[发明专利]大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台及其控制方法，属于机械高速铣削加工领域和噪声控制领域。

背景技术

在目前机械高速铣削加工中，大型板材工件（如具有加强肋、局部有弧面结构等）由于长度和宽度较大、厚度较小等特征，使其在高速铣削过程当中很容易产生振动，从而产生较大噪声，危害生产者的身体健康。传统的噪声控制方法包括优化切削参数等一些被动的控制方法，针对不同的工件材料、不同的刀具需要找到不同的切削参数组合，这样的控制方法费时费力且影响加工效率。因此，大型板材工件铣削过程中的噪声主动控制方法是高速铣削加工中面临的难题。

发明内容

本发明的目的在克服现有技术的不足，提供一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：本发明的一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台，包括x方向主动控制平台、y方向主动控制平台、z方向主动控制平台、装夹装置和控制器；其中，x方向主动控制平台包括x方向位移传感器、x方向作动器、x方向工作平台和x方向柔性铰链组成，x方向作动器与x方向柔性铰链相连；其中，y方向主动控制平台包括y方向位移传感器、y方向作动器、y方向工作平台和y方向柔性铰链组成，y方向作动器与y方向柔性铰链相连；其中，z方向主动控制平台包括z方向位移传感器、z方向作动器、z方向工作平台和z方向柔性铰链组成, z方向作动器与z方向柔性铰链相连。

进一步，将整个主动控制平台通过底板通孔、螺栓和螺母固定在铣床的工作平台上。

进一步，工件通过上板螺纹孔和螺栓装夹固定在主动控制平台上。

本发明进一步提供一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制方法，其包括所述的大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台，并包括以下步骤：加工人员将整个主动控制平台通过装夹装置固定在铣床的工作台上，大型板材通过装夹装置固定在主动控制平台上，在对大型板材进行高速铣削加工过程中，x、y和z方向的位移传感器对x、y和z方向的位移信号进行检测然后将检测到的位移信号反馈到控制器，控制器根据所接受的位移信号，然后控制作动器通过柔性铰链做出与之相反的位移。

本发明的优点在于：

1、平台结构设计简洁，不需要调节切削参数；

2、控制方式简单，大大提高了自动化程度；

3、利用柔性铰链，减少部件间的应力作用，进一步降低了噪音;

4、三维方向同时进行控制，噪声控制效果明显，实现在线控制，不影响加工效率。

附图说明

图1为本发明的一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台结构示意图；

图2为本发明的一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台工作原理图。

图1中各部件名称如下：

1-y方向柔性铰链，2-y方向作动器，3-x方向作动器，4-x方向柔性铰链，5-底板通孔，6-z方向作动器，7-上板螺纹孔，8-y方向位移传感器，9-x方向位移传感器，10-z方向位移传感器，11-工件，12-z方向柔性铰链。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

参照图1，本发明的一种大型板材高速铣削加工噪声的主动控制平台，包括x方向主动控制平台、y方向主动控制平台、z方向主动控制平台、装夹装置和控制器。

其中，x方向主动控制平台包括x方向位移传感器9、x方向作动器3、x方向工作平台和x方向柔性铰链4组成。在对大型板材进行高速铣削加工过程中，x方向的位移传感器对x方向的位移信号进行检测然后将检测到的位移信号反馈到控制器，控制器根据所接受的位移信号，然后控制x方向作动器3通过x方向柔性铰链4做出与之相反的位移，从而减小铣削所产生的振动，进而减小铣削加工中的噪声。

其中，y方向主动控制平台包括y方向位移传感器8、y方向作动器2、y方向工作平台和y方向柔性铰链1组成。在对大型板材进行高速铣削加工过程中，y方向的位移传感器对y方向的位移信号进行检测然后将检测到的位移信号反馈到控制器，控制器根据所接受的位移信号，然后控制y方向作动器2 通过y方向柔性铰链1做出与之相反的位移，从而减小铣削所产生的振动，进而减小铣削加工中的噪声。