大數(shù)據(jù)也可以用于五軸加工評估！

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五軸加工件的表面質(zhì)量是評價五軸加工水平的重要指標，如何快速簡單高效地檢測工件表面質(zhì)量，涉及到檢測方法、檢測設備等諸多因素。高效的檢測加工件表面輪廓精度不僅能快速評判五軸加工機床的好壞，還可以快速為加工工藝、加工程序反饋問題。

檢測加工件表面輪廓精度好壞現(xiàn)主要通過以下方式：憑經(jīng)驗觀察工件是否有過切和紋路，但是這種方式不能定量分析。

▲工件過切

通過三坐標測量儀等精密地測量出零件的x、y、z三個坐標的數(shù)值，并對這些標準的數(shù)值進行計算機數(shù)據(jù)處理，通過擬合形成測量的元素，經(jīng)過數(shù)學計算得出位置、形狀公差以及其他幾何數(shù)據(jù)，但需購買專用檢測設備。

▲三坐標測量

而基于大數(shù)據(jù)的五軸加工件輪廓精度評估，不需要專業(yè)設備測頭檢測，通過加工過程中大數(shù)據(jù)的采集，以及UG/NX對模型點云數(shù)據(jù)的提取，以ICP（最近點迭代）算法完成采集點數(shù)據(jù)與模型點云數(shù)據(jù)之間的配準。

然后通過計算采集點云數(shù)據(jù)與模型點云數(shù)據(jù)之間的最大偏差、最小偏差和平均偏差，從而完成模型的偏差評估。

五軸加工數(shù)據(jù)模型的建立

大數(shù)據(jù)技術向工業(yè)領域的逐步滲透使它成為了制造領域近年來最為熱門的新興技術。如今的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備在插補或位置控制的周期中同步采集多項指令數(shù)據(jù)和反饋信號，并可連續(xù)長時間地把這些珍貴的過程數(shù)據(jù)記錄并保存下來。

SSTT是伺服調(diào)整工具(Servo Self Test Tools)的簡稱，主要用于配備數(shù)控系統(tǒng)的機床在線調(diào)試、診斷過程，也可以作為一種離線數(shù)據(jù)分析工具（以華中數(shù)控系統(tǒng)為例）。在加工過程中SSTT實時采集每個采樣周期的機床指令位置、實際位置、跟隨誤差、運動速度、主軸電流以及附加傳感器反饋的振動信號、溫度信號等數(shù)據(jù)。

▲SSTT應用場景

iScope軟件能對采樣數(shù)據(jù)進行離線的可視化分析，在采集數(shù)據(jù)之后，iScope軟件能夠從采樣數(shù)據(jù)文件中讀取機床狀態(tài)數(shù)據(jù)，將其中的指令位置和實際位置重構出指令刀位點和實際刀位點在工件坐標系下的位置，再由刀位點分別張成指令刀位點曲面和實際刀點位曲面�？捎糜谘芯勘砻嫒毕菖c數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)外數(shù)據(jù)變換規(guī)律之間的映射關系。SSTT采集的是每個軸的機床坐標數(shù)據(jù)，iScope通過RTCP變換，將機床坐標數(shù)據(jù)轉換為工件坐標系數(shù)據(jù)。

加工件質(zhì)量的檢測

由于采集的S件數(shù)據(jù)是分段截面的數(shù)據(jù)，在同一個Z高度下采集了曲面1、2、3、4的數(shù)據(jù)�，F(xiàn)在S件曲面1、2、3、4上插入點集，讓采集的數(shù)據(jù)與點集進行匹配，通過點云數(shù)據(jù)的配準，可以將不同坐標系下或不同角度下獲得的點云數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一個基準坐標系下。通過采集數(shù)據(jù)點與目標數(shù)據(jù)點之間的配準，得出S件型面各部分平均偏差。

▲S件模型

獲得S件CAD模型偏置點云數(shù)據(jù)，具體步驟包括：將S件模型導入UG/NX，通過曲面——截取體，截取CAD模型的側面部分，即獲得S件CAD模型;通過UG/NX插入——點——點集，在曲面上生成相應的點集并導出，得到原始S件CAD模型點云數(shù)據(jù)圖;點云數(shù)據(jù)文本格式輸出，獲得MATLAB能識別的點云數(shù)據(jù)格式。

對SSTT采集到數(shù)據(jù)和模型提取的點云數(shù)據(jù)采用ICP算法進行精配準，通過MATLAB編程實現(xiàn)剛體變換的ICP算法的求解，MATLAB實現(xiàn)的具體步驟如下：計算最近點，根據(jù)采集的S件4個截面的點云數(shù)據(jù)集U，對于數(shù)據(jù)點集U中的每個數(shù)據(jù)點，求出在目標點集P中距離最近的點，并組合成點集Q;采集數(shù)據(jù)點集U經(jīng)過ICP算法變換之后，形成數(shù)據(jù)點集;與CAD模型比對分析，S件采集點云數(shù)據(jù)在進行ICP算法變換過程中，經(jīng)過十幾個迭代的計算，S件采集點云數(shù)據(jù)與CAD模型點云數(shù)據(jù)之間的偏差趨于穩(wěn)定后，偏差值最小為0.0098，最大在0.0415左右。

通過SSTT軟件完成五軸機床S件加工實際坐標數(shù)據(jù)的采集，iScope軟件完成RTCP的轉換并輸出工件坐標。通過S件CAD模型偏置點云數(shù)據(jù)的方法和步驟，然后通過ICP算法完成采集點云數(shù)據(jù)與目標點云數(shù)據(jù)即CAD模型偏置點云數(shù)據(jù)之間的配準，從而消除外界因素引起的點云數(shù)據(jù)坐標系之間的偏差，完成采集點云數(shù)據(jù)與CAD模型的比對分析，從而定量分析S件表面輪廓精度，為測量環(huán)節(jié)提供評估依據(jù)，從而節(jié)省產(chǎn)品件測量檢測時間。

對于制造業(yè)來說，大數(shù)據(jù)技術不僅是掌握龐大的多源異構數(shù)據(jù)信息，而且更是對這些數(shù)據(jù)進行恰當?shù)膶�業(yè)化處理，從中快速提取出有實用價值的潛在知識，進一步優(yōu)化生產(chǎn)過程。通過對加工采集數(shù)據(jù)的處理，將采集的數(shù)據(jù)與加工模型進行對比分析加工件表面質(zhì)量，可以快速評估加工件表面輪廓精度。

（來源jiajuxia）

桌前一盆花

先是專業(yè)設備采集數(shù)據(jù)評估，現(xiàn)在是自己采集數(shù)據(jù)評估。以后就是自己評估自己修正。樓主是做智能機床的嗎？這么高大上的行業(yè)。多發(fā)帖，讓我們多漲見識。

遠祥

大數(shù)據(jù)很多的會關注于生產(chǎn)效率，產(chǎn)量班次和生產(chǎn)標時。