[发明专利]一种金属切削加工系统

说明书

本发明涉及一种金属切削加工系统，其包括工作台、驱动控制设备、颤振检测设备、循环设备，工作台包括授油器、主轴箱、旋转工件、钻杆、钻杆支架、进给座、承载台、床身、中心架、滑动座，驱动控制设备包括运动控制器、编码器、霍尔电流传感器、解码电路、光耦隔离电路、伺服电机以及智能功率控制模块，目标位置、实际位置和实际电流在运动控制器内做单轴逻辑控制，通过矢量控制的时序调度输出脉宽调制信号；颤振检测设备包括工控机、振动传感器以及音频传感器，振动传感器以及音频传感器安装在工作台的进给座上以测量刀具切削的机械振动信号和噪声信号，并传输给工控机，工控机通过机械振动信号和噪声信号判断切削是否正常。

技术领域

本申请涉及一种加工系统，尤其是一种金属切削加工系统。

背景技术

对于深孔加工技术的需求，可以上溯至欧洲滑腔枪的问世(14世纪)，但直到20世纪上半叶，深孔加工技术才得以问世。18世纪后期，人们发明了扁钻来进行较为精密的枪管的加工，扁钻是最古老的实体钻孔刀具，曾经被长期应用于木材、铁器、青铜器等的短浅小孔的加工，后经不断的改进，至今仍用于加工单件小批深孔零件，但在深孔加工的过程中，由于其横刃的存在以及切削刃不锋利等条件限制，使得加工效率极低，且不能连续加工，钻头易走偏。

在金属切削过程中，始终存在着摩擦和磨损，这种摩擦和磨损与切削功率的消耗大小、刀具使用寿命长短和工件加工质量好坏有着密切的关系。因此，在切削加工中，要想提高切削效率，达到最佳的经济加工，必须减少这种摩擦和磨损，同时减少切削热，要达到这种这些目的，一方面是改善刀具材料和几何形状，另一方面就是合理的采用切削液作为加工工艺材料。目前，利用切削液对切削刃部进行冲刷来改善金属切削过程已得到普遍应用，而深孔加工更是需要使用大量的循环专用切削液对切削刃部进行源源不断地冷却润滑，以达到理想的切削效果。

目前的加工设备加工精度不够、刀具运行不稳定、缺少伺服电机的精确反馈控制以实现刀具进给的准确定位、缺少有效的冷却以及对颤振的预警，冷却性能也不够理想。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提出了一种金属切削加工系统。

本发明的技术方案为：一种金属切削加工系统，其包括工作台、驱动控制设备、颤振检测设备、循环设备，

工作台包括授油器、主轴箱、旋转工件、钻杆、钻杆支架、进给座、承载台、床身、中心架、滑动座，旋转工件的左端安装在主轴箱的三爪卡盘中，其右端靠近授油器，旋转工件通过中心架进行支撑，用来增加刚度，保证零件的同轴度，钻杆的柄部夹持在进给座的定位孔中，钻杆中部安装钻杆支架进行支撑；

驱动控制设备包括运动控制器、编码器、霍尔电流传感器、解码电路、光耦隔离电路、伺服电机以及智能功率控制模块，霍尔电流传感器采集伺服电机的U相和V相电流，反馈给运动控制器，编码器通过解码电路实时向运动控制器反馈伺服电机实际位置，运动控制器通过串行总线接收目标位置信息，目标位置、实际位置和实际电流在运动控制器内做单轴逻辑控制，通过矢量控制的时序调度输出脉宽调制信号，通过光耦隔离电路提供给智能功率控制模块并转换为功率控制信号；

颤振检测设备包括工控机、振动传感器以及音频传感器，振动传感器以及音频传感器安装在工作台的进给座上以测量刀具切削的机械振动信号和噪声信号，并传输给工控机，工控机通过机械振动信号和噪声信号判断切削是否正常；

循环设备包括油泵、滤网、排液管、磁性过滤器、冷却器，油泵吸出的切削液输送给授油器，并经钻杆的环形空隙到达钻头切削刃部位，对其进行冷却润滑的同时，将切屑冲出，切屑随高温切削液流经钻杆内部，由排液管排除，体积较大的切屑落入储屑箱，体积较小的切屑则随切削液一起通过储屑箱底部的网孔流过油槽，带有部分切屑的切削液在油槽中经过滤网过滤后进入磁性过滤器，然后流入油箱，通过冷却器冷却后再次被油泵吸出，循环使用。

本发明的有益效果：