[发明专利]一种深孔加工方法及装置

权利要求书

1.一种深孔加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

控制单元（7）基于可相对工件（1）周向和/或轴向移动的检测单元（4）获得所述工件（1）实际孔位（3）相对理想孔位（2）的偏差数据，所述偏差数据包括沿所述工件（1）轴向分布的若干检测截面的径向偏差和所述径向偏差沿所述工件（1）轴向的变化率；

所述控制单元（7）基于所述偏差数据控制钻具单元（6）的进给状态和/或校正单元（9）的校正作用力，使得所述检测单元（4）和所述校正单元（9）能够分别作用于所述工件（1）在所述钻具单元（6）加工方向上下游的工件截面以配合所述钻具单元（6）的动态进给和所述校正单元（9）的自动纠偏；

其中，所述校正单元（9）对所述工件（1）按照校正作用位置围绕所述工件（1）周向表面间隔布置的方式沿径向施加用于产生抵消所述径向偏差的弹性形变的校正作用力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校正单元（9）配置有若干沿所述工件（1）轴向布置的施压机构（10），所述施压机构（10）通过移动机构（11）控制其在轴向以彼此独立的方式进行运动以适应深孔加工的动态过程；

其中，若干所述施压机构（10）分别配置有能够接触工件截面不同周向位置的施压面，使得若干所述施压面围绕所述工件截面的轴心布置并沿所述工件截面的径向施加校正作用力。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述检测单元（4）、所述钻具单元（6）和所述校正单元（9）作用于所述工件（1）的工件截面分别为检测截面、加工截面和校正截面，所述检测截面、所述加工截面和所述校正截面均垂直于工件轴向，其中，所述检测截面、所述加工截面和所述校正截面按照从加工方向上游到下游的方式进行布置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测截面与所述加工截面之间的检测距离根据所述钻具单元（6）的进给状态进行设置，所述钻具单元（6）的所述进给状态至少包括进给速度和进给深度，使得所述检测距离的大小分别与所述进给深度和所述进给速度的大小呈正相关。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述校正截面与所述加工截面之间的校正距离根据所述钻具单元（6）的进给速度和所述偏差数据的所述径向偏差进行设置，使得所述校正距离与进给速度呈正相关而与所述径向偏差的绝对值呈负相关。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制单元（7）基于检测截面的径向偏差和所述径向偏差沿轴向的变化率并结合检测距离和校正距离的计算分析获得校正截面的预测径向偏差，使得所述预测径向偏差能够作为所述校正单元（9）进行自动纠偏的输入数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制单元（7）基于所述校正截面的所述预测径向偏差和所述检测截面的所述径向偏差沿轴向的变化率并结合工件参数的计算分析获得施加于所述校正截面的校正作用力。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述偏差数据是由实际孔位（3）相对所述工件（1）表面的特征厚度和所述实际孔位（3）相对所述理想孔位（2）的特征角度并结合工件参数获得的；

其中，所述特征厚度指所述实际孔位（3）距离所述工件（1）外部表面的距离极值，所述特征角度指所述实际孔位（3）相对所述理想孔位（2）的偏差角度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述钻具单元（6）在加工截面的进给速度配置为相对所述径向偏差和/或所述径向偏差沿轴向的变化率的函数。

10.一种深孔加工装置，其特征在于，所述装置基于前述权利要求1至9之一所述的方法对工件（1）进行深孔加工作业，所述装置包括：用于获得所述工件（1）实际孔位（3）相对理想孔位（2）的偏差数据的所述检测单元（4）、基于所述偏差数据控制沿所述工件（1）径向施加校正作用力的所述校正单元（9）、分别与所述检测单元（4）和所述校正单元（9）连接的所述控制单元（7）。