本发明涉及数控机床控制，尤其涉及一种基于人工智能的数控机床电气控制系统。
背景技术：
1、随着制造业向智能化、自动化方向的发展，数控机床作为现代机械加工的重要设备，其性能直接影响到产品的加工质量和生产效率。传统的数控机床电气控制系统主要依赖于预设的参数和固定的控制策略，难以适应复杂多变的加工环境和个性化需求。此外，传统系统在故障预测与诊断方面也存在明显不足，导致维护成本高且影响生产连续性。
2、中国专利公开号cn114442555a公开了一种数控机床电气控制系统，包括，采集模块，用以实时采集执行机构的运行参数和环境参数，所述运行参数包括执行机构的运行时间、运行速度和运行温度以及执行机构的执行末端与加工零件间的摩擦力；分析模块，用以根据所述运行参数和环境参数对执行机构进行定位误差分析，其与所述采集模块连接；判断模块，用以根据定位误差分析结果进行运行状态判定，其与所述分析模块连接；调整模块，用以根据运行状态判定结果对执行机构的运行状态进行调整，其与所述判断模块连接；校验模块，用以根据调整后加工零件的尺寸参数对定位误差进行校验，其与所述调整模块连接；由此可见，该发明仅对数控机床的运行状态和加工零件的误差进行分析，并未对数控机床加工过程中机床和零件的受损状态进行分析，可能因为加工过程导致机床和零件受损，存在数控机床加工过程安全性低、加工质量低的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的数控机床电气控制系统，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、机床数据录入模块，用以录入加工部件信息和数控机床参数；
4、运行数据采集模块，用以采集监测周期内的数控机床运行数据和加工部件图像；
5、模式分析模块，用以根据加工部件信息对加工部件的难易等级进行分级，并根据分级结果和数控机床参数对数控机床的加工模式进行分析；
6、负荷监测模块，用以根据监测周期内的数控机床运行数据和数控机床参数对设备的运行状态进行分析，并根据分析结果和数控机床的加工模式分析结果对设备负荷状态进行分析；
7、部件监测模块，用以根据监测周期内的加工部件的图像对加工部件的加工状态进行分析；
8、安全预警模块，用以根据设备负荷状态分析结果和加工部件的加工状态分析结果对加工过程进行报警；
9、电气控制模块，用以根据监测周期内加工过程的报警结果对下一监测周期数控机床的工作过程进行控制。
10、进一步地，所述模式分析模块包括部件性质分析单元，所述部件性质分析单元用以根据加工部件信息对加工部件的物理性质进行分析，并根据分析结果对加工部件进行难易等级分级；
11、所述部件性质分析单元计算加工部件的加工难度系数α，并将加工部件的加工难度系数α与各预设难度系数进行比对，以确定加工部件的难易等级，加工部件的难易等级包括易加工、正常加工和难加工。
12、进一步地，所述模式分析模块还设有模式分析单元，所述模式分析单元用以根据加工部件的难易等级分级结果和数控机床参数确定数控机床的加工模式，数控机床的加工模式包括三级加工模式、二级加工模式和一级加工模式，并设置各模式的加工参数。
13、进一步地，所述负荷监测模块设有设备监测单元，所述设备监测单元用以根据监测周期内的数控机场运行数据对设备的运行状态进行分析；
14、所述设备监测单元计算设备状态指数γ，并将设备状态指数γ与预设设备状态指数y进行比较，以确定监测周期内设备的运行状态，设备的运行状态包括正常和异常。
15、进一步地，所述负荷监测模块还设有负荷分析单元，所述负荷分析单元用以根据监测周期内的数控机床运行数据、数控机床的加工模式和监测周期内设备的运行状态分析结果对设备负荷状态进行分析，设备负荷状态的分析结果包括低负荷、正常负荷和高负荷。
16、进一步地，所述负荷监测模块还设有老化度分析单元，所述老化度分析单元用以计算设备老化度β，并通过设备老化度β与预设老化阈值b进行比对，以确定监测周期内设备的老化度，设备的老化度分析结果包括正常和异常，并在设备的老化度分析结果为异常时将第二预设设备负荷指数调整为h2’。
17、进一步地，所述负荷监测模块还设有冷却监测单元，所述冷却监测单元用以计算机床切削区域的等价温度t；
18、所述冷却监测单元根据机床切削区域的等价温度的计算结果t和数控机床冷却液流量对数控机床的冷却状态进行分析，以确定监测周期内数控机床的冷却状态，监测周期内数控机床的冷却状态分析结果包括正常和异常，并在监测周期内数控机床的冷却状态分析结果为异常时将预设老化阈值优化为b’。
19、进一步地，所述部件监测模块还设有部件监测单元，所述部件监测单元用以根据监测周期内的加工部件的图像对加工部件的加工状态进行分析；
20、所述部件监测单元将监测周期内加工部件加工部位的表面粗糙度σ与预设粗糙度阈值k进行比对，以确定加工部件的加工状态，加工部件的加工状态包括正常和异常。
21、进一步地，所述安全预警模块根据设备负荷状态分析结果和加工部件的加工状态分析结果对加工过程进行报警：若设备负荷状态为低负荷状态且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程正常，不进行报警；若设备负荷状态为正常负荷且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程正常，不进行报警；若设备负荷状态为高负荷且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内设备状态异常，并向用户发送设备维修报警；若设备负荷状态为低负荷状态且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为可调整设备异常，并向用户发送低质量加工报警；若设备负荷状态为正常负荷且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为模式分析异常，并向用户发送模式错误报警；若设备负荷状态为高负荷且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为设备异常，并暂停加工部件的加工过程。
22、进一步地，所述电气控制模块用以根据加工过程的报警结果对下一监测周期数控机床的工作过程进行控制：若报警结果为低质量加工报警，所述电气控制模块将下一监测周期数控机床的加工模式上移；若报警结果为设备维修报警，所述电气控制模块将下一监测周期各模式的加工参数调整为ri’、di’和gi’；若报警结果为模式错误报警，所述电气控制模块将下一监测周期数控机床的加工模式下移。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果在于通过所述机床数据录入模块对数控机床参数和加工部件信息的获取，提高了信息获取的准确性和完整性，通过所述运行数据采集模块对本系统所需实时信息的获取，提高了数据获取的完整性，通过所述模式分析模块对加工部件的难易等级进行分级，提高了对加工模式分析的准确性，通过所述负荷监测模块对设备的运行状态进行分析，提高了设备负荷状态分析的准确性，通过所述部件监测模块随加工部件的加工状态进行分析，提高了对加工部件加工质量分析的准确性，通过所述安全预警模块对加工过程进行报警，提高了数控机床加工过程的安全性，通过所述电气控制模块对下一监测周期数控机床的工作过程进行控制，提高了数控机床加工过程的安全性和加工质量。
1.一种基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述模式分析模块包括部件性质分析单元，所述部件性质分析单元用以根据加工部件信息对加工部件的物理性质进行分析，并根据分析结果对加工部件进行难易等级分级；
3.根据权利要求2所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述模式分析模块还设有模式分析单元，所述模式分析单元用以根据加工部件的难易等级分级结果和数控机床参数确定数控机床的加工模式，数控机床的加工模式包括三级加工模式、二级加工模式和一级加工模式，并设置各模式的加工参数。
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述负荷监测模块设有设备监测单元，所述设备监测单元用以根据监测周期内的数控机场运行数据对设备的运行状态进行分析；
5.根据权利要求4所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述负荷监测模块还设有负荷分析单元，所述负荷分析单元用以根据监测周期内的数控机床运行数据、数控机床的加工模式和监测周期内设备的运行状态分析结果对设备负荷状态进行分析，设备负荷状态的分析结果包括低负荷、正常负荷和高负荷。
6.根据权利要求5所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述负荷监测模块还设有老化度分析单元，所述老化度分析单元用以计算设备老化度β，并通过设备老化度β与预设老化阈值b进行比对，以确定监测周期内设备的老化度，设备的老化度分析结果包括正常和异常，并在设备的老化度分析结果为异常时将第二预设设备负荷指数调整为h2’。
7.根据权利要求6所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述负荷监测模块还设有冷却监测单元，所述冷却监测单元用以计算机床切削区域的等价温度t；
8.根据权利要求7所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述部件监测模块还设有部件监测单元，所述部件监测单元用以根据监测周期内的加工部件的图像对加工部件的加工状态进行分析；
9.根据权利要求8所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述安全预警模块根据设备负荷状态分析结果和加工部件的加工状态分析结果对加工过程进行报警：若设备负荷状态为低负荷状态且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程正常，不进行报警；若设备负荷状态为正常负荷且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程正常，不进行报警；若设备负荷状态为高负荷且加工部件的加工状态为正常，所述安全预警模块判定监测周期内设备状态异常，并向用户发送设备维修报警；若设备负荷状态为低负荷状态且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为可调整设备异常，并向用户发送低质量加工报警；若设备负荷状态为正常负荷且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为模式分析异常，并向用户发送模式错误报警；若设备负荷状态为高负荷且加工部件的加工状态为异常，所述安全预警模块判定监测周期内加工过程为设备异常，并暂停加工部件的加工过程。
10.根据权利要求9所述的基于人工智能的数控机床电气控制系统，其特征在于，所述电气控制模块用以根据加工过程的报警结果对下一监测周期数控机床的工作过程进行控制：若报警结果为低质量加工报警，所述电气控制模块将下一监测周期数控机床的加工模式上移；若报警结果为设备维修报警，所述电气控制模块将下一监测周期各模式的加工参数调整为ri’、di’和gi’；若报警结果为模式错误报警，所述电气控制模块将下一监测周期数控机床的加工模式下移。
