本發明涉及數控機床控制，具體為一種數控機床生產線智能控制方法。

背景技術：

1、隨著石油、天然氣等地下資源的持續開采，對地下鉆井設備及其精密零件的需求日益增長。這些零件不僅要求具有高精度和高強度，還需在極端環境下保持穩定的性能。數控機床作為現代制造業的核心設備，其高精度、高效率的特點使其成為生產地下鉆井精密零件的理想選擇。然而，傳統的數控機床控制方法已難以滿足當前生產需求，智能控制方法的引入成為必然趨勢。數控機床的傳統控制方法及其局限性包括：手動控制依賴于操作員的經驗和技能，難以實現高精度和一致性；自動化控制雖然提高了生產效率，但缺乏智能決策和自適應能力，難以應對復雜多變的加工需求；編程控制通過預設的程序來控制機床的加工過程，但程序一旦確定，難以靈活調整，且難以應對加工過程中的突發情況。

2、在申請公布號為cn117075534a的中國發明申請中，公開了一種數控機床生產線智能控制方法，包括對數控分析模塊獲取的零件加工裝配圖進行機床加工參數分析，加工執行模塊基于所分析的零件加工控制參數信息進行零件加工生產，并通過傳感器組采集獲取目標零件的加工狀態信息，進而依據加工狀態進行加工參數追溯，基于追溯的目標關聯加工控制參數信息對機床加工控制參數解空間進行優選，生成機床加工控制參數記憶庫，基于機床加工控制參數記憶庫進行全局尋優，輸出機床加工控制優化參數集合，進而以此進行零件生產管控。

3、在申請公布號為cn113894617a的中國發明申請中，公開了一種基于機床振動信號的刀具狀態監測系統及方法，監測系統包括上位機控制模塊和數據采集模塊，實時采集并顯示機床加工過程中的相關信息。該系統可對機床加工中的振動信號進行實時監控，并根據采集結果優化削加工參數，達到延長刀具壽命及故障預警的目的。監測方法將振動曲線與標準特征值曲線進行對比，判斷是否需要更換刀具、刀具磨損情況并根據對比結果優化切削加工參數，最后通過opcua協議向數控機床控制系統發送指令，從而實現對機床的運動狀態的智能控制。

4、在以上發明申請中，發明cn117075534a基于所述機床加工控制參數記憶庫進行全局尋優，輸出機床加工控制優化參數集合，并基于所述機床加工控制優化參數集合進行零件生產管控的技術方案。但程序一旦確定，難以靈活調整，難以應對加工過程中的突發情況。

5、發明cn113894617a雖然考慮到了刀具狀態，但對于其余突發情況并不能很好解決，智能控制系統若無法及時適應這些變化，將導致零件尺寸、形狀或表面質量不符合要求，進而影響產品的整體性能。

6、為此，本發明提供了一種數控機床生產線智能控制方法。

技術實現思路

1、（一）解決的技術問題

2、針對現有技術的不足，本發明提供了一種數控機床生產線智能控制方法，本發明通過將待加工地下鉆井精密儀器零件進行分組編號，提取出每組零件的初始最高溫和初始最低溫，將每組待加工地下鉆井精密儀器零件使用不同的加工參數進行生產，捕捉零件在不同加工參數下的加工最高溫和加工最低溫，并輸出對應的變化加工參數，計算每組零件變化加工參數的高溫影響系數和低溫影響系數，并計算每組零件變化加工參數的溫度綜合影響系數；對不同切削溫度下流程化生產完畢的零件進行掃描，獲得不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的圓度、平面度和圓柱度，計算不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的精度差，確定調節溫度閾值；在實際生產過程中提取實時加工最高溫度，當實時加工最高溫度超過調節溫度閾值時，向外發出生產調控指令，獲取實時加工參數和溫度綜合影響系數，計算實時調控加工參數，可以降低加工過程中的熱變形和切削力變化，這有助于保持加工精度的穩定性，提高產品質量，從而解決了背景技術中記載的技術問題。

3、（二）技術方案

4、為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種數控機床生產線智能控制方法，包括如下步驟：

5、將待加工地下鉆井精密儀器零件進行分組編號，提取出每組零件的初始最高溫和初始最低溫，將每組待加工地下鉆井精密儀器零件使用不同的加工參數進行生產，捕捉零件在不同加工參數下的加工最高溫和加工最低溫，并輸出對應的變化加工參數，計算每組零件變化加工參數的高溫影響系數和低溫影響系數，并計算每組零件變化加工參數的溫度綜合影響系數；

6、對不同切削溫度下流程化生產完畢的零件進行掃描，獲得不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的圓度、平面度和圓柱度，計算不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的精度差，確定調節溫度閾值；

7、在實際生產過程中提取實時加工最高溫度，當實時加工最高溫度超過調節溫度閾值時，向外發出生產調控指令，獲取實時加工參數和溫度綜合影響系數，計算實時調控加工參數。

8、進一步的，將待加工地下鉆井精密儀器零件進行分組編號，使用紅外熱像儀捕捉工件表面溫度場，提取出每組零件的初始最高溫和初始最低溫，將每組待加工地下鉆井精密儀器零件使用不同的加工參數進行生產，使用紅外熱像儀捕捉零件在不同加工參數下的加工最高溫和加工最低溫，并輸出對應的變化加工參數。

9、其中，每組待加工地下鉆井精密儀器零件采用控制變量的方法，例如第一組加工進給速度和切削深度相同，切削速度不同，變化加工參數為切削速度，第二組加工切削速度和切削深度相同，進給速度不同，變化加工參數為進給速度，第三組加工切削速度和進給速度相同，切削深度不同，變化加工參數為切削深度。

10、進一步的，獲取每組零件的初始最高溫、初始最低溫、加工最高溫和加工最低溫，計算不同變化加工參數的加工高溫差和加工低溫差：

11、

12、其中， i表示待加工地下鉆井精密儀器零件的組編號， i=1、2、3， j表示同組不同變化加工參數的順序編號， j=1、2、…n， n為每組待加工地下鉆井精密儀器零件的總數量。

13、進一步的，獲取每組零件的變化加工參數和加工高溫差，計算每組零件的變化加工參數對加工高溫差的高溫影響系數：

14、

15、

16、進一步的，獲取每組零件的變化加工參數和加工低溫差，計算每組零件的變化加工參數對加工低溫差的低溫影響系數：

17、

18、

19、進一步的，獲取每組零件變化加工參數的高溫影響系數和低溫影響系數，計算每組零件變化加工參數的溫度綜合影響系數：

20、

21、

22、進一步的，使用激光掃描儀對不同切削溫度下流程化生產完畢的零件進行掃描，獲得不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的圓度、平面度和圓柱度，計算不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的精度差：

23、

24、其中， a表示不同切削溫度的順序編號， a=1、2、…m， m為切削溫度編號的總數量。

25、進一步的，當精度差超過地下鉆井精密儀器零件的精度標準時，標記該切削溫度為危險切削溫度，取危險切削溫度最低值的0.9倍為調節溫度閾值。

26、進一步的，接收到生產調控指令后，獲取實時加工參數和溫度綜合影響系數，計算實時調控加工參數：

27、

28、其中，x表示同一零件加工的時間編號。

29、（三）有益效果

30、本發明提供了一種數控機床生產線智能控制方法，具備以下有益效果：

31、1、將待加工地下鉆井精密儀器零件進行分組編號，提取出每組零件的初始最高溫和初始最低溫，將每組待加工地下鉆井精密儀器零件使用不同的加工參數進行生產，捕捉零件在不同加工參數下的加工最高溫和加工最低溫，并輸出對應的變化加工參數，計算每組零件變化加工參數的高溫影響系數和低溫影響系數，并計算每組零件變化加工參數的溫度綜合影響系數，可以為后續的數據分析和改進提供依據，為每個零件定制最適宜的加工參數，從而提高加工效率和產品質量。

32、2、對不同切削溫度下流程化生產完畢的零件進行掃描，獲得不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的圓度、平面度和圓柱度，計算不同切削溫度下流程化生產完畢的零件的精度差，確定調節溫度閾值，可以優化生產流程中的切削參數設置，這有助于實現生產過程的標準化和自動化，提高生產效率和產品質量。

33、3、在實際生產過程中提取實時加工最高溫度，當實時加工最高溫度超過調節溫度閾值時，向外發出生產調控指令，獲取實時加工參數和溫度綜合影響系數，計算實時調控加工參數，可以降低加工過程中的熱變形和切削力變化，這有助于保持加工精度的穩定性，提高產品質量。