[发明专利]用于控制零件的加工的系统

说明书

本发明涉及用于控制零件的加工的系统。这种控制系统考虑材料的热机械方面、以简单且快速地确定最佳切削条件并自动控制加工以便保持所加工的零件的完整性。此系统包括：获取模块(3)，其被配置成获取与零件(19)的切削条件和材料的特性相关的一组输入参数的值；以及微处理器(5)，其被配置成：通过使用先前在学习阶段中构造的完整性模型(21)的一组输出参数来确定表示来自加工机器(15)的切削信号的至少一个操作切削参数，完整性模型(21)将所述一组输入参数与一组输出参数关联，所述一组输出参数包括表示零件(19)的材料完整性的特定切削系数；并且建立至少一个操作切削参数的至少一个疲劳阈值，疲劳阈值允许控制切削操作的进度。

技术领域

本发明涉及零件的加工的领域，更具体地涉及航空电子零件的加工的控制。

背景技术

制造商、特别是飞机制造商作为满足非常严格的安全性准则的产品的供应商也是所制造的零件的品质和使用寿命的担保者。飞机制造商因此制定制造方法本身的标准，并且必须在其整个供应链中应用这些标准。

航空当局特别注意制造方法的影响、特别是加工对零件的材料完整性的影响。为了延长所加工的零件的使用寿命，被加工材料的服务完整性已成为主要研究方向，并且因此被要求确保其提供的零件的品质的制造商对此特别感兴趣。事实上，已知晓金属零件的机械疲劳强度取决于此。

1998年，FAA(联邦航空管理局)启动了RoM(转子制造)项目，该项目由与RISC(转子完整性小组委员会)项目相同的伙伴构成。这组发动机制造商的目标是就将应用的最佳制造实践提出建议，以便使其成为强制性的。这些要求使每个发动机制造作为加工操作的函数就损坏容限而言来定义零件的灵敏度，并建立将遵循的内部制造规范，以便保证其符合性。

2001年，ManHIRP(生产现代燃气轮机的高完整性旋转零件的完整性制造过程控制)项目汇集了所有欧洲发动机制造商。此计划的目标是对加工缺陷进行冶金表征，研究其在加工期间和之后的可检测性，并评估其疲劳效应以测量其严重程度。此研究的目的是获得最会对最常模拟缺陷的材料的疲劳强度造成破坏的异常。

2008年，在ManHIRP项目之后，根据此研究的结果发展了一个新项目：ACCENT项目，其第一目标是证明在加工过程中使用监控手段来确保操作的材料完整性的效用。这些监控手段可以用作非破坏性测试(NDT)手段，从而使得能够检测、量化甚至预测加工过程中材料的损坏。通过利用ManHIRP项目的表达操作中的零件的使用寿命方面的异常的严重性的结果，使用监控手段作为NDT手段应保证关键零件的特性及其耐久性。因此，可以最恰当地设计零件的形式和尺寸。使用监控手段的第二目标是，能够通过验证使用区域而不再专注于设定的程序而使加工方法与制造过程(切削条件、刀具磨损等)的变化相适配。预期益处将是显著的，并且相关于减少加工时间、优化刀具的使用寿命以及消除与制造过程的微小改变关联的再验证成本。

2018年，Airbus启动了HOMDA(整体加工数字方法)项目，从而定义了监控和自动化手段，而使得能够提高加工的生产率，同时保证零件的材料完整性。

事实上，为了预测被加工材料的表面完整性，估算切削力是很重要的。此外，可以通过被称为“切削特定系数”的量来收集此信息。切削特定系数的值作为运动学加工参数(切削速度、刀具前进和啮合等)、被加工材料的性质(钛合金、铝合金、铁合金等)、加工材料的性质(碳化物等级、ARS、陶瓷等)以及切削刃的几何形状(前角、后角、连接半径、螺旋角等)的函数而变化。

这些系数的确定通常通过“刀具-材料配对”测试(标准NF E 66-520)和切削刃-材料配对测试(正交或斜向切削测试)执行。然而，它们需要昂贵的仪器(应变计、主轴上的瓦特计或变速驱动器上的瓦特计)并使用被称为数控机床NCMT(或刨台)的专用机器。此外，必须对加工材料/被加工材料的每个新的配对执行这些测试。