[发明专利]一种干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统

权利要求书

1.一种干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，包括：工作台外护罩、角度调整机构和安息角控制器；安息角控制器在得到最优切屑安息角以后，通过角度调整机构发出指令，从而将工作台外护罩的切屑安息角调整为最优切屑安息角；

所述最优切屑安息角是通过切屑安息角优化模型获得的，即以工作台外护罩的热积聚最小化为控制目标，以工作台的顶端调节距离和底部调节距离为调控变量，以工作台与其外护罩的间隙以及工作台外护罩与机床内挡板的间距为约束条件。

2.根据权利要求1所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述工作台外护罩，由金属薄板和绝热柔性板组成，并通过角度调整机构与干切滚齿机床的工作台连接，用于引导高温切屑快速流出到干切滚齿机床的外部。

3.根据权利要求1所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述安息角控制器，由运算分析单元、控制中枢和数据存储单元组成；运算分析单元根据外部输入的加工参数，并结合切屑安息角优化模型，确定最优切屑安息角，进而通过控制中枢向所述角度调整机构发出调整指令，同时通过数据存储单元对历史数据进行储存从而形成便于以后直接调用的工艺参数库。

4.根据权利要求1所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述角度调整机构，由顶部调整机构和底部调整机构组成，设于工作台外护罩内部对应于工作台面并通过连杆与工作台上的铰链连接。

5.根据权利要求2所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述工作台外护罩由多个金属薄板和绝热柔性板连接形成环形护罩，并与顶部的环形护罩形成一体。

6.根据权利要求3所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述安息角控制器的运算分析单元在确定最优切屑安息角时，是通过干切滚齿机床的切屑安息角优化模型所获得的。

7.根据权利要求4所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述顶部调整机构和底部调整机构均由伺服电机、滑轨、套于滑轨上的滑板和连杆组成；所述伺服电机用于控制滑板在滑轨上移动，以实现工作台外护罩的顶边绕其底边的轴线做旋转运动，以及工作台外护罩底边的水平移动，从而调整工作台外护罩的切屑安息角大小。

8.根据权利要求5所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述金属薄板至少由上、左、右、前、后五块组成；左与上、前、后三块分别采用绝热柔性板连接，以调整切屑安息角的大小和避免运动干涉。

9.根据权利要求8所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述工作台外护罩的金属薄板为不锈钢材料，所述绝热柔性板为耐高温布。

10.根据权利要求6所述干切滚齿机床的切屑安息角智能控制系统，其特征在于，所述干切滚齿机床的切屑安息角优化模型为：

F(x_t,x_b)＝minQ_total

式中，Q_total为切屑向工作台外罩传递的热量，具体根据切屑流动规律和干切滚齿机床结构建立其关于调控变量x_t、x_b的函数模型；x_t为顶端调节距离，即工作台外罩上端在原始位置上的水平移动距离；x_b为底部调节距离，即工作台外罩下端在原始位置上的水平移动距离；h₂为工作台下段的高度；h₃，R₁，R₂为干切滚齿机床工作台结构参数；R_t为工作台外罩上端与工作台中心轴的距离；R_b为工作台外罩下端与工作台中心轴的距离；l_t为调控变量x_t的调控区间长度；l_b为调控变量x_b的调控区间长度；l₁为工作台外罩与工作台距离；

当通过智能算法获得所述调控变量x_t、x_b的取值以后，将其代入切屑安息角α的数学模型中进行计算，即可获得最优切屑安息角；

切屑安息角α的数学模型为：