[实用新型]一种多参数控制的自适应钻削微孔装置

说明书

本实用新型涉及一种多参数控制的自适应钻削微孔装置，本实用新型中的控制机构采用数据库，通过数据库模拟出最佳的控制参数，多参数精确控制微孔钻头上下直线运动和转速控制。采用模糊控制和PID控制结合的控制方法，可以结合模糊控制和PID控制各自的优势特点，克服控制精度和算法复杂程度的矛盾，来适应参数瞬时变化、干扰众多的控制系统，实现较好的控制效果。鉴于以上理由，本实用新型可以广泛用于孔加工领域。

技术领域

本实用新型涉及微孔加工领域，特别是关于一种多参数控制的自适应钻削微孔装置。

背景技术

微孔钻削是孔加工的一种基本方法，虽然目前可以采用激光束、电子束、离子束和电火花加工等多种加工手段，但应用最经济、技术稳定性最好且最可控的仍然是钻削加工。

在现实存在的微孔加工领域中，批量加工喷丝板等零件的微孔时，一般用加工中心加专用夹具的生产方式，有的采用在线红外线检测，有的用到了测力等传感器检测反馈加工信息，可是这样的半闭环或闭环方式检测反馈方式可靠度不高，产品报废率在30％左右甚至更高，造成很大浪费，还影响到加工周期。

目前微孔钻削有以下几方面问题：

1)由于影响微孔钻削工艺要求的主要因素在于钻削力、钻削扭矩的测量和控制，而微孔钻削的钻削力、钻削扭矩参数一般都很小，影响钻削力和扭矩的因素又很多，各因素之间的非线性关系，即使采用数学模型对其中的主要参数的阈值进行控制，也不能有效针对各种中间状态做出快速反应，从而控制精度不高；

2)由于现有技术中，超声电机的常规控制方法对精度要求高，因此会造成控制算法复杂、内存要求高等弊端；

3)微孔钻削的转速不能实时可调，钻削过程不合理，容易损坏钻头。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中超声电机的常规控制方法对精度要求高且控制算法复杂的问题，本实用新型提供一种多参数控制的自适应钻削微孔装置来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多参数控制的自适应钻削微孔装置，其特征在于：它包括一控制机构、一执行机构和一执行控制机构；其中，所述控制机构内设置一数据库，所述数据库内存储各待加工部件基本加工参数所对应的所述执行机构的执行参数，所述执行参数是通过所述待加工部件的基本加工参数结合模糊控制和PID控制模拟出的；所述执行机构包括一超声电机和一电主轴；所述控制机构连接所述执行控制机构，所述执行控制机构连接所述执行机构；所述控制机构根据待加工部件的基本参数结合其内所述数据库，得到所述执行机构的执行参数，并将所述执行参数传送给执行控制机构；所述执行控制机构根据所述执行参数控制所述执行机构中的所述超声电机和所述电主轴运转，通过所述超声电机的运转带动所述电主轴针对待加工部件进行自适应微孔钻削。

所述钻削微孔装置还包括一实时检测机构，且所述实时检测机构连接所述控制机构中的所述数据库，且所述数据库内的所述执行参数包括所述电主轴的标准扭矩值；所述实时检测机构包括一扭矩传感器，且所述扭矩传感器设置在所述电主轴上；所述扭矩传感器将实时检测的所述电主轴的扭矩值与所述数据库内的标准扭矩值做比对，若检测的所述电主轴的扭矩值大于所述标准扭矩值，则所述控制机构通过所述执行控制机构控制所述电主轴回退，然后进行排屑。

所述执行机构包括所述超声电机，所述超声电机设置在一下支承座上；所述下支承座连接一直线导轨的一端，所述直线导轨的中间设置一滚珠丝杠，且所述滚珠丝杠连接所述超声电机，且所述超声电机驱动所述滚珠丝杠；所述直线导轨的另一端连接一上支承座；所述直线导轨和所述滚珠丝杠上共同设置一滑块，且所述滑块的两端穿设在所述直线导轨上；所述滑块通过一连接块和一连接板连接一主轴支架，所述主轴支架上设置所述电主轴，所述电主轴下方设置一微孔钻头。