。建立了完整的质量档案，解决了非标小批量加工“出了问题查不到”的行业难题。

57、4. 沉淀工艺资产，降低人才依赖：将人工经验转化为机器可执行的标准化参数库，新人可直接调用成熟参数进行加工，大幅降低培训成本，提升企业核心竞争力。