[发明专利]钻削系统及其方法

说明书

本发明公开一种钻削系统及其方法，其中该钻削系统包括进刀控制模块、力量控制模块、破孔控制模块、转换模块与运算单元。进刀控制模块设定进刀力量阈值以及进刀速度阈值，以供运算单元判断是否满足第一转换条件。破孔控制模块设定钻穿力量阈值以及钻穿速度阈值，以供运算单元判断是否满足第二转换条件。转换模块根据第一转换条件及第二转换条件的判断结果，通知改变进刀力量与进给速度。力量控制模块则提供该进刀力量。通过本系统以缓冲钻削刀具在刚接触工件与刚钻穿工件时因为阻抗变化而对工件的冲击。

技术领域

本发明涉及一种钻削系统，且特别是涉及一种复合材料的钻削系统及其方法。

背景技术

复合材料具备质轻、高强度等优势，近年来已大量应用于航太产业与汽车零组件，而产业用复合材料大多由碳纤维、强化聚酯等材料逐层叠成，加工过程常会因为钻削力过大而使复合材料有脱层(delamination)现象或毛刺(burr)产生。脱层现象不只会降低复合材料的使用寿命，若是应用在飞行载具上，更是有安全性的疑虑，所以如何改善复合材料因加工过程所导致的脱层现象或毛刺产生是一个很重要的课题。

发明内容

本发明提供一种钻削系统及其方法，以近似人工钻削的方式控制钻削力及进给速度，达到进刀冲击小、钻削过程力量稳定，以及钻穿工件的穿透力小的效果。另外，在刀具刚与工件接触时，钻削系统还可鉴别工件的材料种类，并依照鉴别的材料选择适当的钻削参数进行加工，以消除复合材料脱层或毛刺情形发生。

根据本发明的一实施例的一种钻削系统，包括进刀控制模块、力量控制模块、破孔控制模块、转换模块及运算单元。进刀控制模块设定进刀力量阈值以及进刀速度阈值，以供运算单元判断是否满足第一转换条件。破孔控制模块设定钻穿力量阈值以及钻穿速度阈值，以供运算单元判断是否满足第二转换条件。转换模块根据第一转换条件及第二转换条件的判断结果，改变进刀力量与进给速度。力量控制模块则提供进刀力量，并在第一转换条件满足下，提供一固定的进刀力量。

根据本发明的一方面，提出一种钻削方法，包括下列步骤。根据进刀力量阈值以及进刀速度阈值，判断是否满足第一转换条件，若是则提供一固定的进刀力量。再根据钻穿力量阈值以及钻穿速度阈值，判断是否满足第二转换条件，若是则改变进刀力量与进给速度。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图详细说明如下：

附图说明

图1为本发明一实施例的加工平台的示意图；

图2为本发明一实施例的钻削系统与加工平台的连接示意图；

图3为本发明一实施例的钻削方法的流程图；

图4为本发明一实施例的刀具钻削过程的示意图；

图5为图4的刀具钻削过程的力量控制的示意图；

图6及图7分别为图4的刀具钻削过程的阈值设定的示意图。

符号说明

10：刀具

20：工件

100：钻削系统

110：加工平台

112：主轴马达

114：进给模块

116：力传感器

118：阻尼器

120：阻抗控制模块

122：进刀控制模块

124：力量控制模块

126：破孔控制模块

128：材料鉴别模块