[发明专利]一种基于工作台信息监控的薄壁零件加工方法及装置

权利要求书

1.一种基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置，包括工件(2)，其特征在于：还包括：

工作台(1)，用于放置工件(2)，台面上密布有用于采集加工过程中工件(2)切削力、切削热、切削振动信号的集成式传感器；

刀具(3)，用于对工件(2)进行加工；

上位机(4)，与集成式传感器、刀具(3)控制连接，用于接收集成式传感器采集到的信息进行实时处理，并对加工参数进行自动优化计算，同步调整加工刀具(3)的加工参数及加工轨迹更新，实现闭环反馈调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置，其特征在于：集成式传感器包括力传感器、热传感器、振动传感。

3.一种应用权利要求1至2中任一项所述的基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(一)根据工件(2)的几何尺寸，使用相应的夹具将工件(2)固定在工作台(1)上，对热传感器调零校准；

(二)力传感器产生信号，发送至上位机(4)中，经过处理，生成工作台(1)表面压力分布图，确定工件(2)表面轮廓；

(三)根据工件(2)表面轮廓初步设定加工参数，工作台(1)空转1S，根据空转运行情况对力传感器、振动传感器分别进行调零校准；

(四)根据初步设定的加工参数，对工件(2)进行加工，加工过程中，热传感器、力传感器、振动传感器分别采集对应的切削力、切削热、切削振动信号，并实时传输至上位机(4)中；

(五)上位机(4)根据采集到的信号进行处理，并上位机(4)对加工参数进行优化计算，结合工件(2)的几何轮廓，重新进行加工轨迹计算；

(八)上位机(4)将优化后的工艺参数及加工轨迹数据传输至刀具(3)上，进行加工参数的调整、加工轨迹的更新，实现闭环反馈调节；

(九)重复步骤(三)至(四)，直至工件(2)加工结束。

4.根据权利要求3所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：步骤(三)中加工参数为刀具转速、进给速度、步进形成、切削路径。

5.根据权利要求3所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：所述步骤(五)中，先对力传感器采集到的信号进行取反处理，获得工件(2)厚度方向的载荷，再对振动传感器采集到的信号进行滤波处理，获得工件(2)的变形情况，最后对热传感器采集到的信号进行处理，获得工件(2)的切削热分布情况。

6.根据权利要求5所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：所述上位机(4)根据获得的载荷信号，生成工件(2)当前加工状态下的表面加工载荷分布图。

7.根据权利要求5所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：所述上位机(4)根据滤波信号生成振动频谱图。

8.根据权利要求5所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：所述上位机(4)根据切削热信号生成温度场。

9.根据权利要求3所述的一种应用基于工作台信息监控的薄壁零件加工装置的加工方法，其特征在于：所述步骤(五)中，优化的条件为：根据切削力、切削热、切削振动最低的优化条件。