一种金属零件精密加工设备的制造方法

文档序号:10756411阅读:453来源:国知局
一种金属零件精密加工设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种金属零件精密加工设备,包括:工件固定装置、检测模块、加工控制处理模块和加工执行装置;检测模块,包括振动传感器、电涡流传感器、信号调理模块;加工控制处理模块,包括模拟电压信号处理模块、数字信号处理模块和加工参数修正模块。本实用新型可实现″加工-测量-误差修正-加工″的闭环加工过程,提高金属零件的加工精度。
【专利说明】
一种金属零件精密加工设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种金属零件精密加工设备,尤其涉及金属工件的精密加工。
【背景技术】
[0002]由于工艺环境、工艺路线的几何误差,工件内应力重新分布引起的变形等原因,金属零件易出现尺寸偏差或缺陷,需要二次加工,甚至由于超差而报废。因此有必要在加工过程中对金属零件进行在线测量,及时修正误差。本实用新型公开的一种金属零件精密加工设备及精密加工方法,可实现“加工-测量-误差修正-加工”的闭环加工过程,提高金属零件的加工精度,具有重要意义。
[0003]目前关于实现金属零件精密加工的技术主要有:
[0004]机器视觉法,通过图像采集处理系统在线实时获取金属零件的轮廓信息,测量精度较低,且易受环境光线、金属反光等因素影响;
[0005]激光干涉法,利用干涉原理测量光程之差,进而可计算金属零件的几何长度或曲率,测量精度高,易受金属表面平整性、灰尘、振动等因素影响;
[0006]电涡流法,利用电涡流测距原理测量并计算零件尺寸,测量精度和缺陷信息解析度较低。
[0007]综上所述,尚无较佳的金属零件精密加工设备。

【发明内容】

[0008]为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种金属零件精密加工设备。
[0009]本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现:
[0010]一种金属零件精密加工设备,包括:工件固定装置、检测模块、加工控制处理模块和加工执行装置;
[0011]所述检测模块包括振动传感器、电涡流传感器、信号调理模块;
[0012]所述加工控制处理模块包括模拟电压信号处理模块、数字信号处理模块和加工参数修正模块;
[0013]所述工件固定装置与所述检测模块中的振动传感器连接;所述加工控制处理模块与所述加工执行装置连接。
[0014]与现有技术相比,本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点:
[0015]实现了“加工-测量-误差修正-加工”的闭环加工过程,可以在加工过程中对金属零件进行在线测量,及时修正误差,避免金属零件二次加工或者由于超差而报废,提高金属零件的加工精度。
【附图说明】
[0016]图1是金属零件精密加工设备结构示意图;
[0017]图2是金属零件精密加工设备工作过程示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。
[0019]参见图1,为金属零件精密加工设备结构示意图,包括:工件固定装置1、检测模块
3、加工控制处理模块4和加工执行装置5;
[0020]所述检测模块包括振动传感器、电涡流传感器、信号调理模块;
[0021 ]所述加工控制处理模块包括模拟电压信号处理模块、数字信号处理模块和加工参数修正模块;
[0022]所述工件固定装置与所述检测模块中的振动传感器连接;所述加工控制处理模块与所述加工执行装置连接。
[0023]上述检测模块中的信号调理模块与所述加工控制处理模块中的模拟电压信号处理模块连接。
[0024]上述振动传感器,用于感知工件固定装置的轴向振动信息和径向振动信息,并将轴向振动信息和径向振动信息转换为电信号;上述电涡流传感器,用于感知涡流线圈磁场(涡流线圈磁场由电涡流传感器产生)与涡流感应磁场(涡流感应磁场由金属工件产生)之间的交互强弱信息,并将此交互强弱信息转化为电信号;上述信号调理模块,用于对振动传感器传输的电信号、电涡流传感器传输的电信号进行锁相处理、放大处理,最终输出模拟电压信号。
[0025]上述模拟电压信号处理模块,用于将信号调理模块传输的模拟电压信号转换为数字信号;所述数字信号处理模块,用于根据模拟电压信号处理模块传输的数字信号,计算金属工件的轴向振动参数、径向振动参数,以及金属工件的尺寸参数和缺陷参数;所述加工参数修正模块,用于将数字信号处理模块传输的轴向振动参数、径向振动参数、尺寸参数、缺陷参数与当前加工参数进行融合计算后得到加工修正数据,根据加工修正数据对当前加工参数进行修正,获得新加工参数,新加工参数即变为当前加工参数。
[0026]上述加工执行装置,根据当前加工参数,对工件进行铣、削、磨等加工。
[0027]上述振动传感器至少包括有两个;
[0028]上述电涡流传感器至少包括有八个,且电涡流传感器与金属工件表面平行放置;
[0029]上述信号调理模块和模拟电压信号处理模块分别至少包括有十个。
[0030]上述振动传感器为电涡流传感器或三轴加速度传感器。
[0031]参见图2,本实施例所述精密加工设备的工作过程如下:①固定金属工件,按当前加工参数{p}对金属工件进行加工;②感知工件固定装置的轴向振动信息和径向振动信息,并据此计算得到金属工件的轴向振动参数{a}和径向振动参数{b};③感知涡流线圈磁场与涡流感应磁场之间的交互强弱信息,并据此计算得到金属工件的尺寸参数{c}和缺陷参数{d} 轴向振动参数{a}、径向振动参数{b}、尺寸参数{c}、缺陷参数{d}与当前加工参数{p}进行融合计算得到加工修正数据{e};⑤根据加工修正数据{e}对当前加工参数{p}进行修正,得到新加工参数{p, } ;?将新加工参数{p, }作为当前加工参数{p};⑦从步骤①开始重复执行上述步骤,直到金属工件达到了预订加工效果,则停止加工。
[0032]上述实施例适用于对金属零件进行在线测量及精密加工。
[0033]虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种金属零件精密加工设备,其特征在于,所述设备包括工件固定装置、检测模块、加工控制处理模块和加工执行装置; 所述检测模块包括振动传感器、电涡流传感器、信号调理模块; 所述加工控制处理模块包括模拟电压信号处理模块、数字信号处理模块和加工参数修正模块; 所述工件固定装置与所述检测模块中的振动传感器连接;所述加工控制处理模块与所述加工执行装置连接。2.如权利要求1所述的金属零件精密加工设备,其特征在于,所述检测模块中的信号调理模块与所述加工控制处理模块中的模拟电压信号处理模块连接。3.如权利要求1所述的金属零件精密加工设备,其特征在于, 所述振动传感器至少包括有两个; 所述电涡流传感器至少包括有八个,且电涡流传感器与金属工件表面平行放置; 所述信号调理模块和模拟电压信号处理模块分别至少包括有十个。4.如权利要求1所述的金属零件精密加工设备,其特征在于,所述振动传感器为电涡流传感器或三轴加速度传感器。
【文档编号】B24B49/04GK205438011SQ201521104347
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】韩威, 周松斌, 刘忆森, 黄可嘉, 李昌, 刘伟鑫
【申请人】广东省自动化研究所
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