CN119414774A 基于磁化特征的数控车床工件定位方法、装置及系统 （深圳市硕方精密机械有限公司）

本发明公开一种基于磁化特征的数控车床术方案通过对工件表面磁化特征的精确识别和2对工位上待转移工件的表面进行预扫描，获取工件表面的磁场强度分对所述磁场强度分布数据进行数据处理，确定所述两个最佳夹对所述不稳定区域分布数据进行磁力矩分析，基于所述最优放置角度，在工件表面选取与所述两个最佳夹持点连对所述三点支撑放置方案进行力学仿真分析，计算各支撑点在工在工件完成加工的预设时间内进行第一次磁场强度扫描，获取在所述第一次磁场强度扫描完成后的预设时间间隔，对工件进行第二次磁场强度扫对所述初始磁场强度分布数据和所述余热状态下的磁场强度分布数据进行对比分析，确定工件表面磁场强度变化率小于预设阈值的区域作为磁场在所述磁场强度稳定区域中，选取相距180o±5o且磁场强度将工件表面划分为切削加工区、非切削过渡区和未加工区，所述切对所述切削加工区的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数据进行对所述非切削过渡区的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数据进基于所述瞬态磁场变化数据，确定所述切削加工区的磁场影响半基于所述磁场变化周期数据，确定所述非切削过渡区的热应力扩散范围，在所述3类候选区域中筛选出超出所述热应力扩散范围的第二对所述第二类候选区域的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数据对所述周向磁场检测数据进行环向傅里叶分解，提取其中的频率分量分析所述周向磁场检测数据的相位特征，标记相邻检测计算工件表面各检测点的磁场梯度，标记磁场梯度超过所分析所述第一类磁化异常区域、所述第二类磁化异常区域和将所述第一类磁化异常区域、所述第二类磁化异常区域、所述第三所述磁场扩散区域的并集确定为工件表面的不稳定区域基于所述频谱分布特征，计算各频率分量的能量贡献率，将能根据所述异常频率分量在原始磁场检测数据中的幅值分布，将幅将所述不稳定区域分布数据投影到以所述两个最佳夹持点连线为基准轴的极坐标系根据所述周向磁化强度分布序列，将扇形区域按照磁化强度大小分4基于所述力矩分布特征，计算工件在不同角度下的合成磁力矩，得到根据所述磁力矩平衡曲线，选取合成磁力矩最小且处于稳定平在工件表面建立以所述最优放置角度为起始方向的角度坐标系对所述辅助支撑候选点进行受力平衡分析，选取受力最均匀的两点作所述三点支撑放置方案进行力学仿真分析，计算各支撑点在工件自重作用下的理论受力基于所述不稳定区域分布数据，分析各支撑点周围将所述静态受力分量与所述磁力诱导力矩数据进行矢量叠加，得到计算所述合成力预测值相对于静态受力分量的偏差率件表面选取与所述两个最佳夹持点连线夹角为预设角度且磁场强度最小的区域作为首次9.一种基于磁化特征的数控车床工件定位装置5控车床工件定位装置运用于如权利要求1至8任一项所述的基于磁化特征的数控车床工件磁场预扫描模块，用于对工位上待转移工件的表面进行预扫描，不稳定区域识别模块，用于对所述磁场强度分布数据进行数据磁力矩分析模块，用于对所述不稳定区域分布数据进行磁力矩分析支撑点确定模块，用于基于所述最优放置角度，在工件稳定性分析模块，用于对所述三点支撑放置方案进行力学仿真分析，计算所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于车床工件定位系统执行如权利要求1_8中任意一项所述的基于磁化特征的数控车床工件定6[0002]数控车床是一种自动化加工设备，通过计算机数字控制[0004]本发明的主要目的在于解决现有技术中工件在测量工位上因局部磁化而产生位对所述不稳定区域分布数据进行磁力矩分析，以所述两个最佳夹持点连线为基7对所述初始磁场强度分布数据和所述余热状态下的磁场强度分布数据进行对比对所述切削加工区的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数据对所述非切削过渡区的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数第一类候选区域中筛选出超出所述热应力扩散范围的对所述第二类候选区域的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布量超过第一预设阈值的区域标记为第一类磁8域和所述磁场扩散区域的并集确定为工件表面的不稳定区域对所述磁场强度离散序列进行窗函数平滑处理，消除端点突变对频谱分析的影将所述不稳定区域分布数据投影到以所述两个最佳夹持点连线为基准轴的极坐对所述磁化区域的空间分布数据进行离散化处理，将工件周向划分为N个扇形区根据所述周向磁化强度分布序列，将扇形区域按照磁化强度大小分为强磁化区、对所述角度定位数据进行区域分割，将工件表面划分为多个夹角为15o的扇形搜9基于所述不稳定区域分布数据，分析各支撑点周围磁化区域对支撑点的力矩贡在工件表面选取与所述两个最佳夹持点连线夹角为预设角度且磁场强度最小的区域作为的数控车床工件定位系统执行上述的基于磁化特征的数控车床工件[0021]图1为本发明实施例中基于磁化特征的数控车床工件定位方法的一个实施例示意图2为本发明实施例中基于磁化特征的数控车床工件定位装置的一个实施例示意图3为本发明实施例中基于磁化特征的数控车床工件定位系统的一个实施例示意图4为本发明实施例中基于磁化特征的数控车床工件定位系统的数控机床的一个[0027]本申请一实施例提供一种基于磁化特征的数控车床工件定位方法。图1为本申请部分机械能转化为热能而远离加工区域的表面可能只有30_40℃。这种温度差异会导致述切削加工区为刀具直接接触区域，所述非切削过渡区为切削加工区外围不超过5mm范围第二类候选区域的初始磁场强度分布数据和余热状态下的磁场强度分布数据进行差值分点的磁场强度均值作为基准值，标记周向磁场强度变化超过所述基准值预设倍数的区域，第一预设阈值的区域标记为第一类磁化异常区域；分析所述周向磁场检测数据的相位特[0045]在工件周向每隔30度设置一个检测基准点，这样在整个圆周上共设置12个检测转换为频率域的表达。这种分析方法的优势在于可以清晰地识别出磁场分布的周期性特表明该区域可能存在显著的磁化异常。具体来说，计算相邻检测点磁场强度数据的相位角（通过反正切函数获得如果相位差超过45度（即第二预设阈值则标记为第二类磁化异常区域。[0048]磁场梯度的计算是通过相邻检测点的磁场强度差值除以它们之间的弧长距离得工件半径。如果这个梯度值超过基准值的3倍（即预设倍数则标记为第三类磁化异常区[0051]在本发明的一个实施例中，所述对所述周向磁场检测数提取其中的频率分量，将高频分量超过第一预设阈值的区域标记为第一类磁化异常区域，构成一个磁场强度离散序列。[0054]对平滑处理后的序列进行快速傅里叶变换（FFT可以得到磁场强度的频谱分布设阈值为10%（这个阈值的选择基于大量实验数据统计当某个频率分量的能量贡献率超次接触点两侧选取磁场强度最小的两个点作为辅助支撑点，得到工件的三点支撑放置方个扇形区域内均匀布置5个传感器采集磁场强度数据。将每个区域内所有传感器测得的[0070]对选定的候选区域进行精细扫描，将15度的扇形区域细分成每隔5度一个数据点析。首先计算各支撑点的静态受力分量，这个计算基于工件的重量分布和支撑点的几何位理论上应承受工件重量的1/3，即约3.33牛顿的静态载荷。如果工件的重心偏离几何中心需要通过力矩平衡方程重新计算各支撑点的静态受力。方向力和0.3牛顿的垂直向下力，则该点的合成力预测值为：垂直方向3.03牛顿（3同理方向与垂直方向有9.4度的偏差。括两个方面：力的大小偏差和方向偏差。例如，上述支撑点A的力大小偏差率为|(3.07_施例中基于磁化特征的数控车床工件定位装置一[0083]上面图2从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的中基于磁化特征的数控车[0084]图3是本发明实施例提供的一种基于磁化特征的数控车床工件定位系统的结构示意图，该基于磁化特征的数控车床工件定位系统300可因配置或性能不同而产生比较大的个模块可以包