[发明专利]一种多模式分段拉削工艺

说明书

本发明公开了一种多模式分段拉削工艺；其包括效率模式、制程能力模式、综合模式。根据不同的零件拉削要求，选择不同模式的拉削工艺，以满足加工效率、精度、成本、质量一致性等指标的优化要求。效率模式适用于中批量的零件拉削作业；CPK模式适用于大批量的零件拉削作业；综合模式适用于小批量的零件拉削作业。该工艺采用控制系统包括振动检测装置、位移检测装置、拉力检测装置、速度检测装置、计数装置、产品尺寸检测装置、集中优化控制器、伺服电机、伺服驱动器、停机控制器、模式选择器。本发明在拉削参数自动调节的过程中引入CPK指数，提高了拉削作业的效果。

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种基于多模式选择、粗-半精-精分段工序结合的拉削工艺及其控制系统。

背景技术

高效精密数控拉削装备是高端制造装备，是智能制造不可缺少的关键装备；高效精密拉削工艺主要用于汽车工业和航空工业，是汽车和飞机高精密核心零部件的主要加工方法和手段，如发动机、齿轮箱、差速器、传动轴系统、刹车制动系统、轮毂单元、方向机等；高效精密数控拉削工艺的高端应用在军工和航天航空领域，如炮管、飞机发动机等高精密核心零部件的加工；现代汽车工业、工程机械等制造业，逐步采用拉削取代传统的插削、铣削、刨削等加工方式生产零部件；因此，拉削加工的技术水平，从某一个侧面也标志着国家的汽车等领域制造业的水平；目前，国内高端数控拉削工艺和装备主要靠进口，国内拉床企业尚处于起步转成长期阶段。

汽车和飞机关键零件，大多采用高温合金、粉末高温合金、钛合金等难加工材料制造，零件形状复杂，尺寸精度要求高，技术条件严格，对零件表面质量、表面完整性要求高，其加工质量的高低直接影响到汽车和飞机的使用寿命和安全可靠性；另一方面，特别是汽车零件的加工，由于产品更新换代速度加快，对其生产效率要求越来越高。

近年来，随着车辆工程和航空发动机技术的不断进步和发展，这些关键零部件的加工技术有了大幅度的提升，从传统的加工工艺和手段，转向多模式优化工艺和数控加工等自动化、集成化、精准化及高效化的方向推进和发展；对于不同需求的零部件拉削加工，要有不同的拉削工艺；如大批量的汽车零件加工，大多数汽车整车企业要求零件加工企业的制程能力指数达到A级水平，这样才能保证零件的质量和一致性；对中批量的零件加工，有些则要求在保证零件加工精度的基础上尽量提高生产效率，以满足及时交货的要求；对小批量的零件加工，从加工成本角度考虑，以延长拉削刀具的使用寿命和发挥拉床的加工能力为目标；因此，需要根据不同的加工场景，提出优化的加工工艺，以满足不同的零件加工要求；目前，普遍存在的问题是，对不同的零件加工要求，基本上采用传统的单一加工工艺，至多凭操作人员经验，对传统加工工艺进行调整，造成加工效率、精度、成本、质量一致性等指标达不到优化的效果；为此，本发明在数控拉床基础上，增设物理量传感器，提出基于多模式选择、粗-半精-精分段工序结合的拉削工艺及其控制系统，从而对于不同的零部件拉削加工需求，保证加工效率、精度、成本、质量一致性等指标达到优化的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多模式分段拉削工艺。

该多模式分段拉削工艺具有三种工作模式，分别为综合模式、效率模式和制程能力模式。

综合模式下的拉削工艺如下：

步骤一、设定拉床额定功率N_额、粗拉进给速度V_粗、半精拉进给速度V_中、精拉进给速度V_精、粗拉进给行程L_粗、半精拉进给行程L_中、精拉进给行程L_精。