[发明专利]主动式铣削减振平台

说明书

技术领域

本发明涉及主动减振装置，是一种主动式铣削减振系统，特别是涉及一种主动式铣削减振平台。

背景技术

金属铣削是一种传统的机械零部件加工工艺并广泛地应用于机械制造业。提高铣削率，降低成本是金属铣削加工业的必然需求。特别是针对我国目前重点发展的航空、汽车、造船、核电等行业，其零部件呈现大型化和复杂化。例如，巨型飞机的机翼、巨型水轮机转子系统等，对于这些大型复杂的零部件，金属铣削量大，生产周期长，提高铣削率尤其具有重要的意义。然而，由于刀具和工件之间的相对振动，如果操作参数选择不当，提高铣削率会导致加工零部件的表面精度降低，严重时还会发生颤振，导致刀具崩刃。目前，我国铣床的加工效率远比国外低，加工精度也比国外低1数量级～2数量级。因此，实现相对振动的在线控制对提升铣削工艺水平和高性能复杂产品加工能力具有重大意义。切削振动控制可分为主、被动两种形式。被动方法主要通过在线调整主轴转速和降低铣削深度避开不稳定切削区域或设计特殊形状的切削刃等手段来讲降低切削振动，避免颤振。但通过这些方法来降低振动需要对不同铣削工况下的系统稳定性进行预测，确定其稳定性图，不利于实际应用。切削振动的主动控制需在切削系统中引入附加的系统来实现。它可以通过在线监控并控制切削振动提供工件加工精度。然而由于铣削过程中刀具运动发的复杂性，目前的研究多集中在运动形式较为简单的车削系统的振动及其主动控制方面，而铣削系统的主动控制研究的很少；此外，由于铣削是刀具与工件之间相对振动测量困难从而缺乏能用于控制的反馈量，使得目前的铣削振动控制仅能考据工件的振动，无法实现对刀具与工件相对振动的控制。因此，实现对铣削振动的主动控制具有重要的应用和经济价值，很有必要设计出能够减小铣削时刀具和工件相对振动的系统。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种能够减小铣削时刀具和工件之间相对振动的主动式铣削减振平台。

为解决上述技术问题，本发明提供一种主动式铣削减振平台，包括：平台基体，所述平台基体为中空结构；第一连接组件，所述第一连接组件设置在所述平台基体内；第二连接组件，所述第二连接组件设置在所述平台基体内；工件装夹区，所述工件装夹区设置在所述平台基体内，所述工件装夹区分别与所述第一连接组件及所述第二连接组件连接；第一监控组件，所述第一监控组件设置在所述平台基体上，所述第一监控组件与所述第一连接组件对应；第二监控组件，所述第二监控组件设置在所述平台基体上，所述第二监控组件与所述第二连接组件对应。

优选地，所述平台基体为矩形，所述第一连接组件及所述第二连接组件分别设置所述平台基体相邻的侧边上。

优选地，所述第一监控组件包括第一驱动单元及第一传感单元。

优选地，所述第一传感单元包括：第一传感器螺纹孔，所述第一传感器螺纹孔设置在所述平台基体上；第一电涡流位移传感器，所述第一电涡流位移传感器设置在所述第一传感器螺纹孔内。

优选地，所述第一驱动单元包括：第一延长部，所述第一延长部凸出设置在所述平台基体上；第一作动器螺纹孔，所述第一作动器螺纹孔设置在所述第一延长部的非连接端上；第一压电陶瓷作动器，所述第一压电陶瓷作动器设置在所述第一延长部内，所述第一压电陶瓷作动器的一端与所述第一连接组件连接。

优选地，所述第二监控组件包括第二驱动单元及第二传感单元。

优选地，所述第二传感单元包括：第二传感器螺纹孔，所述第二传感器螺纹孔设置在所述平台基体上；第二电涡流位移传感器，所述第二电涡流位移传感器设置在所述第二传感器螺纹孔内。

优选地，所述第二驱动单元包括：第二延长部，所述第二延长部凸出设置在所述平台基体上；第二作动器螺纹孔，所述第二作动器螺纹孔设置在所述第二延长部的非连接端上；第二压电陶瓷作动器，所述第二压电陶瓷作动器设置在所述第二延长部内，所述第二压电陶瓷作动器的一端与所述第二连接组件连接。

优选地，所述第一连接组件及所述第二连接组件分别包括六个连接件。

优选地，所述连接件为柔性铰链。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：控制器根据传感器测量刀具工件之间相对振动信号计算出控制信号，该控制信号控制主动减振平台使固定在平台的工件装夹区域的工件产生振动以抵消铣削时刀具和工件之间相对振动，它具有结构简单，频带宽，减振效果好的特点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明主动式铣削减振平台结构示意图；