专利汇可以提供一种插铣刀智能控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种插 铣刀 智能控制方法,它涉及一种控制方法,具体涉及一种插铣刀智能控制方法。本 发明 为了解决现有插铣刀具加工过程中减振降温控制方法操作繁琐、通用性差、对环境有污染、 温度 测量不准确、降温过程单一、没有共同考虑温度和振动的问题。本发明的步骤为:安装插铣刀; 加速 度 传感器 、一号位移传感器、二号位移传感器、三号位移传感器、四号位移传感器、五号位移传感器将检测到的加速度 信号 和位移信号传送给振动信号 控制器 ,振动信号控制器根据加速度信号和位移信号向 电流 控制器发出指令,电流控制器通过调节一号电磁 铁 、二号电 磁铁 、三号电磁铁、四号电磁铁、五号电磁铁内的电流。本发明属于 机械加工 领域。,下面是一种插铣刀智能控制方法专利的具体信息内容。
1.一种插铣刀智能控制方法,其特征在于:所述一种插铣刀智能控制方法是通过如下步骤实现的:
步骤一、安装插铣刀;插铣刀包括刀头(1)、刀头座(2)、刀体(3)和刀尾座(10),刀头(1)通过刀头座(2)固定安装在刀体(3)的前端,刀尾座(10)固定安装在刀体(3)的后端;插铣刀还包括加速度传感器(4)、套筒(5)、支撑板(6)、减震橡胶(7)、振动信号控制器(8)、电磁铁及位移传感器组件、永磁铁(23)质量块(24)和连接杆(25);刀体(3)内由前至后依次设有第一型腔(3-1)、第二型腔(3-2)、第三型腔(3-3),加速度传感器(4)固定安装在刀头座(2)的一端,质量块(24)设置在第一型腔(3-1)内的中部,永磁铁(23)套装在质量块(24)上,所述电磁铁及位移传感器组件设置在第一型腔(3-1)内,套筒(5)和支撑板(6)由前至后依次设置在第二型腔(3-2)内,减振橡胶(7)设置在第三型腔(3-3)内,连接杆(25)的前端与质量块(24)的后端面连接,连接杆(25)的后端由前至后依次穿过套筒(5)、支撑板(6)、减振橡胶(7),振动信号控制器(8)固定安装在第三型腔(3-3)的后端面上,加速度传感器(4)的信号输出端与振动信号控制器(8)的信号输入端连接,振动信号控制器(8)的输出端与所述电磁铁及位移传感器组件的输入端连接;所述电磁铁及位移传感器组件包括一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)、一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)和电流控制器;一号电磁铁(13)、一号位移传感器(18)由前至后依次设置在第一型腔(3-1)内的前端面,且一号电磁铁(13)和一号位移传感器(18)位于加速度传感器(4)与永磁铁(23)前端面之间,二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)沿圆周方向依次设置组成电磁铁环,所述永磁铁(23)设置在所述电磁铁环内,二号位移传感器(19)固定安装在二号电磁铁(14)的内侧面上,三号位移传感器(20)固定安装在三号电磁铁(15)的内侧面上,四号位移传感器(21)固定安装在四号电磁铁(16)的内侧面上,五号位移传感器(22)固定安装在五号电磁铁(17)的内侧面上;一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)的信号输出端均与振动信号控制器(8)信号输入端连接,振动信号控制器(8)的输出端与所述电流控制器的输入端连接,所述电流控制器的电流输出端与一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)的电流输入端连接;一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)均是由铁芯、绕线、外壳由内至外依次套装组成,绕线与所述电流控制器的电流输出端连接;橡胶圈(26)套装在连接杆(25)上,且橡胶圈(26)位于支撑板(6)内壁与连接杆(25)外壁之间;冷却液通道(27)由前至后依次贯穿刀头(1)、刀头座(2)、刀体(3)、刀尾座(10),且冷却液通道(27)的末端与刀尾座(10)后端的连接口(10-1)连通;温度传感器(12)固定安装在刀头(1)上,温度信号控制器(11)固定安装在刀头(1)的前端面内,温度传感器(12)的信号输出端与温度信号控制器(11)的信号输入端连接,温度信号控制器(11)通过无线信号发射器与冷却液控制器的无线信号接收器连接;
步骤二、加速度传感器(4)、一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)将检测到的加速度信号和位移信号传送给振动信号控制器(8),振动信号控制器(8)根据加速度信号和位移信号向电流控制器发出指令,电流控制器通过调节一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)内的电流,实现对一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)内与永磁铁(23)之间排斥力的调控;
步骤三、温度传感器(12)将监测到的刀头(1)上刀片的温度信号传输给温度信号控制器(11),温度信号控制器(11)根据温度信号通过冷却液控制器向刀头(1)喷射冷却液。
2.根据权利要求1所述一种插铣刀智能控制方法,其特征在于:在插铣刀自身发生振动时,步骤二中的控制过程为:
当质量块(24)沿Z正向振动时,一号位移传感器(18)检测质量块(24)与一号电磁铁(13)的距离,在距离S+1<a时,S+1表示当前质量块(24)与一号电磁铁(13)的距离,a表示预设值,即振动信号控制器(8)中提前设定的质量块(24)与电磁铁的定值距离,振动信号控制器(8)控制电流控制器使电流增大,使一号电磁铁(13)的排斥力增加,进而使质量块(24)远离一号电磁铁(13),此时二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)保持不变;
同理,当质量块(24)沿X正向、Y正向、Z负向、X负向、Y负向振动时,一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)将位移信号传输给振动信号控制器(8),振动信号控制器(8)根据所接收到的位移信号向电流控制器发出指令,电流控制器根据指令调控一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)内电流,进而实现调控一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)与永磁铁(23)之间的排斥力;即当质量块(24)距离某电磁铁距离S<a时,相应电磁铁得电,当质量块(24)同时距离两块电磁铁距离S1,S2都小于a时,该两块电磁铁同时得电;
当质量块(24)沿Z负向振动时,此时质量块(24)会带动连接杆(25)和减振橡胶(7)沿Z负向运动,由于第三型腔(3-3)是倒圆锥形,在减振橡胶(7)沿Z负向运动时,摩擦力会越来愈大,进而起到减振作用。
3.根据权利要求1所述一种插铣刀智能控制方法,其特征在于:在铣刀受到外界振动后,步骤二中的控制过程为:
在刀杆在受到外界振动后,加速度传感器(4)会同时直接将加速度信号传输到振动信号控制器(8),当X正向加速度A+x>b时,A+x表示当前X正向加速度值,b表示预设值,即振动信号控制器(8)中提前设定的加速度正值,振动信号控制器(8)将控制电流控制器使电流增大,使二号电磁铁(14)的排斥力增加,进而使质量块(24)远离二号电磁铁(14);当X负向加速度A-x>c时,A-x表示当前X负向加速度值,c表示预设值,即振动信号控制器(8)中提前设定的加速度负值,b与c绝对值相同,振动信号控制器(8)将控制电流控制器使电流增大,使四号电磁铁(16)的排斥力增加,进而使质量块(24)远离四号电磁铁(16);同理,在质量块(24)沿Y正向、Z正向、Y负向振动时,振动信号控制器(8)通过电流控制器控制一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)的电流;当Z负向加速度A-z>c时,A-z表示当前Z负向加速度值,c表示预设值,即振动信号控制器(8)中提前设定的加速度负值,b与c绝对值相同,振动信号控制器(8)不发出控制信号。
4.根据权利要求1所述一种插铣刀智能控制方法,其特征在于:步骤三中冷却液的控制过程为:
当刀头(1)上刀片温度T>n时,T表示当前刀片温度,n表示设定的最高温度,温度传感器(12)将信号传给温度信号控制器(11),温度信号控制器(11)通过其自带的无线发射装置,将控制信号传给带有无线接收装置的冷却液控制器,进而控制冷却液泵打开,冷却液依次经过机床主轴进入到刀尾座(10)、刀体(3)和刀头(1)中贯通的冷却液通道,最后喷洒在刀片上,用来给刀片降温;当刀片温度T<m时,T表示当前刀片温度,m表示设定的最低温度,温度信号控制器(11)控制冷却液控制器,进而控制冷却液泵关闭。
5.根据权利要求1所述一种插铣刀智能控制方法,其特征在于:步骤一中智能插铣刀的安装流程为:
步骤A、将电源端输出的导线经过电流控制器连接滑环引线(9)的外部,将电流控制器信号线连接滑环引线(9)的外部;
步骤B、将来自于滑环引线(9)内部的信号线通过导线槽(3-5)与振动信号控制器(8)连接,之后,将信号线的一端接到振动信号控制器(8)的输入端,将振动信号控制器(8)固定在第三型腔(3-3)的封闭端,将信号线的另一端分别与一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)和加速度传感器(4)连接,并将信号线有序的布置在导线槽(3-5)内;将来自于滑环引线(9)内部的导线通过导线槽(3-5)与振动信号控制器(8)、一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)、一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)和加速度传感器(4)连接,将导线有序的布置在导线槽(3-5)内;
步骤C、将橡胶圈(26)安装在支撑板(6)上,之后,将连接杆(25)的一端固定连接到包有永磁铁(23)的质量块(24)上,另一端穿过支撑板(6)和橡胶圈(26),通过螺母固定在减振橡胶(7)的通孔内;之后,将永磁铁(23)、质量块(24)、支撑板(6)、橡胶圈(26)、减振橡胶(7)组件安装到刀体(3)的空腔内,使得减振橡胶(7)紧贴在第三型腔(3-3)内,并位于第三型腔(3-3)的中部,使得支撑板(6)紧贴于第二型腔(3-2)右端;之后,将套筒(5)安装到第二型腔(3-2)紧贴于支撑板(6);将一号位移传感器(18)、二号位移传感器(19)、三号位移传感器(20)、四号位移传感器(21)、五号位移传感器(22)对应安装在一号电磁铁(13)、二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)、五号电磁铁(17)上,将二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)和五号电磁铁(17)成圆环形安装到第一型腔(3-1)内,使其紧贴于套筒(5),将一号电磁铁(13)安装于第一型腔内,使其紧贴于二号电磁铁(14)、三号电磁铁(15)、四号电磁铁(16)和五号电磁铁(17);之后将加速度传感器(4)固定到刀尾座(2)凸起的一端,并将刀尾座(2)固定连接在第一型腔(3-1)内;
步骤D、将温度信号控制器(11)安装在刀头(1)前端的盲孔内,将温度传感器(12)固定安装在靠近刀片的刀头(1)上,并将信号线通过导线槽(3-5)与温度信号控制器(11)连接,之后将刀头(1)固定安装到刀头座(2)上;最后将刀尾座(10)固定安装到刀体(3)的后端。
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