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(biāo),，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(shè)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(jī)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(biāo)測量儀等精密地測量出零件的x、y,、z三個坐標(biāo)的數(shù)值,，并對這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值進(jìn)行計算機(jī)數(shù)據(jù)處理,，通過擬合形成測量的元素，經(jīng)過數(shù)學(xué)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(shè)備。

▲三坐標(biāo)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(shè)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(zhǔn),。

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

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大數(shù)據(jù)技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域的逐步滲透使它成為了制造領(lǐng)域近年來最為熱門的新興技術(shù)。如今的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備在插補(bǔ)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(jī)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(jī)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(yīng)用場景

iScope軟件能對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)床狀態(tài)數(shù)據(jù),，將其中的指令位置和實際位置重構(gòu)出指令刀位點和實際刀位點在工件坐標(biāo)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(guān)系,。SSTT采集的是每個軸的機(jī)床坐標(biāo)數(shù)據(jù)，iScope通過RTCP變換,，將機(jī)床坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工件坐標(biāo)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)。現(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(jìn)行匹配,，通過點云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)，可以將不同坐標(biāo)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(zhǔn)坐標(biāo)系下,。通過采集數(shù)據(jù)點與目標(biāo)數(shù)據(jù)點之間的配準(zhǔn),，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(dǎo)入UG/NX,，通過曲面——截取體，截取CAD模型的側(cè)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(yīng)的點集并導(dǎo)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(jìn)行精配準(zhǔn)，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(biāo)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(jìn)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(jī)床S件加工實際坐標(biāo)數(shù)據(jù)的采集,，iScope軟件完成RTCP的轉(zhuǎn)換并輸出工件坐標(biāo),。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(biāo)點云數(shù)據(jù)即CAD模型偏置點云數(shù)據(jù)之間的配準(zhǔn),，從而消除外界因素引起的點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)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(shù)不僅是掌握龐大的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)信息,，而且更是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?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(jìn)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(jìn)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(shè)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(jī)床的嗎,？這么高大上的行業(yè),。多發(fā)帖，讓我們多漲見識,。

遠(yuǎn)祥

大數(shù)據(jù)很多的會關(guān)注于生產(chǎn)效率,，產(chǎn)量班次和生產(chǎn)標(biāo)時。