基于简谐振动断屑的自适应钻削加工方法
专利汇可以提供基于简谐振动断屑的自适应钻削加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 复合材料 / 合金 叠层自动钻削装备实验平台，包括：监控反馈系统、 简谐振动 钻削系统和参数 数据库 系统，简谐振动钻削系统根据钻尖主切削刃的运动情况，在加工过程中建立切削刃轨迹与切削层厚度之间的关系图，从而根据切削刃运动轨迹计算得到实时切削层厚度并获得简谐振动钻削时进给方向切屑厚度模型，采用该模型对CFRP/Ti叠层的加工进行主动简谐振动断屑模拟并输出备用加工参数至参数数据库系统，参数数据库系统根据内置实测加工参数以及备用加工参数，通过实时采集伺服 电机 和电 主轴 的负载功率/ 电流 数据输出匹配条件下的最优加工参数。本 发明 解决了CFRP/Ti叠层加工的 钛 合金切屑对CFRP层孔壁严重损伤的文图，显著地提高了加工 质量 ，对类似复材金属叠层的加工具有十分有意义的参考价值。，下面是基于简谐振动断屑的自适应钻削加工方法专利的具体信息内容。
1.一种复合材料/合金叠层自动钻削装备实验平台，其特征在于，包括：监控反馈系统、简谐振动钻削系统和参数数据库系统，其中：监控反馈系统实时监测制孔过程中电机的负载曲线、主轴转速变化曲线和进给速度变化曲线，通过阈值检测被钻削材料的变化并自动调整钻削被钻削叠层材料的加工参数；简谐振动钻削系统根据钻尖主切削刃的运动情况，在加工过程中建立切削刃轨迹与切削层厚度之间的关系图，从而根据切削刃运动轨迹计算得到实时切削层厚度并获得简谐振动钻削时进给方向切屑厚度模型，采用该模型对CFRP/Ti叠层的加工进行主动简谐振动断屑模拟并输出备用加工参数至参数数据库系统，参数数据库系统根据内置实测加工参数以及备用加工参数，通过实时采集伺服电机和电主轴的负载功率/电流数据输出匹配条件下的最优加工参数。
2.根据权利要求1所述的复合材料/合金叠层自动钻削装备实验平台，其特征是，所述的简谐振动钻削系统包括：依次相连的螺纹刀具、低频振动钻削装置、转接头和电主轴，电主轴的外侧进一步设有与低频振动钻削装置相接触的限位支架。
3.根据权利要求1所述的复合材料/合金叠层自动钻削装备实验平台，其特征是，所述的监控反馈系统根据负载功率/电流的变化情况，设定阈值确保不发生误判。其判别准则式具体为： 或 所述的监控反馈系统的识别总时间在300ms以内，该
监控反馈系统包括：由左右驱动器-、上下驱动器-组成的电机驱动器、进给驱动器、多轴运动控制单元、数据采集单元和工控单元，其中：工控单元分别与多轴运动控制单元和据采集单元相连并传输实时电流、功率和转速信息，多轴运动控制单元分别与电机驱动器、进给驱动器以及电主轴相连并传输对应材料加工信息。
4.一种基于上述任一权利要求所述平台的基于简谐振动断屑的自适应钻削加工方法，其特征在于，包括：
步骤1：根据钻尖主切削刃的运动情况，在加工过程中建立切削刃轨迹与切削层厚度之间的关系图，从而根据切削刃运动轨迹计算得到实时切削层厚度和简谐振动钻削时进给方向切屑厚度模型；
步骤2：根据简谐振动钻削时进给方向切屑厚度模型实施CFRP/Ti叠层钻削CFRP孔壁表面损伤变化实验，即主动简谐振动断屑模拟，从而获得孔壁质量最佳时的切屑尺寸并记录其对应的备用加工参数，通过重复步骤2得到参数数据库系统。
步骤3：采集电主轴钻削过程中实时输出负载电流、功率和转速等参数信息，通过控制系统内置阈值，识别被钻削材料的种类并自动匹配最优钻削参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的进给方向切屑厚度模型为：
其中：Hcut(t)为进给方向切屑厚度，Nv为振动的
次数，N为主轴转速，A为振幅，f为进给量，t为时间，Nz为切削刃数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的内置阈值的判别准则式具体为：
或
基于简谐振动断屑的自适应钻削加工方法
技术领域
背景技术
发明内容
300ms以内，该监控反馈系统包括：由左右驱动器、上下驱动器组成的电机驱动器、进给驱动器、多轴运动控制单元、数据采集单元和工控单元，其中：工控单元分别与多轴运动控制单元和据采集单元相连并传输实时电流、功率和转速信息，多轴运动控制单元分别与电机驱动器、进给驱动器以及电主轴相连并传输对应材料加工信息。
动的次数，N为主轴转速，A为振幅，f为进给量，t为时间，Nz为切削刃数。
具体实施方式
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