一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质

申请号 CN202211315105.7 申请日 2022-10-26 公开(公告)号 CN115488428A 公开(公告)日 2022-12-20
申请人 吴江市亨达机械配件有限责任公司; 发明人 何杨; 刘建安; 张健;
摘要 一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质,其中,方法包括:对于每一个刀段,获取其刀段直径、对应的刀段长度和孔壁硬度;根据刀段直径和刀段长度,生成铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表;根据刀段直径和对应的孔壁硬度,生成全部刀段的刀段直径与对应进给量一一对应的第二列表;根据第一列表和第二列表,确定第一x轴坐标区间对应的目标进给量,并控制铰孔刀在第一x轴坐标区间以目标进给量进行铰孔加工。由此,不仅能够兼顾多硬度层材质 工件 上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔 质量 ,而且试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人 力 和时间。
权利要求

1.一种多硬度层台阶孔的加工控制方法,其特征在于,应用于一体同轴的多直径铰孔刀在多硬度层材质工件上的铰孔加工;所述铰孔刀包括多个刀段,所述多个刀段沿刀头至刀柄的方向,直径依次增大;其中至少两个刀段对应的台阶孔孔壁的硬度不同;
所述方法包括:
对于每一个刀段,获取其刀段直径、对应的刀段长度和对应的孔壁硬度;
根据所述刀段直径和所述刀段长度,获取按所述刀段直径大小递增排序的刀段长度序列;根据所述刀段长度序列,生成所述铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表;
根据所述刀段直径和所述对应的孔壁硬度,生成全部刀段的所述刀段直径与所述对应进给量一一对应的第二列表;
根据所述第一列表和所述第二列表,确定所述第一x轴坐标区间对应的目标进给量,并控制所述铰孔刀在所述第一x轴坐标区间以所述目标进给量进行铰孔加工。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述刀段长度序列,生成所述铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表的步骤,包括:
根据所述刀段长度序列,确定对应的第二x轴坐标区间序列;
根据所述刀段直径长度递增的顺序,对所述第二x轴坐标区间序列中的多个第二x轴坐标区间依次进行直径参数赋值,以获得至少一个有效直径参数和对应的第一x轴坐标区间;
根据所述有效直径参数和所述第一x轴坐标区间,生成所述第一列表。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,相邻的两个刀段构成一个刀段组;所述刀段组中,接近所述刀头的刀段为第一刀段,接近所述刀柄的刀段为第二刀段;
所述根据所述刀段直径和所述对应的孔壁硬度,生成全部刀段的所述刀段直径与所述对应进给量一一对应的第二列表的步骤,包括:
在所述刀头端部的刀段组中,根据所述第一刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定所述第一刀段的第一对应进给量;
在全部刀段组中,根据所述第一刀段的刀段直径和孔壁硬度、所述第一对应进给量、所述第二刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定所述第二刀段的第二对应进给量;
生成全部刀段的所述刀段直径与所述对应进给量一一对应的第二列表。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述多硬度层材质工件为合金工件时,所述方法还包括,
获取所述铰孔刀的刃数;
根据以下公式确定所述刀头端部的刀段组的第一对应进给量:
其中,v1为所述刀头端部的刀段组的第一对应进给量,h1为所述刀头端部的刀段的孔壁硬度,且60HBW≤h1≤150HBW,d1为所述刀头端部的刀段的刀段直径,且30mm≤d1≤90mm;C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃数为4时,C=1.1。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多硬度层材质工件为铝合金工件时,根据以下公式确定所述第二对应进给量:
其中,dn+1为所述第二刀段的刀段直径,vn+1为所述第二刀段的第二对应进给量,hn+1为所述第二刀段的孔壁硬度;dn为同刀段组的所述第一刀段的刀段直径,vn为同刀段组的所述第一刀段的第一对应进给量,hn为同刀段组的所述第一刀段的孔壁硬度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,
获取所述铰孔刀的刃数;
根据所述刃数对所述第二对应进给量进行修正,根据以下公式确定所述第二对应进给量:
其中,C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃数为4时,C=1.1。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,
获取所述第二刀段的刀刃的度数θ;
根据所述倒角度数对所述第二对应进给量进行修正,根据以下公式确定所述第二对应进给量:
其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<90°时,A=1。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多硬度层材质工件为铝合金工件时,所述方法还包括,
获取所述第二刀段的刀刃的倒角度数θ;
获取所述铰孔刀的刃数;
根据以下公式确定所述第二对应进给量:
其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<90°时,A=1;C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃数为4时,C=
1.1。
9.一种电子设备,包括处理器、存储器,以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器,用于执行所述存储器所存放的计算机程序,实现权利要求1‑8任一项所述的多硬度层台阶孔的加工控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述指令由处理器加载并执行以实现权利要求1‑8任一项所述的多硬度层台阶孔的加工控制方法。

说明书全文

一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质

技术领域

[0001] 本申请涉及孔加工控制技术领域,特别是涉及一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质。

背景技术

[0002] 随着材料技术的发展和用户需求的提升,越来越多地用到多硬度层材质工件,例如采用不同硬度合金的芯体和盖板构成的铝合金工件、采用不同硬度层的多层铝合金复合板等。而在这些工件上铰孔时,不同的硬度适配于不同的进给量,进给量过低,会影响铰孔效率,进给量过高,孔壁粗糙度难以达标。
[0003] 在多硬度层材质工件上加工同轴台阶孔时,若采用一体同轴的多直径铰孔刀,能够实现一把刀具一次完成整个铰孔加工,而不需要多个不同直径的铰孔刀进行多次加工,在效率方面和稳定性方面均具有突出的优势。
[0004] 在相关技术中,采用同轴多直径铰孔刀时,整个铰孔过程中通常采用恒定的进给量。然而,对于在多硬度层材质工件,由于铰孔的直径和台阶孔的硬度均直接影响铰孔效率和铰孔质量,而在这种铰孔的直径和台阶孔的硬度均有差异的情况下,采用恒定的进给量无法兼顾铰孔效率和铰孔质量,特别是在硬度相差大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,容易导致效率过低或铰孔质量过差,问题尤其严重。发明内容
[0005] 为了解决现有技术存在的不足,本申请的目的在于提供一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质,一方面,能够兼顾多硬度层材质工件上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔质量,对于在硬度差别大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,效果尤佳;另一方面,试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人和时间。
[0006] 为实现上述目的,本申请提供的一种多硬度层台阶孔的加工控制方法应用于一体同轴的多直径铰孔刀在多硬度层材质工件上的铰孔加工;所述铰孔刀包括多个刀段,所述多个刀段沿刀头至刀柄的方向,直径依次增大;其中至少两个刀段对应的台阶孔孔壁的硬度不同;所述方法包括:
对于每一个刀段,获取其刀段直径、对应的刀段长度和对应的孔壁硬度;
根据所述刀段直径和所述刀段长度,获取按所述刀段直径大小递增排序的刀段长
度序列;根据所述刀段长度序列,生成所述铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表;
根据所述刀段直径和所述对应的孔壁硬度,生成全部刀段的所述刀段直径与所述
对应进给量一一对应的第二列表;
根据所述第一列表和所述第二列表,确定所述第一x轴坐标区间对应的目标进给
量,并控制所述铰孔刀在所述第一x轴坐标区间以所述目标进给量进行铰孔加工。
[0007] 进一步地,所述根据所述刀段长度序列,生成所述铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表的步骤,包括:根据所述刀段长度序列,确定对应的第二x轴坐标区间序列;
根据所述刀段直径长度递增的顺序,对所述第二x轴坐标区间序列中的多个第二x
轴坐标区间依次进行直径参数赋值,以获得至少一个有效直径参数和对应的第一x轴坐标区间;
根据所述有效直径参数和所述第一x轴坐标区间,生成所述第一列表。
[0008] 进一步地,相邻的两个刀段构成一个刀段组;所述刀段组中,接近所述刀头的刀段为第一刀段,接近所述刀柄的刀段为第二刀段;所述根据所述刀段直径和所述对应的孔壁硬度,生成全部刀段的所述刀段直径与
所述对应进给量一一对应的第二列表的步骤,包括:
在所述刀头端部的刀段组中,根据所述第一刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定所
述第一刀段的第一对应进给量;
在全部刀段组中,根据所述第一刀段的刀段直径和孔壁硬度、所述第一对应进给
量、所述第二刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定所述第二刀段的第二对应进给量;
生成全部刀段的所述刀段直径与所述对应进给量一一对应的第二列表。
[0009] 更进一步地,当所述多硬度层材质工件为铝合金工件时,所述方法还包括,获取所述铰孔刀的刃数;
根据以下公式确定所述刀头端部的刀段组的第一对应进给量:
其中,v1为所述刀头端部的刀段组的第一对应进给量,h1为所述刀头端部的刀段的
孔壁硬度,且60HBW≤h1≤150HBW,d1为所述刀头端部的刀段的刀段直径,且30mm≤d1≤
90mm;C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃数为4时,C=1.1。
[0010] 进一步地,所述多硬度层材质工件为铝合金工件时,根据以下公式确定所述第二对应进给量:其中,dn+1为所述第二刀段的刀段直径,vn+1为所述第二刀段的第二对应进给量,
hn+1为所述第二刀段的孔壁硬度;dn为同刀段组的所述第一刀段的刀段直径,vn为同刀段组的所述第一刀段的第一对应进给量,hn为同刀段组的所述第一刀段的孔壁硬度。
[0011] 更进一步地,所述方法还包括,根据所述刃数对所述第二对应进给量进行修正:其中,C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃
数为4时,C=1.1。
[0012] 进一步地,所述方法还包括,获取所述第二刀段的刀刃的度数θ;根据所述倒角度数对所述第二对应进给量进行修正:
其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<
90°时,A=1。
[0013] 进一步地,所述多硬度层材质工件为铝合金工件时,所述方法还包括,根据以下公式确定所述第二对应进给量:其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<
90°时,A=1;C为刃数因子;当所述刃数为2时,C=1;当所述刃数为3时,C=1.05;当所述刃数为
4时,C=1.1。
[0014] 为实现上述目的,本申请还提供的一种电子设备,包括处理器、存储器,以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器,用于执行所述存储器所存放的计算机程序,实现如上所述的多硬度层台阶孔的加工控制方法。
[0015] 为实现上述目的,本申请还提供的一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述指令由处理器加载并执行以实现如上所述的多硬度层台阶孔的加工控制方法。
[0016] 本申请的一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质,一方面,能够兼顾多硬度层材质工件上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔质量,对于在硬度差别大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,效果尤佳;另一方面,试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人力和时间。
[0017] 本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。附图说明
[0018] 附图用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,并与本申请的实施例一起,用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中:图1为根据本申请实施例的多硬度层铝合金工件进行台阶孔铰孔后的剖面图;
图2为图1中铰孔对应的铰孔刀结构示意图;
图3为图2的A‑A剖面图;
图4为图2的B‑B剖面图;
图5为根据本申请实施例的多硬度层台阶孔的加工控制方法流程图
图6为根据本申请实施例的电子设备结构框图

具体实施方式

[0019] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0020] 下面参考附图描述本发明实施例提供的一种多硬度层台阶孔的加工控制方法、设备和存储介质。
[0021] 首先需要说明的是,多硬度层台阶孔是指,在多硬度层材质工件上进行铰孔加工得到的台阶孔,该台阶孔包括多个孔径不同的孔段,其中至少两个孔段的孔壁硬度不同;并且,该台阶孔的孔径,沿孔口至孔底的方向变小。
[0022] 对于多硬度层材质工件来说,其可以是采用不同硬度合金的芯体和盖板构成的合金工件,也可以是采用不同硬度层的多层合金复合板等等。图1为本申请实施例中多硬度层材质工件上台阶孔的剖面图,参考图1所示,多层铝合金工件10由不同硬度材料构成,其包括硬度为60HBW的铝合金芯体11和硬度为120HBW的铝合金盖板12。
[0023] 对于多直径铰孔刀来说,参考图2‑4所示,该铰孔刀20可以包括刀体部201和刀刃部202,可以理解的是,该铰孔刀20的刀刃的刃数可以是如图4中所示的两个,也可以是其他数量,如常用的三个、四个等,本申请对此不作具体限制。
[0024] 参考图2所示,铰孔刀20包括对应图1中台阶孔的多个孔径的多个刀段(s1、s2、s3和s4),多个刀段沿刀头211至刀柄212的方向,直径依次增大。相邻的两个刀段构成一个刀段组22;刀段组22中,接近刀头211的刀段为第一刀段221,接近刀柄212的刀段为第二刀段222。
[0025] 图2中,铰孔刀20的刀段s1和s2对应图1中的铝合金芯体11进行铰孔,刀段s3和s4对应图1中的铝合金盖板12进行铰孔。
[0026] 相关技术中,采用同轴多直径铰孔刀时,整个铰孔过程中通常采用恒定的进给量。然而,对于在多硬度层材质工件,在这种铰孔的直径和硬度均有差异的情况下,无法兼顾铰孔效率和铰孔质量,特别是在硬度相差大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,问题尤其严重。
[0027] 基于此,本申请实施例提出一种多硬度层台阶孔的加工控制方法,一方面,能够兼顾多硬度层材质工件上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔质量,对于在硬度差别大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,效果尤佳;另一方面,试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人力和时间。
[0028] 实施例1图5为根据本申请实施例的多硬度层台阶孔的加工控制方法流程图,下面将参考
图5,对本申请的多硬度层台阶孔的加工控制方法进行详细描述。
[0029] 步骤301,对于每一个刀段,获取其刀段直径、对应的刀段长度和对应的孔壁硬度。
[0030] 其中,刀段直径dn和孔壁硬度hn与获取匹配的进给量直接相关,刀段长度ln与不同刀段直径dn对应的x轴上的铰孔坐标直接相关。在具体示例中,输入参数时,刀段直径dn和刀段长度ln的单位可以采用mm,孔壁硬度hn的单位可以采用HBW。
[0031] 需要说明的是,此处的刀段直径,是指该刀段在铰孔加工时的有效开孔直径。具体地,参考图3所示,在刀体上未设置刀刃的部位,刀段直径的大小为该部位的刀体直径;参考图4所示,在刀体上设有刀刃的部位,刀段直径的大小为该部位的刀体直径与对应刀刃的径向长度之和。
[0032] 步骤302,根据刀段直径和刀段长度,获取按刀段直径大小递增排序的刀段长度序列;根据刀段长度序列,生成铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表。
[0033] 需要说明的是,本申请中的有效直径参数是指,在铰孔加工过程中,当前起到铰孔作用的至少一个刀段中的最大刀段直径。在铰孔加工时,采用与有效直径参数和相应硬度所对应的进给量,是兼顾加工效率和铰孔质量的最优配置。
[0034] 需要说明的是,在本申请实施例中,关于第一x轴坐标区间对应的x轴,参考图1所示,以该铰孔13的上端面14处为原点O,以进入铰孔加工方向为x轴正方向。
[0035] 可以理解的是,由于铰孔是铰孔刀从工件孔壁上切除微量(如0.3毫米至数毫米)金属层,即铰孔前工件上已具有原始孔,因此,有可能发生较大直径的刀段已经开始铰孔,而较小直径的刀段还没有接触到孔壁的情况(如该较大直径的刀段很长,而较小直径的刀段很短的情况),即,并非每个铰孔直径都一定是有效直径参数。
[0036] 也就是说,铰孔过程中的最优进给量取决于对应的有效直径参数,而铰孔刀的有效直径参数取决于从刀头至刀柄方向的刀段长度序列,即,按刀段直径长度递增排序的刀段长度序列。根据该刀段长度序列,并基于不同的有效直径参数对应不同的铰孔深度,能够生成铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表。
[0037] 本申请的实施例中,关于生成铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表,包括以下步骤:
步骤401,根据刀段长度序列,确定对应的第二x轴坐标区间序列。
[0038] 具体地,对于刀头端部刀段来说,第二x轴坐标区间是指,铰孔刀从孔口运行至孔底的x轴坐标区间,即a1为 。
[0039] 对于其他刀段来说,第二x轴坐标区间是指,该刀段参与有效铰孔时,铰孔刀所处的x轴坐标区间,即am为 ,其中m=2,3,…,n,且t为孔壁余量。
[0040] 由此,可以得到第二x轴坐标区间序列(a1,a2,…,an)。
[0041] 步骤402,根据刀段直径长度递增的顺序,对第二x轴坐标区间序列中的多个第二x轴坐标区间依次进行直径参数赋值,以获得至少一个有效直径参数和对应的第一x轴坐标区间。
[0042] 具体来说,对第二x轴坐标区间a1,直径参数赋值为d1;对第二x轴坐标区间am,直径参数赋值为dm。需要说明的是,由于每个第二x轴坐标区间与相邻的第二x轴坐标区间,甚至与相邻的连续几个第二x轴坐标区间,都存在区间重叠,因此重叠区间会经过两次赋值、甚至多次赋值。对于重叠区间,对其的最后一次赋值为其直径参数的最终赋值。对于整个铰孔刀来说,最终对应的直径参数赋值即为有效直径参数;而非有效直径参数的刀段直径所对应的刀段,在进行铰孔时不是当时参与铰孔的直径最大的刀段,后续设置对应进给量时将不予考虑。
[0043] 步骤403,根据有效直径参数和第一x轴坐标区间,生成第一列表。
[0044] 具体地,对于整个铰孔刀来说,在其整个铰孔长度(即所有刀段的长度之和)对应的x轴坐标区间中,根据有效直径参数可以确定对应的至少一个第一x轴坐标区间,也就是说,有几个有效直径参数就确定几个相应的第一x轴坐标区间,并生成第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表。
[0045] 步骤303,根据刀段直径和对应的孔壁硬度,生成全部刀段的刀段直径与对应进给量一一对应的第二列表。
[0046] 本申请的实施例中,根据刀段直径和对应的孔壁硬度,生成全部刀段的刀段直径与对应进给量一一对应的第二列表的步骤,包括:在刀头端部的刀段组中,根据第一刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定第一刀段的第一对应进给量;在全部刀段组中,根据第一刀段的刀段直径和孔壁硬度、第一对应进给量、第二刀段的刀段直径和孔壁硬度,确定第二刀段的第二对应进给量;生成全部刀段的刀段直径与对应进给量一一对应的第二列表。
[0047] 需要说明的是,在不考虑其他刀段同轴转动的情况下,对于每个刀段来说,可以根据刀段直径和孔壁硬度,获取加工效率和铰孔效果最佳的对应进给量。采用该对应进给量,能够在确保铰孔质量的前提下,使加工效率达到最高。而步骤303的目的就在于,依次获取全部刀段的对应进给量。
[0048] 具体地,从刀头端部的刀段组开始,确定其第二刀段的第二对应进给量,而该第二对应进给量为相邻的刀段组中的第一刀段的第一对应进给量。然后,再以该相邻的刀段组为对象,根据其第一刀段的刀段直径和孔壁硬度、第一对应进给量,以及其第二刀段的刀段直径和孔壁硬度,获取其第二对应进给量,以此类推,可以获取全部刀段的对应进给量,并生成第二列表。
[0049] 本申请的实施例中,当多硬度层材质工件为铝合金工件时(硬度可以为60HBW‑150HBW),可以获取铰孔刀的刃数,并根据以下公式确定刀头端部的刀段组的第一对应进给量:
 (1)
其中,v1为刀头端部的刀段组的第一对应进给量,h1为刀头端部的刀段的孔壁硬
度,且60HBW≤h1≤150HBW,d1为刀头端部的刀段的刀段直径,且30mm≤d1≤90mm;C为刃数因子;当刃数为2时,C=1;当刃数为3时,C=1.05;当刃数为4时,C=1.1。
[0050] 也就是说,当铰孔加工的工件材质为多层结构的铝合金时,若满足30mm≤d1≤90mm和60HBW≤h1≤150HBW,则可以通过公式(1)获取刀头端部的刀段组的第一对应进给量v1。由公式(1)可知,在一定范围内,刀头端部刀段直径d1越大或孔壁硬度h1越大,其对应进给量v1越小。
[0051] 本申请的实施例中,当多硬度层材质工件为铝合金工件时,可以根据以下公式确定第二对应进给量: (2)
其中,dn+1为第二刀段的刀段直径,vn+1为第二刀段的第二对应进给量,hn+1为第二
刀段的孔壁硬度;dn为同刀段组的第一刀段的刀段直径,vn为同刀段组的第一刀段的第一对应进给量,hn为同刀段组的第一刀段的孔壁硬度。在第一对应进给量vn、第一刀段的刀段直径dn和孔壁硬度hn确定的情况下,第二刀段的刀段直径dn+1越大或孔壁硬度hn+1越大,第二对应进给量vn+1越小。
[0052] 进一步地,该方法还包括:获取铰孔刀的刃数,根据刃数对第二对应进给量进行修正,根据以下公式确定第二对应进给量: (3)
公式(3)中,C为刃数因子;当刃数为2时,C=1;当刃数为3时,C=1.05;当刃数为4时,C=1.1。
[0053] 具体来说,通常采用刃数为2刃、3刃和4刃的铰孔刀。在一定范围内,当刀段直径和刀段长度确定时,铰孔刀的刃数越多,对应进给量越高。相比之下,采用较少刃数的铰孔刀,若设置相同的进给量,无法保证尺寸精度和孔表面质量。因此,根据铰孔刀的刃数修正第二对应进给量,能够更好地兼顾铰孔质量和铰孔加工效率。
[0054] 本申请的实施例中,该方法还包括:获取第二刀段的刀刃的倒角度数θ,根据倒角度数通过以下公式对第二对应进给量进行修正: (4)
其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<
90°时,A=1。
[0055] 具体地,有的刀段上设有倒角,例如参考图2所示,该铰孔刀的刀段S4上设有倒角θ,θ=30°。在刀段直径和刀段长度确定的情况下,刀段的刀刃上具有倒角时,有助于实现较高的对应进给量。因此,通过公式(4),根据倒角度数对第二对应进给量进行修正,能够更好地兼顾铰孔质量和铰孔加工效率。
[0056] 本申请的实施例中,多硬度层材质工件为铝合金工件时,可以获取第二刀段的刀刃的倒角度数θ,并获取铰孔刀的刃数,而后根据以下公式确定第二对应进给量: (5)
其中,A为倒角因子;当0<θ<30°时,A=1.08;当30°≤θ<60°时,A=1.04;当60°≤θ<
90°时,A=1;C为刃数因子;当刃数为2时,C=1;当刃数为3时,C=1.05;当刃数为4时,C=1.1。通过公式(5),根据倒角度数和铰孔刀刃数,对第二对应进给量进行修正,能够进一步优化铰孔质量和铰孔加工效率。
[0057] 步骤304,根据第一列表和第二列表,确定第一x轴坐标区间对应的目标进给量,并控制铰孔刀在第一x轴坐标区间以目标进给量进行铰孔加工。
[0058] 具体地,由于有效直径参数为部分或全部的刀段直径,因此,可以根据第一列表中的有效直径参数与第一x轴坐标区间的一一对应关系,并通过第二列表,获取有效直径参数与对应进给量的一一对应关系,以此来确定第一x轴坐标区间与目标进给量之间的一一对应关系。从而,便于控制铰孔刀运行至第一x轴坐标区间时,采用相应的目标进给量进行铰孔加工。
[0059] 由此,一方面,能够兼顾多硬度层材质工件上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔质量,对于在硬度差别大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,效果尤佳;另一方面,试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人力和时间。
[0060] 应该理解的是,虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0061] 下面通过一个具体实施例对本申请作进一步解释和说明。在该示例中,需要在多层硬度铝合金工件上实现预设台阶孔的铰孔加工(孔壁余量为0.4mm),设计有如图2至图4所示的铰孔刀,该铰孔刀具有两个刀刃,以及四个刀段s1、s2、s3和s4。参考图1所示,多硬度层铝合金工件10包括硬度为60HBW的铝合金芯体11和硬度为120HBW的铝合金盖板12,刀段s1和s2对应铝合金芯体11进行铰孔,刀段s3和s4对应铝合金盖板12进行铰孔。
[0062] 首先,可以通过人机界面输入每个刀段的直径(mm)和长度(mm)以及对应的孔壁硬度(HBW),以获取4个数组(dn,ln,hn),分别为:(30.0,137.3,60)、(36.5,11.9,60)、(77.8,19.6,120)和(86.3,16.6,120)。
[0063] 而后,基于这4个数组,可以确定刀段长度序列(l1,l2,l3,l4)为(137.3,11.9,19.6,16.6),并根据 和 ,其中m=2,3,…,n,且t=
0.4mm,得到第二x轴坐标区间序列(a1,a2,a3,a4),即([0,185.3]、[173.1,185.3]、[165.3,
185.3]、[168.3,185.3])。
[0064] 然后,对(a1,a2,a3,a4)中的第二x轴坐标区间依次进行直径参数赋值d1、d2、d3、d4。其中,d2对应的区间为重叠区间,因此d2为非有效直径参数,其对应的刀段,在整个铰孔过程中,均不是当时参与铰孔的直径最大的刀段;而d1、d3、d4均为有效直径参数。由此,生成有效直径参数Dn和第一x轴坐标区间bn一一对应的第一列表,如表1所示。
[0065] 表1另外,根据公式(1)确定第一刀段的d1对应进给量v1=225mm/min。根据该铰孔刀的
刃数为2刃,得到刃数因子C=1;并根据第四刀段S4上设有倒角θ,θ=30°,而其他刀段上未设有倒角,得到倒角因子A1=A2=A3=1,A4=1.04;以及根据 ,且
,通过公式(5)可以得到全部刀段的刀段直径dn与对应进给量vn。由此,可以
生成第二列表,如表2。
[0066] 表2而后结合第一列表和第二列表,可以得到第一x轴坐标区间bn对应的目标进给量
vn,如表3所示。
[0067] 表3最后,根据表3,控制该铰孔刀在第一x轴坐标区间bn以目标进给量vn进行铰孔加
工。
[0068] 该具体实施例的效果如下:在多硬度层层铝合金工件上,铰孔加工本实施例中的台阶孔,若采用传统方式,整
个孔,均以台阶孔的最大孔径(86.3mm)和最大的孔壁硬度(120HBW)所对应的进给量进行铰孔加工,则该台阶孔的铰孔加工时长为155s;相比之下,若采用本实施例的加工控制方法,该台阶孔的加工时长仅为64s,节省工时58.9%,显著提高了在多硬度层铝合金工件上的铰孔加工效率,并且可以兼顾铰孔质量,还不需要反复调试,节省了大量的人力和时间。
[0069] 综上所述,通过对于每一个刀段,获取其刀段直径、对应的刀段长度和对应的孔壁硬度,并根据刀段直径和刀段长度,获取按刀段直径大小递增排序的刀段长度序列,根据刀段长度序列,生成铰孔刀所处的第一x轴坐标区间与有效直径参数一一对应的第一列表,以及根据刀段直径和对应的孔壁硬度,生成全部刀段的刀段直径与对应进给量一一对应的第二列表,并根据第一列表和第二列表,确定第一x轴坐标区间对应的目标进给量,以及控制铰孔刀在第一x轴坐标区间以目标进给量进行铰孔加工。由此,一方面,能够兼顾多硬度层材质工件上加工台阶孔的铰孔效率和铰孔质量,对于在硬度差别大的多硬度层材质工件上,加工孔径差别大、细孔孔深长的台阶孔,效果尤佳;另一方面,试用时不需要反复调试,输入相关参数即可自动进入运行状态,节省了大量的人力和时间。
[0070] 实施例2图6为根据本申请实施例的电子设备结构框图。如图6所示,电子设备40包括处理
器41、存储器42,以及存储在存储器42中并可在处理器41上运行的计算机程序(图中未示出),该处理器41用于执行存储器42所存放的计算机程序,实现如上的多硬度层台阶孔的加工控制方法。
[0071] 实施例3本申请实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一
条指令,指令由处理器加载并执行以实现如上的多硬度层台阶孔的加工控制方法。
[0072] 需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0073] 应当理解,本发明的各部分可以用硬件软件固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0074] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0075] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0076] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0077] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
QQ群二维码
意见反馈