[发明专利]淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置及预回控制方法

说明书

一种淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置及预回控制方法。传统加工拼接式淬硬钢模具会产生铣削颤振，使生产效率和加工精度下降，刀具破损，限制了模具精度和加工效率。本发明组成包括：超声波主轴（3），所述的超声波主轴的上方通过铣刀刀柄（2）与主轴头（1）连接，下方底部安装有铣刀（4），所述的铣刀外表面安装有电涡流传感器（5），所述的铣刀底平面与工件（7）贴合，所述的工件侧表面安装有加速度传感器（6），所述的工件放置在磁场发生器（8）上平面的中间位置并且通过螺栓与工作台（9）固定，所述的磁场发生器两端分别通过螺栓（10）与所述的工作台连接。本发明用于淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置。

技术领域：

本发明涉及一种淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置及预回控制方法。

背景技术：

淬硬钢材料是目前汽车覆盖件模具的主要材料，为了使淬硬钢模具具有较长的使用寿命，目前普遍采取拼接式淬硬钢模具，在传统加工拼接式淬硬钢模具的方式中会产生铣削颤振，铣削颤振是机械加工过程中十分有害的振动现象，它不仅会使生产效率和加工精度下降，还会使刀具破损，甚至会影响机床的加工精度，限制了模具精度和加工效率。

发明内容：

本发明的目的是提供一种淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置及预回控制方法，工件利用磁场对金属铣削的影响，通过磁场作用诱发金属内部晶格产生微小振动，振动使刀具的前刀面与切屑及后刀面与工件间的摩擦磨损减少，提高刀具寿命。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置，其组成包括：超声波主轴，所述的超声波主轴的上方通过铣刀刀柄与主轴头连接，下方底部安装有铣刀，所述的铣刀外表面安装有电涡流传感器，所述的铣刀底平面与工件贴合，所述的工件侧表面安装有加速度传感器，所述的工件放置在磁场发生器上平面的中间位置并且通过螺栓与工作台固定，所述的磁场发生器两端分别通过螺栓与所述的工作台连接。

所述的淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置，所述的超声波主轴内部具有集成换能器，所述的主轴头通过后侧的导轨安装在床身的上方的导槽内，所述的工作台与所述的床身为刚性连接，所述的磁场发生器将变压器提供的电能转变为磁能，将所述的工件置于磁场中，换能器、超声变幅杆、可控阻尼器集成布置在主轴上，产生高频振动。

一种淬硬钢模具拼接区声电混合场铣削装置的预回控制方法，该方法包括如下步骤：首先在铣削加工过程中，（1）安装在铣刀上的电涡流传感器与安装在工件上的加速度传感器将信号传输到预回控制系统，控制系统对信号进行分析处理，向双绕组变压器发出信号，进行电压调节，产生高于工作需求电压5%的电压，同时预回控制系统对电压暂降保护器进行控制，将双绕组变压器产生的电压进行精确调节，得到工作所需的精准电压，磁场发生器根据精准电压产生相应的磁场，对铣削颤振产生抑制作用，电涡流传感器根据颤振情况产生相应的信号反馈到预回控制系统，控制系统重新产生控制信号，从而改变磁场强度，达到改善加工表面质量以及提高刀具寿命的效果；

（2）安装在球头铣刀上的电涡流传感器与安装在工件上的加速度传感器将信号传输到预回控制系统，控制系统对信号进行分析处理，向超声波控制系统发出信号，通过功率放大器进行信号放大处理，换能器将信号转换成高于工作所需振幅3%的高频振动，同时预回控制系统输出信号控制可控阻尼器，产生不同强度的阻尼，对换能器产生的略高于工作需求的高频振动进行抑制，产生符合工作需求的高频振动，从而改善工件表面加工质量，提高刀具寿命。

有益效果：

1.本发明提出一种淬硬钢模具拼接区域的声电混合场铣削装置及预回控制方法，可使加工拼接过缝处稳定，提高加工精度，减少铣削颤振，延长刀具寿命，达到提高表面质量和加工效率的效果。