[发明专利]一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法

说明书

本发明公开了一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法，包括：无线供电模块、传感器集成模块、放大电路、微处理器、无线传输模块、电机和上位机；传感器集成模块采集到的信号被传输到放大电路中，经过放大电路处理后的信号被传输到微处理器中进行预处理，经微处理器处理后的信号传输到无线传输模块中，无线传输模块再将信号传输到上位机中进行处理。本发明中的监测方法可以提高零件的尺寸精度和镗削效率，且可以对镗削状态进行实时监测。

技术领域

本发明涉及大型深孔镗削加工技术领域，更具体的说是涉及一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法。

背景技术

镗削是加工深孔零件的主要手段，镗削加工能够解决原有孔的轴线歪斜与位置误差问题，还能提高原有孔的表面质量。在镗削的过程中镗削状态是影响孔状零件加工质量与效率的关键因素，但是，由于加工状态封闭，在加工过程中难以直接观测到实时的镗削状态；并且在实际的镗削加工过程中，由于振动、切削力、切削热等因素的综合作用，刀具与工件的接触表面会经历复杂的应力场与温度场的变化，从而劣化了零件加工表面的质量，降低了零部件的尺寸精度和镗床的加工效率。

因此，研究出一种可以提高零件的尺寸精度和镗削效率，且能对镗削状态进行实时监测的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可以提高零件的加工精度，镗削效率的镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镗刀杆多传感器集成的镗削状态智能监测方法，镗刀杆包括：镗杆和固定于所述镗杆端部的镗刀，包括以下步骤：

步骤(1)构建镗削状态的智能监测系统，其包括：包括：无线供电模块、传感器集成模块、放大电路、微处理器、无线传输模块、电机和上位机；

所述传感器集成模块、放大电路固定于所述镗杆内部靠近所述镗刀处，且所述传感器集成模块与放大电路相连通；

所述微处理器和无线传输模块固定于所述镗杆远离所述镗刀一端的内部；且所述微处理器和无线传输模块相连，所述无线传输模块与所述上位机无线连接；

所述电机固定于所述镗杆远离所述镗刀的一端的端部，为所述镗杆的运动提供动力；

所述无线供电模块包括感应线圈；所述感应线圈与所述传感器集成模块、放大电路、微处理器、无线传输模块电性连接；

所述上位机置于所述镗杆的外侧，且靠近所述镗杆设有无线传输模块的一端；

步骤(2)传感器集成模块包括：温度传感器、声发射传感器、加速度传感器和切削力传感器；

所述温度传感器、声发射传感器和加速度传感器安装在所述镗杆内部靠近所述镗刀的位置，且以直接粘附的安装方式粘附在所述镗杆的内表面上，且温度传感器、声发射传感器和加速度传感器均与感应线圈电性连接；

所述切削力传感器共设有四个，且沿所述镗杆轴向均匀分布，则每个切削力传感器上的水平力矩为：

其中F_x与F_y为切削力分力，r为四个切削力传感器所构成的圆的半径；M为水平总力矩，且M＝M₁+M₂+M₃+M₄；

步骤(3)镗削过程中温度传感器、声发射传感器、加速度传感器和切削力传感器采集到的信号被传输到放大电路中，经过放大电路处理后的信号被传输到微处理器中进行预处理，经微处理器处理后的信号传输到无线传输模块中，无线传输模块再将信号传输到上位机中进行处理；