[發明專利]大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺及其控制方法

在審

• 申請號: 201510094138.7
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104708329A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 楊發展;劉慶峰;張玉騰;王玉玲
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q15/013
• 代理公司: 北京云科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

技術領域

本發明涉及一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺及其控制方法，屬于機械高速銑削加工領域和噪聲控制領域。

背景技術

在目前機械高速銑削加工中，大型板材工件（如具有加強肋、局部有弧面結構等）由于長度和寬度較大、厚度較小等特征，使其在高速銑削過程當中很容易產生振動，從而產生較大噪聲，危害生產者的身體健康。傳統的噪聲控制方法包括優化切削參數等一些被動的控制方法，針對不同的工件材料、不同的刀具需要找到不同的切削參數組合，這樣的控制方法費時費力且影響加工效率。因此，大型板材工件銑削過程中的噪聲主動控制方法是高速銑削加工中面臨的難題。

發明內容

本發明的目的在克服現有技術的不足，提供一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺及其控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：本發明的一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺，包括x方向主動控制平臺、y方向主動控制平臺、z方向主動控制平臺、裝夾裝置和控制器；其中，x方向主動控制平臺包括x方向位移傳感器、x方向作動器、x方向工作平臺和x方向柔性鉸鏈組成，x方向作動器與x方向柔性鉸鏈相連；其中，y方向主動控制平臺包括y方向位移傳感器、y方向作動器、y方向工作平臺和y方向柔性鉸鏈組成，y方向作動器與y方向柔性鉸鏈相連；其中，z方向主動控制平臺包括z方向位移傳感器、z方向作動器、z方向工作平臺和z方向柔性鉸鏈組成,?z方向作動器與z方向柔性鉸鏈相連。

進一步，將整個主動控制平臺通過底板通孔、螺栓和螺母固定在銑床的工作平臺上。

進一步，工件通過上板螺紋孔和螺栓裝夾固定在主動控制平臺上。

本發明進一步提供一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制方法，其包括所述的大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺，并包括以下步驟：加工人員將整個主動控制平臺通過裝夾裝置固定在銑床的工作臺上，大型板材通過裝夾裝置固定在主動控制平臺上，在對大型板材進行高速銑削加工過程中，x、y和z方向的位移傳感器對x、y和z方向的位移信號進行檢測然后將檢測到的位移信號反饋到控制器，控制器根據所接受的位移信號，然后控制作動器通過柔性鉸鏈做出與之相反的位移。

本發明的優點在于：

1、平臺結構設計簡潔，不需要調節切削參數；

2、控制方式簡單，大大提高了自動化程度；

3、利用柔性鉸鏈，減少部件間的應力作用，進一步降低了噪音;

4、三維方向同時進行控制，噪聲控制效果明顯，實現在線控制，不影響加工效率。

附圖說明

圖1為本發明的一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺結構示意圖；

圖2為本發明的一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺工作原理圖。

圖1中各部件名稱如下：

1-y方向柔性鉸鏈，2-y方向作動器，3-x方向作動器，4-x方向柔性鉸鏈，5-底板通孔，6-z方向作動器，7-上板螺紋孔，8-y方向位移傳感器，9-x方向位移傳感器，10-z方向位移傳感器，11-工件，12-z方向柔性鉸鏈。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細描述。

參照圖1，本發明的一種大型板材高速銑削加工噪聲的主動控制平臺，包括x方向主動控制平臺、y方向主動控制平臺、z方向主動控制平臺、裝夾裝置和控制器。

其中，x方向主動控制平臺包括x方向位移傳感器9、x方向作動器3、x方向工作平臺和x方向柔性鉸鏈4組成。在對大型板材進行高速銑削加工過程中，x方向的位移傳感器對x方向的位移信號進行檢測然后將檢測到的位移信號反饋到控制器，控制器根據所接受的位移信號，然后控制x方向作動器3通過x方向柔性鉸鏈4做出與之相反的位移，從而減小銑削所產生的振動，進而減小銑削加工中的噪聲。

其中，y方向主動控制平臺包括y方向位移傳感器8、y方向作動器2、y方向工作平臺和y方向柔性鉸鏈1組成。在對大型板材進行高速銑削加工過程中，y方向的位移傳感器對y方向的位移信號進行檢測然后將檢測到的位移信號反饋到控制器，控制器根據所接受的位移信號，然后控制y方向作動器2?通過y方向柔性鉸鏈1做出與之相反的位移，從而減小銑削所產生的振動，進而減小銑削加工中的噪聲。