[发明专利]适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法及控制系统

权利要求书

1.一种适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法，其特征在于，所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法包括：

编制机加工代码程序并识别出机加工中的钻孔指令并进行分析钻孔指令执行状况；

将正弦波与钻孔路径相结合，形成正弦动力钻孔曲线，在正弦动力钻孔曲线上取若干特征点形成钻孔路径，将钻孔路径用直线进给的方式进行表达，替换原有钻孔指令；

使用替换后的机加工代码进行加工；

所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法具体包括：

步骤一，按照工艺要求编制机加工代码；

步骤二，识别出机加工代码中的钻孔指令，钻孔指令包含G81、G82、G73、G83；

步骤三，建立正弦特征点并设定正弦特征点，特征点参数包括振幅a、初相ψ、角速度ω、特征点个数n；

步骤四，钻孔指令中的钻孔深度进行直线进给，叠加正弦特征点，形成正弦钻孔路径；具体方法为：

(1)对钻指定深度的孔、钻孔后判断钻头回到工件表面的参考平面R还是回到初始表面B钻孔指令进行分析；

(2)从钻孔指令中提取钻孔初始位置Z0、钻孔深度Ze以及钻孔进给速度F，用直线进给方式进行模拟，将钻孔过程抽象为s＝Ft；

(3)指定一个正弦波与钻孔深度的对应关系d，d表示钻深d毫米时，经历一个正弦波的周期分为n个点，每个点之间经历的时间长度叠加后的钻孔路径变为对应路径上特征点的进给速度为

其中，试验参数固定正弦波相位为ψ，调整正弦波振幅为a；

(4)进给速度不超出进给速度限制Fm，若F不满足要求，则将F修正为

(5)将钻孔路径s_i上的点用直线插补指令连接，任何一个特征点的切入深度不超过Ze，如果超过Ze的特征点，则此特征点的位置被修正为Ze，且后续特征点被忽略；特征点i对应的指令为：

(6)用直线插补指令分析判断钻头回到工件表面的参考平面R还是回到初始表面B；

步骤五，进行试验调参，使用待测试的参数调整正弦钻孔路径；用正弦钻孔路径替换原有钻孔指令，形成机加工代码，输出到机床进行试加工；

步骤六，利用参数调整机代码，输出到机床加工。

2.如权利要求1所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法，其特征在于，所述步骤三中建立正弦特征点的具体方法为：

(1)建立正弦曲线y＝asin(ωt+ψ)，对应正弦曲线的导函数为

(2)在正弦曲线上等间距取n个特征点，每个特征点的点位坐标为其中i＝0,1，…，n-1，表示一个周期内第i个特征点；

(3)每个正选特征点对应的速度变化为

3.一种实施权利要求1～2任意一项所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法的适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔控制系统。

4.一种实施权利要求1～2任意一项所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔方法的适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔设备。

5.一种安装有权利要求4所述适用于韧性金属材料加工的正弦动力钻孔设备的韧性金属材料钻孔加工的生产线。