本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法。

背景技術(shù)：

機(jī)床切削工步全過程由工進(jìn)給開始時(shí)刻--空走刀--切削開始時(shí)刻—切削--切削結(jié)束時(shí)刻--空走刀--工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻構(gòu)成，其中，切削過程是指機(jī)床刀具與工件接觸并開始進(jìn)行材料去除的過程。切削過程的在線自動(dòng)判斷是機(jī)床有效運(yùn)行時(shí)間(切削時(shí)間)、機(jī)床有效利用率(切削時(shí)間/開機(jī)時(shí)間)等機(jī)床關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)獲取的核心；其次，刀具的磨損、切削能量的消耗、冷卻液的消耗等均發(fā)生切削過程中，因此切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷對(duì)于刀具使用時(shí)間實(shí)時(shí)獲取、機(jī)床能量有效利用率和機(jī)床加工進(jìn)度在線監(jiān)測(cè)等也具有重要支持作用。

目前，現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床通訊獲取的切削時(shí)間實(shí)際上是機(jī)床的工進(jìn)刀時(shí)間，也叫工進(jìn)給時(shí)間。然而，機(jī)床工進(jìn)刀時(shí)間除包含切削時(shí)間外，還包括空走刀時(shí)間，隨著機(jī)床服役時(shí)間的增長(zhǎng)，空走刀時(shí)間將越來越多，該方法產(chǎn)生的機(jī)床切削時(shí)間誤差也將越來越大。

國(guó)際上對(duì)機(jī)床切削過程做了一定研究：公布號(hào)為CN103838181A的中國(guó)專利根據(jù)機(jī)床主軸負(fù)載時(shí)電流信號(hào)的變化特征對(duì)機(jī)床工作過程進(jìn)行判斷，但由于部分精加工過程電流變化特征不明顯，并且電流信號(hào)無法控制的隨機(jī)波動(dòng)較大，使得該類加工的切削開始和結(jié)束時(shí)刻難以判斷；美國(guó)專利(US 20140212236A1)通過在刀具和主軸處安裝多元傳感器進(jìn)行了數(shù)控機(jī)床切削過程的判斷，但在機(jī)床主軸處安裝傳感器成本高，甚至?xí)绊憴C(jī)床正常工作；加拿大專利(CA 2063887)通過采用多位移監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)床切削過程中的刀具路徑監(jiān)測(cè)，但其無法直接判斷出刀具與工件接觸的準(zhǔn)確時(shí)刻點(diǎn)；公布號(hào)為CN104808584A的中國(guó)專利利用機(jī)床功率變化特征和人機(jī)交互方法實(shí)現(xiàn)了機(jī)床設(shè)備利用狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，但切削液以及機(jī)床安全門的透明情況均會(huì)影響人工視覺判斷的準(zhǔn)確性，降低了監(jiān)測(cè)精度。

綜上所述，現(xiàn)有機(jī)床切削過程判斷技術(shù)主要存在儀器成本高且安裝不方便、部分精加工切削過程判斷精度較低、空走刀難以判斷等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠準(zhǔn)確判斷切削工步中的切削狀態(tài)和空走刀狀態(tài)，有利于準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)機(jī)床有效運(yùn)行時(shí)間和機(jī)床有效利用率的數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法，其特征在于，在判斷前，先獲取機(jī)床在空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率范圍為P_Umin～P_Umax并儲(chǔ)存；判斷時(shí)，包括如下步驟：

a)對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，實(shí)時(shí)讀取機(jī)床的數(shù)控加工代碼的執(zhí)行狀態(tài)，獲取并記錄切削進(jìn)給模式代碼的執(zhí)行開始時(shí)刻t_U1s，判斷為切削工步中工進(jìn)給開始時(shí)刻t_U1s，同時(shí)也是切削工步中第一次空走刀狀態(tài)的開始時(shí)刻t_U1s；

b)切削工步中第一次空走刀開始后，獲取機(jī)床主軸的實(shí)時(shí)輸入功率P_i；當(dāng)輸入功率P_i增大并超過空走刀狀態(tài)下主軸的最大輸入功率P_Umax時(shí)，記錄該增大時(shí)的時(shí)刻，判斷為切削工步中切削狀態(tài)的開始時(shí)刻t_Cs，同時(shí)也是第一次空走刀狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻；

c)切削工步中切削狀態(tài)開始后，當(dāng)輸入功率P_i減小至P_Umax以下并保持在空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率范圍P_Umin～P_Umax內(nèi)時(shí)，記錄該減小時(shí)的時(shí)刻，判斷為切削工步中切削狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻t_Ce，同時(shí)也是第二次空走刀狀態(tài)的開始時(shí)刻；

d)切削工步中切削狀態(tài)結(jié)束后，實(shí)時(shí)讀取機(jī)床的數(shù)控加工代碼的執(zhí)行狀態(tài)，獲取并記錄切削進(jìn)給模式代碼的執(zhí)行結(jié)束時(shí)刻t_U2e，即判斷為切削工步中工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻t_U2e，同時(shí)也是第二次空走刀狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻t_U2e。

上述方法中，步驟a)中切削進(jìn)給模式代碼是指用于切削加工所執(zhí)行的代碼，常表現(xiàn)為數(shù)控工進(jìn)給代碼，其之前執(zhí)行的數(shù)控代碼常為快速進(jìn)刀代碼，其后執(zhí)行的數(shù)控代碼常為快速退刀代碼；因此，軟件中常利用進(jìn)給速度和G代碼命令進(jìn)行快速進(jìn)刀、快速退刀、工進(jìn)給的識(shí)別，并將快速進(jìn)刀代碼轉(zhuǎn)變?yōu)楣みM(jìn)給代碼時(shí)的時(shí)刻近似判斷為切削進(jìn)給模式代碼執(zhí)行的開始時(shí)刻，以及將工進(jìn)給代碼轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖偻说洞a的時(shí)刻近似判斷為切削進(jìn)給模式代碼執(zhí)行的結(jié)束時(shí)刻。

步驟b)和步驟c)采用主軸輸入功率的變化特征進(jìn)行切削狀態(tài)開始與結(jié)束時(shí)刻的判斷，這是因?yàn)樵跈C(jī)床切削過程中，材料去除時(shí)消耗的能量主要來自于主軸；空走刀狀態(tài)時(shí)，刀具因不承受負(fù)載，故機(jī)床主軸的輸入功率相對(duì)較小，且保持在一定的波動(dòng)范圍P_Umin～P_Umax內(nèi)，該波動(dòng)較小且主要是加工車間供電電壓不穩(wěn)造成的；切削狀態(tài)時(shí)，在刀具開始接觸工件后，工件材料變形或去除將使得機(jī)床的主軸輸入功率會(huì)在機(jī)床空走刀的狀態(tài)時(shí)的基礎(chǔ)上增加，且通常大于空走刀狀態(tài)下的機(jī)床主軸的最大輸入功率P_Umax；由此，實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)床主軸的輸入功率與空走刀狀態(tài)下的主軸輸入功率P_Umin～P_Umax進(jìn)行比較，當(dāng)輸入增大并超過空走刀狀態(tài)最大輸入功率P_Umax時(shí)則判斷為切削開始時(shí)刻。同理，當(dāng)?shù)毒唠x開工件時(shí)，機(jī)床主軸的輸入功率由切削狀態(tài)下的相對(duì)較大值減小變成空走刀狀態(tài)時(shí)的相對(duì)較小值，并保持在P_Umin～P_Umax內(nèi)；由此，當(dāng)機(jī)床主軸的輸入功率減小至P_Umax以下并維持在P_Umin～P_Umax內(nèi)時(shí)可判斷機(jī)床由切削狀態(tài)進(jìn)入空走刀狀態(tài)，即切削結(jié)束時(shí)刻。基于上述過程，可以準(zhǔn)確判斷出切削工步中的第一次空走刀狀態(tài)、切削狀態(tài)以及第二次空走刀狀態(tài)，并記錄各狀態(tài)時(shí)的起始和結(jié)束時(shí)刻。這樣，可以計(jì)算出每中狀態(tài)所占用的時(shí)間，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出機(jī)床有效運(yùn)行時(shí)間和機(jī)床有效利用率。

實(shí)際工程，有些切削工步因切削量很小，工件材料去除消耗的能量很小，使得切削過程中機(jī)床主軸的主軸功率變化不明顯，作為進(jìn)一步優(yōu)化，針對(duì)此類切削工步，即在切削進(jìn)給模式代碼執(zhí)行過程t_U1s～t_U2e中，機(jī)床主軸的實(shí)時(shí)輸入功率P_i始終保持在空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率范圍P_Umin～P_Umax內(nèi)時(shí)，還包括如下步驟：

讀取所有取第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值和第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值將切削工步中工進(jìn)給開始時(shí)刻t_U1s加上上述第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值判斷為切削工步中切削狀態(tài)的開始時(shí)刻t_Cs；將切削工步中工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻t_U2e減去上述第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值即判斷為切削狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻t_Ce。

實(shí)際工程中，機(jī)床的空走刀時(shí)間通常與操作者對(duì)機(jī)床的操作習(xí)慣相關(guān)但差距不大，采用上述檢測(cè)方法，通過將機(jī)床歷史切削工步中的第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間T_U1和第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間T_U2進(jìn)行平均，對(duì)上述工步中的空走刀及切削狀態(tài)的起始時(shí)刻點(diǎn)和結(jié)束時(shí)刻點(diǎn)進(jìn)行修正，提高了全過程的判斷精度。

綜上所述，本發(fā)明具有能夠準(zhǔn)確判斷切削工步中的切削狀態(tài)和空走刀狀態(tài)，有利于準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)機(jī)床有效運(yùn)行時(shí)間和機(jī)床有效利用率等優(yōu)點(diǎn)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本專利提供的數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法能夠準(zhǔn)確判斷出數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中刀具與工件的接觸或者分離時(shí)刻。

2、本專利提供的數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法采用機(jī)床主軸的輸入功率進(jìn)行判斷，通常該輸入功率是通過電量參數(shù)傳感器或功率傳感器進(jìn)行獲取的，相比于采用安裝應(yīng)變片，加速度傳感器等方法，其安裝更簡(jiǎn)單方便，成本更低。

3、本專利提供的數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出機(jī)床切削工步中的切削時(shí)間，便于后續(xù)進(jìn)行機(jī)床有效利用率的在線獲取。

附圖說明

圖1為外圓車削過程示意圖。

圖2為切削工步自動(dòng)判斷流程圖。

圖3為實(shí)施例中工件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中：1-車刀、2-工件、11-快速進(jìn)刀路徑、12-第一次空走刀路徑、13-切削路徑、14-第二次空走刀路徑、15-快速退刀路徑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施時(shí)：機(jī)床加工時(shí)，一個(gè)完整工步的走刀路線為：機(jī)床參考點(diǎn)->安全平面->工件切削->安全平面->機(jī)床參考點(diǎn)，其中安全平面是指機(jī)床為防止快速移動(dòng)的刀具與工件表面發(fā)生碰撞而在接近工件表面的空間里建立的平面，且在該平面與工件表面之間，刀具的速度為切削進(jìn)給速度。在這個(gè)走刀過程中，刀具以進(jìn)給速度從安全平面接近工件表面(或切削完后從工件表面返回安全平面)的過程稱為空走刀。通常，一個(gè)完整的切削工步包括兩次空走刀：第一次空走刀為切削前刀具以進(jìn)給速度離開安全平面并接近工件表面的過程；第二次空走刀為切削完成后，刀具以進(jìn)給速度離開工件表面并接近安全平面的過程，或者刀具以進(jìn)給速度離開工件表面走向機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)的過程。例如，如圖1所示，外圓車削過程中的兩個(gè)空走刀為工件兩端面附近的走刀過程。走完整個(gè)空走刀過程的時(shí)間即為空走刀時(shí)間，實(shí)際工程中，空走刀時(shí)間往往取決于工人的操作性習(xí)慣和機(jī)床自身加工空間，與加工類型如精加工、半精加工、粗加工的選擇關(guān)聯(lián)不大。

由此，數(shù)控機(jī)床切削工步全過程關(guān)鍵判斷包含以下步驟：

a)離線獲取機(jī)床在空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率P_Umin～P_Umax并儲(chǔ)存。

b)切削工步工進(jìn)給開始時(shí)刻的判斷

工進(jìn)開始時(shí)有一個(gè)顯著特點(diǎn)，刀具的走刀速度發(fā)生明顯變化，執(zhí)行的代碼明顯不同。工進(jìn)給開始時(shí)刻的獲取正是通過實(shí)時(shí)讀取數(shù)控機(jī)床執(zhí)行的數(shù)控加工代碼，并分析這一變化特征獲得的，當(dāng)數(shù)控加工代碼由快速移動(dòng)模式代碼變?yōu)榍邢鬟M(jìn)給模式的代碼時(shí)，則記為切削工步工進(jìn)給開始時(shí)刻t_U1s(也就是第一個(gè)空走刀開始時(shí)刻)。例如，當(dāng)FANUC系統(tǒng)當(dāng)前執(zhí)行由快速移動(dòng)代碼“G00 X_Y_Z_”變?yōu)楣みM(jìn)給代碼“G01 Z_F_”時(shí)，即為切削工步工進(jìn)開始時(shí)，式中“X_Y_Z_”為機(jī)床坐標(biāo)，”F_”為機(jī)床進(jìn)給速率。

c)切削工步切削開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻的判斷

空走刀開始后，實(shí)時(shí)比較機(jī)床空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率P_Umin～P_Umax和實(shí)時(shí)輸入功率P_i的關(guān)系，當(dāng)

P_i＞P_Umax

時(shí)，則記錄此時(shí)刻為切削開始時(shí)刻。

切削狀態(tài)下，實(shí)時(shí)獲取機(jī)床輸入功率P_i，并與機(jī)床空走刀狀態(tài)下主軸的輸入功率P_Umin～P_Umax進(jìn)行比較，當(dāng)

P_i≤P_Umax

且維持P_Umin≤P_i≤P_Umax時(shí)，則記錄此減小時(shí)的時(shí)刻為切削工步切削結(jié)束時(shí)刻。

d)切削工步工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻的判斷

切削工步工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻是通過分析和監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床實(shí)時(shí)執(zhí)行的數(shù)控加工代碼來實(shí)現(xiàn)的：當(dāng)數(shù)控機(jī)床當(dāng)前執(zhí)行的數(shù)控加工代碼由工進(jìn)給代碼變?yōu)榭焖偻说洞a時(shí)，該時(shí)刻則記為切削工步工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻。如機(jī)床FANUC數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前執(zhí)行代碼由工進(jìn)給代碼“G01 Z_F_”變?yōu)榭焖偻说丁癎00 X₀ Y₀ Z₀”的時(shí)刻，式中X₀ Y₀ Z₀為機(jī)床參考點(diǎn)。

綜上所述，數(shù)控機(jī)床切削工步全過程中關(guān)鍵時(shí)刻的判斷方法為:首先，通過數(shù)控通信技術(shù)獲取機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)執(zhí)行的數(shù)控加工代碼，并根據(jù)其變換特征判斷出數(shù)控機(jī)床切削工步工進(jìn)給開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻；然后在此基礎(chǔ)上，通過機(jī)床實(shí)時(shí)輸入功率及其變化特征判斷切削工步開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻，整個(gè)判斷過程的流程見圖2中實(shí)線部分。

但由于部分精加工因切削余量較小，功率需求小，根據(jù)功率變化特征進(jìn)行此類切削工步的判斷往往準(zhǔn)確度不高，容易出現(xiàn)誤判。因此，對(duì)于工進(jìn)給過程中功率變化不明顯的切削工步，其切削開始、結(jié)束時(shí)刻的判斷則是結(jié)合空走刀時(shí)長(zhǎng)的歷史統(tǒng)計(jì)平均值和工進(jìn)給時(shí)刻點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的，其判斷過程的流程見圖2中的虛線部分。具體為

首先，獲取該機(jī)床所有歷史切削工步中的第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間T_U1和第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間T_U2，分別計(jì)算獲取第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值和第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值

然后，將切削工步中工進(jìn)給開始時(shí)刻t_U1s加上第一次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值判斷為切削工步中切削狀態(tài)的開始時(shí)刻t_Cs，即

$t_{Cs}=t_{U1s}+\stackrel{\‾}{T_{U1}}$

將切削工步中工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻t_U2e減去第二次空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的平均值判斷為切削狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻t_Ce，即

$t_{Ce}=t_{U2e}-\stackrel{\‾}{T_{U2}}$

而關(guān)于歷史空走刀狀態(tài)持續(xù)時(shí)間，其獲取分兩種情況。

如果機(jī)床之前進(jìn)行過功率變化明顯的加工，空走刀時(shí)長(zhǎng)T_U1計(jì)算為

T_U1＝t_U1e-t_U1s

T_U2＝t_U2e-t_U2s

式中，t_U1e--------為歷史加工第一次空走刀狀態(tài)的開始時(shí)刻；

t_U1e--------為歷史加工第一次空走刀狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻；

t_U2e--------為歷史加工第二次空走刀狀態(tài)的開始時(shí)刻；

t_U2e--------為歷史加工第二次空走到狀態(tài)的結(jié)束時(shí)刻；

如果數(shù)控機(jī)床之前未進(jìn)行過加工，則此類切削工步第一個(gè)空走刀行程需借助現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研方式計(jì)算獲取，具體為：根據(jù)該機(jī)床操作者的習(xí)慣進(jìn)行估算后人機(jī)交互錄入，或者對(duì)該類型機(jī)床的空走刀時(shí)間進(jìn)行長(zhǎng)期人工判斷和統(tǒng)計(jì)，然后手動(dòng)錄入。

下面結(jié)合某數(shù)控車床加工某零件的過程為例進(jìn)行說明，該工件的示意圖見圖3，其加工過程為粗車外圓－>精車外圓－>粗車槽。所采用的傳感器為HC33-C3電量測(cè)量?jī)x，數(shù)控加工代碼則是采用軟件以0.25s為間隔實(shí)時(shí)從數(shù)控系統(tǒng)中讀取獲得的。判斷前，離線測(cè)得該數(shù)控機(jī)床在空走刀狀態(tài)下，主軸的輸入功率為波動(dòng)范圍260W～275W。

一、粗車外圓過程

1、工進(jìn)給開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻獲取

數(shù)控機(jī)床當(dāng)前執(zhí)行的數(shù)控加工代碼由“G00 X8.3”變?yōu)椤癎1 Z1”的時(shí)刻即為外圓粗車時(shí)工進(jìn)給的開始時(shí)刻。測(cè)得數(shù)控加工代碼發(fā)生該變化的時(shí)刻為15:37:29.000(本例中時(shí)間表示為“時(shí)：分：秒.毫秒”)，即工進(jìn)給開始時(shí)刻為15:37:29.000；并在15:37:40.000時(shí)由“G01 X13 W-1.2”變?yōu)椤癎00 X200；”，即外圓粗車時(shí)工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻為15:37:40.000。

2、切削開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻的獲取

進(jìn)入空走刀后，測(cè)得主軸輸入功率為269W，并在15:37:29.500時(shí)機(jī)床主軸輸入功率由269W變?yōu)?89W，遠(yuǎn)大于269,即數(shù)控車床粗車外圓的切削開始時(shí)刻為15:37:29.500，之后機(jī)床處于切削狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量該狀態(tài)下主軸功率一直在489W左右的波動(dòng)，最大波動(dòng)范圍為13W，直到15:37:39.000時(shí)，功率變?yōu)榱?65W，即粗車外圓的切削結(jié)束時(shí)刻為15:37:39.000。

綜上，此次粗加工第一次空走刀時(shí)長(zhǎng)和第二次空走刀時(shí)長(zhǎng)分別為0.5s和1s。

二、精車外圓時(shí)過程

1、工進(jìn)給開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻獲取

精車外圓時(shí)工進(jìn)給開始時(shí)刻為當(dāng)前執(zhí)行代碼由“G00 X7.935”變?yōu)椤癎01 X8.05 Z-29.5 F300‘’的時(shí)刻，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為15:37:43.000，而在15:37:52.000時(shí)，當(dāng)前執(zhí)行數(shù)控加工代碼由“G01 X14 F300”變?yōu)榱恕癎00 X200 Z1”?；诖?，精車外圓時(shí)工進(jìn)給開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻分別為15:37:43.000和15:37:52.000。

2、切削開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻的獲取

將工進(jìn)給開始時(shí)刻(即第一個(gè)空走刀開始時(shí)刻)15:37:43.000，和粗車外圓時(shí)的第一次空走刀時(shí)長(zhǎng)0.5s帶入公式

$t_{Cs}=t_{U1s}+\stackrel{\‾}{T_{U1}}$

中，得出精車外圓的切削開始時(shí)刻為15:37:43.5000。

同理，將工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻(第二個(gè)空走刀結(jié)束時(shí)刻)15:37:52.000，和粗車外圓時(shí)的第二次空走刀時(shí)長(zhǎng)1.0s帶入公式

T_U2＝t_U2e-t_U2s

中，得出精車外圓的切削結(jié)束時(shí)刻為15:37:51.000。

三、粗車槽過程

1、工進(jìn)給開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻判斷

數(shù)控機(jī)床當(dāng)前執(zhí)行的數(shù)控加工代碼由“G00 Z13.25”變?yōu)椤癎1 X7.05 F100”的時(shí)刻即為粗車槽工進(jìn)開始時(shí)刻，為15:37:56.000。而在15:37:59.000時(shí)，當(dāng)前執(zhí)行數(shù)控加工代碼由“G01 X8.5”變?yōu)榱恕癎00 X10 Z1”，即工進(jìn)給結(jié)束時(shí)刻為15:37:59.000。

2、切削開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻判斷

工進(jìn)開始后，主軸功率為269W，并在15:37:56.500時(shí)輸入功率由269W突變?yōu)?16W，即粗車槽切削開始時(shí)刻為15:37:56.500；之后機(jī)床處于切削狀態(tài)，主軸功率在以325W為中心12W左右范圍內(nèi)波動(dòng)，直到15:37:58.000時(shí)，功率變?yōu)榱?69W，即數(shù)控車床粗車槽時(shí)的切削結(jié)束時(shí)刻為15:37:58.000。

四、判斷結(jié)果分析

在采用上述方法的進(jìn)行切削工步關(guān)鍵時(shí)刻獲取的同時(shí)，本文為了進(jìn)行精度比較，采用了秒表記錄，人為判斷的方式進(jìn)行了切削時(shí)刻點(diǎn)獲取。為了便于結(jié)果對(duì)比，并將秒表測(cè)試結(jié)果轉(zhuǎn)換成上述方法的時(shí)間模式，兩種方法獲取的切削時(shí)刻點(diǎn)(“分：秒.毫秒”)見下表。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本專利的切削工步關(guān)鍵時(shí)刻的判斷精度較高：粗加工切削工步判斷的誤差不到0.5s，精加工切削工步相對(duì)誤差大一些，但也在1s以內(nèi)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。