[發明專利]基于難加工金屬數控加工工藝的智能篩選系統無效

申請號：	201010273514.6	申請日：	2010-09-07
公開（公告）號：	CN101930223A	公開（公告）日：	2010-12-29
發明（設計）人：	曾誼暉;廖巨林;張翼德	申請（專利權）人：	曾誼暉
主分類號：	G05B19/19	分類號：	G05B19/19;G06F17/30;G06N3/02
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地址：	410205 湖南省長沙市岳麓區高新技***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于加工金屬數控工藝智能篩選系統
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于數控加工設備，具體涉及一種基于難加工金屬數控加工工藝的智能篩選系統。

背景技術

伴隨科學技術的進步和工業生產的不斷發展，對機械產品及其零部件使用性能的要求越來越高，機械制品多功能、高功能化的發展勢頭越來越強勁，零件必須實現小型化、微細化，這就要求材料具有高硬度、高功能性、耐高溫、熱強度高、能承受復雜應力以及耐腐蝕等一系列優良的物理機械性能，而只有難加工金屬材料，如鈦合金、高溫合金、硬質合金、奧氏體不銹鋼、高錳鋼、淬硬鋼、耐磨鑄鐵等才能滿足這些要求，能否高效率、高質量地加工這些材料，直接關系到汽車、航空、航天、航海、石油、化工等重要工業的發展速度和制造業的整體水平，我們必須從數控加工上取得突破才能解決難加工金屬大量使用及品種性能多樣化所帶來的難題。

當前，隨著全球先進制造技術的興起，超高速加工使得難加工金屬的加工成形變得相對較易，德國的機械物理學家薩洛蒙提出：超高速切削中的切削溫度T和切削速度V之間有著特殊規律，其T-V曲線存在A、B、C三個區域：A區為普通切削區域，切削溫度隨切削速度的升高而增加，即T與V成正比；B為不能切削區域稱為死區；C為超高速切削的區域。在C區，當切削速度增大到某個值，之后再增加，切削溫度反而下降。如能越過B區進入C區，則有可能用現有刀具進行超高速切削。這一理論已逐步被高水平的數控(NC)機床證實完全具有可行性。主軸轉速3-4萬r/min的NC機床已用于粗加工，德國的采用磁懸浮軸承(Magnetic?Bearing)、高主軸轉速達到1×10⁵r/min的NC機床已用于難加工材料的精加工和超精加工。超高速加工采用現代超硬材料如金剛石、立方氮化硼(CBN)等作為工具，運用現代超高速切、磨削技術，以及現代高柔性、高自動化機械設備，實現材料加工的高效高速化。在本世紀，可實現超高速加工的材料將覆蓋大多數工程材料。可以預言，隨著先進制造技術和材料科學的不斷發展，難加工材料將被摘去“難加工”的帽子，轉化為各行各業的通用材料。不言而喻，難加工材料的市場將被無限放大，并將為國民經濟的高速發展提供強勁動力，難加工材料的市場將會超幾何式增長。

由于難加工材料種類較多，并且在材料結構、加工特性上的特點差異較大，以鈦合金、高溫合金和硬質合金為代表，難加工材料切削加工時表現出不同于一般普通材料的特性：

(1)切削力大。難加工材料強度高，切削時消耗在塑性變形的能量大，其切削力比切削普通材料要大得多。

(2)切削溫度高。難加工材料熱導率低，因而導熱性差，切削時產生的大量熱量很難向材料內部傳導，致使切削區溫度高，甚至在工件表面出現重劃痕、燒傷、裂紋等質量問題。

(3)刀具易發生黏附磨損和擴散磨損。切削鈦合金等材料時，切削區工件材料產生塑性變形，刀具與工件間產生嚴重的黏附磨損，使刀具鈍化，從而刀具的切削力下降，嚴重時不能進行切削，造成刀具磨損加劇。同時在切削高溫作用下，工件材料與刀具材料元素間相互擴散造成表層弱化而導致擴散磨損和侵蝕。

(4)加工硬化嚴重。由于切削加工中工件材料的塑性變形大，在切削高溫的作用下，已加工表面的加工硬化現象嚴重，且這種現象會隨著橫向進給的增大而增大。

(5)某些材料(如鈦合金)高溫時化學活性高。在切削熱作用下，切屑易與空氣中的氧、氮等元素發生化學反應，生成相應的氮氧化物，導致工件表層的強度與硬度增大，韌性下降，切削力增大，從而加快刀具的磨損。

目前，國內對難加工金屬數控加工工藝的智能篩選的相關研究較少，而未來市場對此材料的應用需求極大。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于難加工金屬數控加工工藝的智能篩選系統，以提高智能化程度和加工效率，滿足各種難加工金屬的加工工藝智能優化的需要。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：基于難加工金屬數控加工工藝的智能篩選系統，包含以下子系統：

一用于存儲和提取難加工材料數控加工參數數據的參數數據庫子系統；

一用于存儲和提取包括機床參數、實驗數據、工藝特性數據的無變量參數的固定數據源子系統；