本发明涉及加工中心技术领域，具体涉及一种加工中心自适应进给切削的方法。
背景技术：
加工中心是柔性加工生产线上最重要的设备。目前很多生产线上都会用到大量的卧式加工中心，比如汽车发动机缸体缸盖生产线。但是目前很多卧式加工中心的可靠性水平仍然相对较低。卧式加工中心可靠性水平低会直接影响到卧式加工中心使用用户的生产效率。
加工中心从设计到报废会经过三个阶段：设计、制造和装配、使用。大部分改进卧式加工中心可靠性水平的措施都主要集中在制造和装配阶段。但是如果在设计阶段就注意提高卧式加工中心的可靠性水平，就可以最有效地整合资源，减少人力物力成本，并提高卧式加工中心的可靠性水平。卧式加工中心的构成非常复杂，需要很多设计人员共同协调设计才能完成。
加工中心在进给切削过程中存在如下缺陷：1）重切削过程入刀起始段时，主轴负载瞬时增大，机床切削振动大；2）重切削过程出刀终点段时，主轴负载瞬时减小，机床切削振动大；3）重切削过程，刀具使用寿命短；4）重切削过程不能高速进给，加工效率低。
技术实现要素：
本发明主要解决现有技术中存在切削振动大、刀具使用寿命短和加工效率低的不足，提供了一种加工中心自适应进给切削的方法，其具有运行稳定性好、刀具使用寿命长和加工效率高的优点。解决重切削过程机床振动的问题。实现切削低负载时机床高速进给，高负载时机床低速进给的自适应切削。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种加工中心自适应进给切削法，包括机床主轴电机配置高精密旋转编码器，数控系统内嵌有plc可编程序控制器。机床进给移动速度由加工程式设定，实际进给速度由设定进给速度×进给倍率确定，通过plc程序控制与算法，自动改变进给被绿值，实现控制机床进给速度的自适应切削。通过数控系统可以实时监测加工过程中主轴转速波动数据；通过可编程控制器可编写plc程序实时读取主轴转速波动数据，加工时设定进给倍率标准值为100%，设定主轴转速波动极限值为a，在超出波动极限值a时，自动降低进给倍率到设定值b，在设定时间c后，进给倍率自动阶梯式逐步恢复到标准值。
作为优选，通过plc程序与算法自动控制和改变入刀段与出刀段的进给切削倍率值：
入刀段：plc将主轴电机实测转速值数据寄存器值，与加工指令转速值数据寄存器值，进行差值减法运算，运算结果值即为入刀段主轴转速波动检测数据；运算公式：结果值=加工指令主轴转速值-实测主轴转速值，当运算结果值超过极限设定a值时，启动自适应进给切削控制，plc修改进给倍率寄存器赋值数据，使得切削倍率降到设定b值；采用阶梯式控制法，进给倍率逐步恢复到100%；
出刀段：plc将与加工指令转速值数据寄存器值进行加法运算，运算结果值即为出刀段主轴转速波动检测数据，运算公式：结果值=加工指令主轴转速值+2，当实测主轴转速值数据寄存器数值大于运算值时，启动自适应进给切削控制，plc修改进给倍率寄存器数值，使得进给倍率降到设定b值；按照进给倍率阶梯式控制法，逐步恢复到100%。
作为优选，切削进给倍率阶梯式控制法指当切削入刀进给倍率b值按照固定时间寄存器设定为若干秒间隔，plc修改进给倍率数据寄存器数据，阶梯递增进行赋值，阶梯递值在10-30%范围内可选择。
作为优选，切削进给倍率阶梯式控制法指当出刀段进给倍率b值按照固定时间寄存器设定为若干秒间隔，plc修改进给倍率数据寄存器数据，阶梯递增进行赋值，阶梯递值在20-40%范围内可选择。
作为优选，可根据机床主轴切削不同的加工工艺状态设定a值，设定方法：重切削过程工件单位去除量大时，设定值>5转；重切削过程工件单位去除量小时，设定值<5转。
作为优选，a为主轴负载智能自适应启动检测值设定，a对应的是数控系统的参数号和plc数据寄存器，a值的参数设定数值允许范围0转～20转。
作为优选，倍率设定值b为数控系统控制机床切削进给运行速度的倍率百分比值，自适应进给切削入刀段时，b值为30～50%；自适应进给切削出刀段时，b值为20～40%。
作为优选，时间设定值c内容定义为主轴负载智能自适应控制时间设定，时间设定值c对应的是数控系统的参数号和plc数据寄存器，c参数设定数值允许范围0秒～10秒，根据机床重切削工艺不同，程序进给速度指令值大小，设定进给倍率恢复至100%所需的时间设定。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种加工中心自适应进给切削的方法，与现有技术相比较，具有运行稳定性好、刀具使用寿命长和加工效率高的优点。解决重切削过程机床振动的问题。实现切削低负载时机床高速进给，高负载时机床低速进给的自适应切削。
具体实施方式
下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种加工中心自适应进给切削的方法，机床主轴电机配置高精密旋转编码器，数控系统内嵌有plc可编程序控制器，机床进给移动速度由加工程式设定，实际进给速度由设定进给速度×进给倍率确定，通过plc程序控制与算法，自动改变进给被绿值，实现控制机床进给速度的自适应切削。通过数控系统可以实时监测加工过程中主轴转速波动数据；通过可编程控制器可编写plc程序实时读取主轴转速波动数据，加工时设定进给倍率标准值为100%，设定主轴转速波动极限值为a，在超出波动极限值a时，自动降低进给倍率到设定值b，在设定时间c后，进给倍率自动阶梯式逐步恢复到标准值。可根据机床主轴切削不同的加工工艺状态设定a值，a为主轴负载智能自适应启动检测值设定，a对应的是数控系统的参数号和plc数据寄存器，a值的参数设定数值允许范围0转～20转。设定方法：重切削过程工件单位去除量大时，设定值>5转；重切削过程工件单位去除量小时，设定值<5转。
时间设定值c内容定义为主轴负载智能自适应控制时间设定，时间设定值c对应的是数控系统的参数号和plc数据寄存器，c参数设定数值允许范围0秒～10秒，根据机床重切削工艺不同，程序进给速度指令值大小，设定进给倍率恢复至100%所需的时间设定。
通过plc程序与算法自动控制和改变入刀段与出刀段的进给倍率值：
入刀段：plc将主轴电机实测转速值数据寄存器值，与加工指令转速值数据寄存器值，进行差值减法运算，运算结果值即为入刀段主轴转速波动检测数据；运算公式：结果值=加工指令主轴转速值-实测主轴转速值，当运算结果值超过极限设定a值时，启动自适应进给切削控制，plc修改进给倍率寄存器赋值数据，使得切削倍率降到设定b值；采用阶梯式控制法，进给倍率逐步恢复到100%。切削进给倍率阶梯式控制法指当切削入刀进给倍率b值按照固定时间寄存器设定为2秒间隔，plc修改进给倍率数据寄存器数据，阶梯递增20%进行赋值。
出刀段：plc将与加工指令转速值数据寄存器值进行加法运算，运算结果值即为出刀段主轴转速波动检测数据，运算公式：结果值=加工指令主轴转速值+2，当实测主轴转速值数据寄存器数值大于运算值时，启动自适应进给切削控制，plc修改进给倍率寄存器数值，使得进给倍率降到设定b值；按照进给倍率阶梯式控制法，逐步恢复到100%。切削进给倍率阶梯式控制法指当出刀段进给倍率b值按照固定时间寄存器设定为2秒间隔，plc修改进给倍率数据寄存器数据，阶梯递增30%进行赋值。
倍率设定值b为数控系统控制机床切削进给运行速度的倍率百分比值，自适应进给切削入刀段时，b值为30%；自适应进给切削出刀段时，b值为20%。
智能自适应进给入刀加工时，通过数据统计分析，设定主轴转速波动检测范围值，设定自适应进给时间控制范围值。机床重切削入刀起始点开始时，超过设定主轴转速波动检测范围值，机床智能检测会立即做出反应，自动降低切削进给倍率值牵制到40%。机床自适应进给触发启动后，运行进给速率实现自动阶梯增长，在设定时间控制内完成40%→60%→80%→100%的阶梯进给切换。随着入刀切入段的不断深入，主轴电机负载和转速波动逐步趋于稳定，进给速度也随之由慢变快。
智能自适应进给出刀加工时，机床重切削入刀起始点开始时，实测转速超过主轴指令转速2转，机床智能检测会立即做出反应，自动降低切削进给倍率值牵制到30%。机床自适应进给触发启动后，运行进给速率实现自动阶梯增长，在设定时间控制内完成30%→60%→90%→100%的阶梯进给切换。随着出刀终点段的不断缩短，主轴电机负载和转速波动逐步趋于稳定，进给速度随之由慢变快。
综上所述，该加工中心自适应进给切削的方法，具有运行稳定性好、刀具使用寿命长和加工效率高的优点。解决重切削过程机床振动的问题。实现切削低负载时机床高速进给，高负载时机床低速进给的自适应切削。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。