一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床及对刀及加工监控方法

1.本发明涉及微小构件加工技术领域，具体而言，涉及一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床及对刀及加工监控方法。


背景技术：

2.随着现代科学技术的日益发展，在国防军事、航空航天及电子行业、生物医疗等领域，各类具有高的轮廓精度、低的表面粗糙度的微小回转体零件得到广泛应用。例如，能源研究用的微小锥形构件的整体尺寸小于3mm，需要在其表面车削出槽宽50～300μm，深宽比大于3的微槽，同时要保证零件的轮廓误差小于0.3μm，表面粗糙度数值ra小于20nm。要完成此类微小构件的超精密车削加工不仅要求机床本身具有高的运动精度(直线轴具有高的移动精度、旋转轴具有高的回转精度)，此外由于对刀误差是加工误差的一大重要来源，因此还要求机床具有高的对刀精度。另一方面，在超精密车削过程中刀具的磨损以及颤振会严重降低工件的表面质量，因此机床还需要具有加工监控系统，实时监控加工过程中刀具的磨损状态、切屑形态以及刀具的振动状态等，进而实时修正加工工艺参数，改善加工表面质量。
3.传统的接触式对刀试切法对刀中，当观察到切屑产生时刀具已切入工件大于300nm，并且试切法多采用观察刀具倒影的方式进行对刀，操作过程繁琐，对刀效率低。另一方面，目前大部分的超精密刀具监控系统的监控参数较为单一，无法全面的评价当前机床所处的加工状态。为了实现超精密车削过程中材料的稳定可控去除。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：
5.现有的微小构件超精密车削加工无法精确非接触对刀，且无法同时对加工过程进行精确监控并进行修正问题。
6.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案：
7.本发明提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床，它包括机床主体、对刀及加工监控装置和加工监控控制系统，机床主体包括基座、x轴直线单元、y轴直线单元、z轴直线单元、工件轴c轴、液压回转台b轴和刀具组；
8.所述x轴直线单元和y轴直线单元均安装在基座的上表面，所述x轴直线单元包括：x轴直线电机和x轴运动拖板，所述x轴直线电机驱动x轴运动拖板沿x轴方向运动，x轴方向为一个水平方向，所述y轴直线单元安装于x轴直线单元的上方，通过x轴直线单元的带动可实现y轴直线单元沿x轴方向的直线运动，所述y轴直线单元包括：y轴直线电机和y轴运动拖板，所述y轴直线电机驱动y轴运动拖板沿y轴方向运动，y轴方向为竖直方向；所述工件轴c轴安装于y轴运动拖板上，通过y轴直线单元的带动可以实现工件轴c轴沿y轴方向的直线运动；所述y轴直线单元内部安装有驱动工件轴c轴转动的c轴转动电机，工件轴c轴安装有回
转型气压筒夹，工件一端通过弹性夹头安装于回转型气压筒夹内，工件的另一端为加工端，弹性夹头与工件的接触区域与工件形状适配；
9.所述z轴直线单元安装于x轴直线单元上且与工件轴c轴同侧，所述z轴直线单元包括：z轴直线电机和z轴运动拖板，z轴直线电机驱动z轴运动拖板沿z轴方向运动，所述z轴方向为与x轴方向相垂直的一个水平方向；所述z轴运动拖板上表面安装有液压回转台b轴，并通过z轴直线单元的带动实现液压回转台b轴沿z轴方向的直线运动，所述z轴直线单元内部安装有驱动液压回转台b轴转动的b轴转动电机，液压回转台b轴上表面安装有过渡盘；
10.所述刀具组安装于所述过渡盘的上表面；所述刀具组包括刀具、刀具固定架、刀具刀架、激光位移传感器和压电陶瓷，所述刀具刀架的底端安装于过渡盘的上表面，所述激光位移传感器和压电陶瓷安装于刀具刀架的内部；
11.所述对刀及加工监控装置包括：竖直高分辨率ccd相机组、水平高分辨ccd相机组、测力仪和加速度传感器，所述水平高分辨ccd相机组安装于过渡盘的上表面，所述竖直高分辨率ccd相机组安装于y轴运动拖板上；所述测力仪安装于刀具刀架的边缘处，所述刀具固定架安装于测力仪的边缘处，所述刀具由刀具固定架固定，所述刀具固定架开设有减震槽，所述加速度传感器安装于刀具刀架的侧壁；
12.所述竖直高分辨率ccd相机组包括：竖直ccd相机和竖直ccd快换装置，所述竖直ccd快换装置安装于y轴运动拖板上，所述竖直ccd相机安装于竖直ccd快换装置前端；
13.所述水平高分辨率ccd相机组包括：水平ccd相机和水平ccd的安装基座，所述水平ccd的安装基座安装于过渡盘上表面，所述水平ccd相机安装于水平ccd的安装基座的上端；
14.所述加工监控控制系统包括：多轴控制器、x轴驱动器、y轴驱动器、z轴驱动器、c轴驱动器和b轴驱动器、上位机处理器和上位机人机交互界面；
15.通过所述上位机人机交互界面将控制指令发送给多轴控制器，多轴控制器根据控制指令对应控制x轴驱动器、y轴驱动器、z轴驱动器、c轴驱动器和b轴驱动器，各驱动器分别对应控制各轴电机，从而实现对各对应平台的控制；通过传感器采集切削力信号、震动信号和ccd图像信号，通过上位机处理器分别对采集的信号进行处理后，传给多轴控制器的机床控制程序，对机床进行控制；
16.所述上位机处理器包括信号处理模块和信号分析与决策模块，信号处理模块用于对采集的切削力信号、振动信号及ccd图像信号进行处理；信号的分析与决策模块用于对加工结果进行预测并对加工参数进行优化后将优化参数传回机床的控制程序。
17.一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削对刀及加工监控方法，所述对刀方法的具体步骤包括：
18.步骤一、对刀具和工件回转轴间的垂直度进行测量和调节，使二者间相对于标准垂直的偏差角小于5
″
；
19.步骤二、对水平ccd相机和竖直ccd相机分别进行平场校正，使ccd相机的图像中的白色部分均匀，色彩还原平滑；
20.步骤三、控制y轴直线电机结合刀具刀架的粗调旋钮对刀具和工件回转中心在竖直方向的距离进行调节，使刀具和工件回转中心在竖直方向的距离小于3mm，控制x轴直线电机，使刀尖与工件表面在水平方向的距离小于3mm；完成刀具相对于工件3位置的粗调节；
21.步骤四、采用y轴的增量模式进行工件在y轴方向的微位移调节，使工件的回转中
心尽量与刀具的刀尖在同一水平面内；采用z轴的增量模式进行工件在z轴方向的微位移调节，使工件端部尽量与刀尖处于垂直于z轴的同一平面内；
22.步骤五、将镜头的光学放大倍率调至最大，对水平ccd相机和竖直ccd相机进行微调使刀具的刀尖位置处于ccd图像的中心位置；通过水平ccd相机和竖直ccd相机分别获取刀具和工件的相对空间位置在z轴方向和y轴方向的投影图像；
23.步骤六、采用图像处理工具对水平ccd相机和竖直ccd相机采集到的图像进行处理，对刀具和工件的边缘轮廓进行提取，得到刀尖和工件回转中心在像素坐标系中的位置坐标；
24.步骤七、通过图像处理工具量取刀尖和工具回转中心在像素坐标系中y轴方向的差值并乘以像素尺寸求得刀尖和工件回转中心在机床y轴方向上的位置偏差δy，量取刀尖和工件端部在像素坐标系中z轴方向的差值并乘以像素尺寸求得刀尖和工件端部在机床z轴方向上的位置偏差δz；
25.步骤八、将δy和δz输入上位机人机交互界面对刀具相对于工件进行对刀补偿；
26.所述加工监控方法的具体步骤包括：
27.步骤一、对加工过程中，当刀具与工件接触后，测力仪的采集卡开始采集x、y、z方向的切削力信号，并经ad转换器进行模数转换和信号放大器进行信号放大；加速度传感器采集振动信号，经ad转换器进行模数转换和信号放大器进行信号放大；水平ccd相机和竖直ccd相机分别采集水平方向和竖直方向的切削形态以及刀具在水平和竖直方向的振动图像；
28.步骤二、经采集模块采集的信号传入信号处理模块，信号处理模块对切削力信号、振动信号进行处理得到用于机器学习的有效信号成分；同时信号处理模块对ccd图像进行处理，获取切屑的形态轮廓和刀具的振动幅度；
29.步骤三、经过信号处理模块处理后的信号传入信号分析与决策模块，所述分析与决策模块包括分析单元和决策单元，分析单元采用机器学习的方式对传入的切削力信号、振动信号、ccd图像中的切屑轮廓信号和刀具振幅信号进行训练，对加工结果进行预测；分析单元的预测结果传入决策单元，决策单元通过对比加工结果的预测值与期望值之间的大小关系并结合专家系统对加工参数进行修正并传给机床的控制系统以实时修正工件的加工质量。
30.相较于现有技术，本发明的有益效果是：
31.(1)本发明在超精密车削机床上同时集成了非接触式对刀模块和加工过程监控模块，实现了加工前的精确对刀和加工过程的准确监控，大大提高了加工效率和加工质量。
32.(2)本发明采用高分辨率双ccd进行对刀操作，结合图像处理工具和ccd像素尺寸大小信息进行刀具和工件位置误差的求解，提高了非接触式对刀的精度，有利于减小刀具磨损，提高加工精度。
33.(3)本发明装置安装有测力仪、加速度传感器，可以实时采集加工过程的切削力信号和刀具振动信号，可以全面对加工过程进行有效的监控。
34.(4)加工监控系统的信号分析与决策模块采用机器学习的方式，根据加工过程采集到的切削力信号、振动信号以及刀具振幅和切屑形态图像信号对加工结果包括轮廓精度、表面粗糙度、刀具磨损、表面残余应力等进行有效预测，根据预测结果可以对加工参数
进行实时修正，进而改善工件加工质量。
附图说明
35.图1是本发明实施例中针对微小构件的超精密车削对刀及加工监控装置的轴侧图；
36.图2是本发明实施例中刀具与工件夹持装置的局部示意图；
37.图3是本发明实施例中针对微小构件的超精密车削对刀及加工监控装置的俯视图；
38.图4是本发明实施例中超精密车床加工监控控制系统图；
39.图5是本发明实施例中水平方向与竖直方向的ccd成像示意图；
40.图6是本发明实施例中工控机的显示界面设计图；
41.图7是本发明实施例中机床监控系统的组成图。
42.附图标记说明：
43.1-法兰盘，2-工件轴c轴，3-工件，4-回转型气压筒夹，5-弹性夹头，6-刀具，7-刀具固定架，8-测力仪上，9-刀具刀架，10-刀具刀架的粗调旋钮，11-过渡盘，12-液压回转台b轴，13-加速度传感器，14-竖直ccd相机，15水平ccd相机，16-竖直ccd快换装置，17-防护罩，18-转接板，19-y轴档板，20-y轴运动拖板，21-x轴运动拖板，22-水平ccd的安装基座，23-基座，24-z轴运动拖板，25-z轴第一风琴防护罩，26-z轴第二风琴防护罩，27-x轴第一风琴防护罩，28-x轴第二风琴防护罩。
具体实施方式
44.在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。
45.在本发明的描述中，应当说明的是，在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。
46.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
47.具体实施方案一：结合图1至图7所示，本发明提供一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床，它包括机床主体、对刀及加工监控装置和加工监控控制系统，机床主体包括基座23、x轴直线单元、y轴直线单元、z轴直线单元、工件轴c轴2、液压回转台b轴12和刀具组；
48.所述x轴直线单元和y轴直线单元均安装在基座23的上表面，所述x轴直线单元包括：x轴直线电机和x轴运动拖板21，所述x轴直线电机驱动x轴运动拖板21沿x轴方向运动，x轴方向为一个水平方向，所述y轴直线单元安装于x轴直线单元的上方，通过x轴直线单元的带动可实现y轴直线单元沿x轴方向的直线运动，所述y轴直线单元包括：y轴直线电机和y轴
运动拖板20，所述y轴直线电机驱动y轴运动拖板20沿y轴方向运动，y轴方向为竖直方向；所述工件轴c轴2安装于y轴运动拖板20上，通过y轴直线单元的带动可以实现工件轴c轴2沿y轴方向的直线运动；所述y轴直线单元内部安装有驱动工件轴c轴2转动的c轴转动电机，所工件轴c轴2安装有回转型气压筒夹4，工件3一端通过弹性夹头5安装于回转型气压筒夹4内，工件3的另一端为加工端，弹性夹头5与工件3的接触区域与工件3形状适配；
49.所述z轴直线单元安装于x轴直线单元上且与工件轴c轴2同侧，所述z轴直线单元包括：z轴直线电机和z轴运动拖板24，z轴直线电机驱动z轴运动拖板24沿z轴方向运动，所述z轴方向为与x轴方向相垂直的一个水平方向；所述z轴运动拖板24上表面安装有液压回转台b轴12，并通过z轴直线单元的带动实现液压回转台b轴12沿z轴方向的直线运动，所述z轴直线单元内部安装有驱动液压回转台b轴12转动的b轴转动电机，液压回转台b轴12上表面安装有过渡盘11；
50.所述刀具组安装于所述过渡盘11的上表面；所述刀具组包括刀具6、刀具固定架7、刀具刀架9、激光位移传感器和压电陶瓷，所述刀具刀架9的底端安装于过渡盘11的上表面，所述激光位移传感器和压电陶瓷安装于刀具刀架9的内部；
51.所述对刀及加工监控装置包括：竖直高分辨率ccd相机组、水平高分辨ccd相机组、测力仪8和加速度传感器13，所述水平高分辨ccd相机组安装于过渡盘11的上表面，所述竖直高分辨率ccd相机组安装于y轴运动拖板20上；所述测力仪8安装于刀具刀架9的边缘处，所述刀具固定架7安装于测力仪8的边缘处，所述刀具6由刀具固定架7固定，所述刀具固定架7开设有减震槽，所述加速度传感器13安装于刀具刀架9的侧壁；
52.所述竖直高分辨率ccd相机组包括：竖直ccd相机14和竖直ccd快换装置16，所述竖直ccd快换装置16安装于y轴运动拖板20上，所述竖直ccd相机14安装于竖直ccd快换装置16前端；
53.所述水平高分辨率ccd相机组包括：水平ccd相机15和水平ccd的安装基座22，所述水平ccd的安装基座22安装于过渡盘11上表面，所述水平ccd相机15安装于水平ccd的安装基座22的上端；
54.所述加工监控控制系统包括：多轴控制器、x轴驱动器、y轴驱动器、z轴驱动器、c轴驱动器和b轴驱动器、上位机处理器和上位机人机交互界面；
55.通过所述上位机人机交互界面将控制指令发送给多轴控制器，多轴控制器根据控制指令对应控制x轴驱动器、y轴驱动器、z轴驱动器、c轴驱动器和b轴驱动器，各驱动器分别对应控制各轴电机，从而实现对各对应平台的控制；通过传感器采集切削力信号、震动信号和ccd图像信号，通过上位机处理器分别对采集的信号进行处理后，传给多轴控制器的机床控制程序，对机床进行控制。
56.所述上位机处理器包括信号处理模块和信号分析与决策模块，信号处理模块用于对采集的切削力信号、振动信号及ccd图像信号进行处理；信号的分析与决策模块用于对加工结果进行预测并对加工参数进行优化后将优化参数传回机床的控制程序。
57.本实施方案中，回转型气压筒夹4的工作气压为3～8kg/cm2，最大夹持直径为26mm。
58.本实施方案中工件3为类圆柱形工件；其为半径为5mm、整体长度为12mm的微小构件；为了能夹紧工件3，弹性夹头5的接触区域制成与工件适配的微圆弧形状。
59.本实施方案机床可通过刀具刀架9粗调旋钮10进行刀具6于y轴方向高度的粗调，粗调旋钮10通过驱动刀具刀架9内部抬升螺栓的转动实现刀架在y轴方向的运动。可通过激光位移传感器和压电陶瓷进行刀具6于y轴方向高度的亚微米级微调，具体为通过增大压电陶瓷两端的电压来实现压电陶瓷不同程度的膨胀，压电陶瓷通过接触力抬高测力仪下方的盖板而实现刀具于y轴方向的位置微调；激光位移传感器用于测量测力仪下方盖板的抬升距离，当抬升距离达到所需的位移值时，停止继续增加压电陶瓷两端的电压大小。
60.所述测力仪8通过螺钉与刀具刀架9连接，刀具固定架7通过螺钉与测力仪8连接。
61.本实施方案中x轴直线单元还包括x轴第一风琴防护罩27和x轴第二风琴防护罩28，所述x轴第一风琴防护罩27和x轴第二风琴防护罩28相对设于x轴运动拖板21的两侧；y轴直线单元还包括y轴挡板19和防护罩17，y轴挡板19安装于y轴直线单元的延伸方向的相对两侧，防护罩17安装于y轴直线单元的顶端；z轴直线单元还包括z轴第一风琴防护罩25和z轴第二风琴防护罩26，所述z轴第一风琴防护罩25和z轴第二风琴防护罩26相对设于z轴运动拖板24的两侧；竖直高分辨率ccd相机组还包括转接板18，竖直ccd快换装置16通过转接板18安装于y轴运动拖板20上；回转型气压筒夹4通过法兰盘1安装于工件轴c轴2上。
62.具体实施方案二：水平ccd相机15和竖直ccd相机14的分辨率均为5120h
×
5120v，相机传感器尺寸大小均为12.8mm
×
12.8mm，像素尺寸均为2.5μm
×
2.5μm；相机镜头放大倍率均为2倍。
63.本实施方案中两个高分辨率ccd相机均为大恒相机，型号为me2p-2621-15u3m/c；相机镜头采用日本kowa公司生产lm1138tc型号的镜头。
64.具体实施方案三：根据加工需求对ccd相机和镜头进行选型，计算方法具体为：
[0065][0066][0067]
当所需要的ccd相机测量精度确定以后，结合所需视场大小和相机的传感器尺寸以及相机的工作距离可以对镜头进行选型；
[0068]
根据加工观察需求选择合适的显示器放大倍率，具体计算过程为：
[0069][0070]
显示器放大倍率＝光学放大倍率
×
电子放大倍率
ꢀꢀꢀꢀ
(4)。
[0071]
本实施方案中相机传感器尺寸为12.8mm
×
12.8mm，镜头的光学放大倍率为2，因此可求得视场大小为6.4mm
×
6.4mm。采用的ccd相机的分辨率大小为5120
×
5120，将视场大小和相机分辨率代入公式(2)可以求得ccd的测量精度为1.25μm。测量精度往往要求能够测到过渡圆角半径的一半以下，本实施方案中的过渡圆角半径为4μm，即测量精度为小于2μm，因此本实施方案的ccd相机符合该测量精度。
[0072]
本实施方案采用19寸的工业显示器，采用的ccd靶面为正方形，因此ccd靶面对角线尺寸为代入公式(4)可求得电子放大倍率约为26.7；镜头的光学放大倍率为2，因此求得显示器放大倍率约为53.4。
[0073]
具体实施方案四：所述上位机人机交互界面设有显示加工过程中所采用的加工工艺参数以及各个直线轴的运动状态的显示区域1；设有显示水平ccd相机15采集到的车削过程中实时视频图像，可以对加工过程中切屑的形态和刀具6在y方向的振动幅度进行监控的显示区域2；设有显示竖直ccd相机14采集到的车削过程中的实时视频图像，可以对加工过程中切屑的形态和刀具6在z方向的振动幅度进行监控的显示区域3；显示车削过程中分别由测力仪8、加速度传感器13采集到的实时切削力信号和振动信号的显示区域4。
[0074]
本实施方案控制界面同时设有4个显示区域分别显示当前机床各直线轴和回转轴的运动状态、水平ccd采集到实时视频图像、竖直ccd采集到实时视频图像、各个传感器采集到的测量信号，可以方便机床操作者对当前的加工状态进行观测。
[0075]
具体实施方式五：一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削对刀及加工监控方法，所述对刀方法的具体步骤包括：
[0076]
步骤一、对刀具6和工件3回转轴间的垂直度进行测量和调节，使二者间相对于标准垂直的偏差角小于5
″
；
[0077]
步骤二、对水平ccd相机15和竖直ccd相机14分别进行平场校正，使ccd相机的图像中的白色部分均匀，色彩还原平滑；
[0078]
步骤三、控制y轴直线电机结合刀具刀架的粗调旋钮10对刀具6和工件3回转中心在竖直方向的距离进行调节，使刀具6和工件3回转中心在竖直方向的距离小于3mm，控制x轴直线电机，使刀尖与工件3表面在水平方向的距离小于3mm；完成刀具6相对于工件3位置的粗调节；
[0079]
步骤四、采用y轴的增量模式进行工件3在y轴方向的微位移调节，使工件3的回转中心尽量与刀具6的刀尖在同一水平面内；采用z轴的增量模式进行工件3在z轴方向的微位移调节，使工件3端部尽量与刀尖处于垂直于z轴的同一平面内；
[0080]
步骤五、将镜头的光学放大倍率调至最大，对水平ccd相机15和竖直ccd相机14进行微调使刀具6的刀尖位置处于ccd图像的中心位置；通过水平ccd相机15和竖直ccd相机14分别获取刀具6和工件3的相对空间位置在z轴方向和y轴方向的投影图像；
[0081]
步骤六、采用图像处理工具对水平ccd相机15和竖直ccd相机14采集到的图像进行处理，对刀具6和工件3的边缘轮廓进行提取，得到刀尖和工件3回转中心在像素坐标系中的位置坐标；
[0082]
步骤七、通过图像处理工具量取刀尖和工具3回转中心在像素坐标系中y轴方向的差值并乘以像素尺寸求得刀尖和工件3回转中心在机床y轴方向上的位置偏差δy，量取刀尖和工件3端部在像素坐标系中z轴方向的差值并乘以像素尺寸求得刀尖和工件3端部在机床z轴方向上的位置偏差δz；
[0083]
步骤八、将δy和δz输入上位机人机交互界面对刀具6相对于工件3进行对刀补偿；
[0084]
所述加工监控方法的具体步骤包括：
[0085]
步骤一、对加工过程中，当刀具6与工件3接触后，测力仪8的采集卡开始采集x、y、z方向的切削力信号，并经ad转换器进行模数转换和信号放大器进行信号放大；加速度传感器13采集振动信号，经ad转换器进行模数转换和信号放大器进行信号放大；水平ccd相机15和竖直ccd相机14分别采集水平方向和竖直方向的切削形态以及刀具6在水平和竖直方向
的振动图像；
[0086]
步骤二、经采集模块采集的信号传入信号处理模块，信号处理模块对切削力信号、振动信号进行处理得到用于机器学习的有效信号成分；同时信号处理模块对ccd图像进行处理，获取切屑的形态轮廓和刀具的振动幅度；
[0087]
步骤三、经过信号处理模块处理后的信号传入信号分析与决策模块，所述分析与决策模块包括分析单元和决策单元，分析单元采用机器学习的方式对传入的切削力信号、振动信号、ccd图像中的切屑轮廓信号和刀具振幅信号进行训练，对加工结果进行预测；分析单元的预测结果传入决策单元，决策单元通过对比加工结果的预测值与期望值之间的大小关系并结合专家系统对加工参数进行修正并传给机床的控制系统以实时修正工件的加工质量。
[0088]
本实施方案中对刀方法的步骤一中利用电感测微仪和花岗岩标准块对刀具和工件回转轴间的垂直度进行测量和调节。
[0089]
本实施方案中机床控制系统包括增量模式和正常模式，增量模式和正常模式均为直线电机的运动模式，正常模式下需手动控制运动距离；增量模式下需预设单次增量距离，手动控制增量次数。加工过程种，采用正常模式对刀具6和工件3位置进行粗调，采用增量模式对刀具6和工件3位置进行微位移调节。
[0090]
本实施方案加工监控方法步骤一中，在显示窗口中输入车削参数，具体为工件轴c轴2的转速、x、y、z直线轴的移动距离和移动速度、液压回转台b轴12的转速等参数，启动机床的控制程序，机床即按照设定的运动程序动作。
[0091]
具体实施方案六：对刀方法的步骤三中粗调过程中可通过自定义roi，降低ccd的分辨率来提高帧率。
[0092]
具体实施方案七：对刀方法的步骤六中对图像的处理过程具体为对图像进行卡尔曼滤波降噪处理以及局部二值化处理对刀具和工件的边缘轮廓进行提取，通过最小二乘法对提取到的刀具和工件边缘轮廓数据进行拟合。
[0093]
具体实施方案八：加工监控方法的步骤二中，信号处理模块对采集的切削力信号、振动信号进行零漂补偿、校平、滤波、傅里叶变换、经验模态分解得到用于机器学习的有效信号成分。
[0094]
具体实施方案九：加工监控方法的步骤二中，信号处理模块对采集的ccd图像进行滤波降噪、傅里叶变换、小波变换、局部二值化处理，获取切屑的形态轮廓和刀具的振动幅度。
[0095]
具体实施方案十：加工监控方法的步骤三中，分析单元对加工结果进行预测，包括对轮廓精度、表面粗糙度、表面残余应力以及刀具磨损状态的预测。
[0096]
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本发明领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。