本发明专利技术涉及一种对金属零件（４）中的钻孔不规则检测和可选地进行量化的方法，钻孔操作由钻头（４）实施，它包括一方面确定依赖于时间的两个下面参数中至少之一的数值集：在至少一个零件的钻孔操作期间所产生的钻头（１０）进入金属零件（４）的穿透轴向应力Ｆｚ（ｔ）和扭矩Ｃ（ｔ），确定Ｆｚｍａｘ／Ｆｚｔｈｒｅｓｈｏｌｄ和Ｃｍａｘ／Ｃｔｈｒｅｓｈｏｌｄ比值和／或可选的ＡｒｅａＦｚｍａｘ／ＡｒｅａＦｚｔｈｒｅｓｈｏｌｄ和／或ＡｒｅａＣｍａｘ／ＡｒｅａＣｔｈｒｅｓｈｏｌｄ面积比值，以指示不规则类型及可选的其严重程度。另一方面，确定与钻头的侧边磨损Ｖｂ相关联的数值集，确定Ｆｚｍｏｙ（Ｎｂ）／Ｆｚｍｏｙ（Ｎｂ＝１）比值和／或Ｃｍｏｙ（Ｎｂ）／Ｃｍｏｙ（Ｎｂ＝１）比值和／或可选地ＡｒｅａＦｚｍｏｙ（Ｎｂ）／ＡｒｅａＦｚｍｏｙ（Ｎｂ＝１）比值和／或ＡｒｅａＣｍｏｙ（Ｎｂ）／ＡｒｅａＣｍｏｙ（Ｎｂ＝１）比值，用来指示相关于磨损的不规则的出现。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用围绕其轴转动的切削工具加工金属材料的领域；它更具体地涉及使用诸如带有硬质合金的钻头之类的钻头来钻孔。
技术介绍
为了在零件中取得钻孔，将零件定位在虎钳爪之间，接着被固定在应力测量台上。然后，将合适直径的钻头靠近零件表面，在其被轴向驱动的同时使其旋转，以使它进入材料。被示例在图1中的钻头10包括具有带有一或多个切削边沿12的截头圆锥体尖端形状的头部11，其中的磨损Vb在前角被测量。钻头被配置有用于去除屑片的螺旋槽13。该槽的外部边沿形成镶边(list)14。钻头10被保持在可移动的工具支撑体2上，所述支撑体2被安装在合适导轴中。钻头的驱动设备包括驱动导轴围绕其轴旋转的第一电动机和允许该导轴轴向偏移的另一电动机。这被示出在图2中。这种加工设备还通过钻头被配置有外部或内部润滑系统3。零件4自身被夹持在虎钳5中。 在没有不规则时，钻孔存在于圆柱体中，具有由钻头及其侧面限定的直径，所述侧面显现出垂直于钻孔轴的规则加工条纹。然而，在某些切削、钻孔几何尺寸和工具磨损条件中，钻孔可能具有由材料积聚形成的许多不规则，其由于机械和热效应联合所引起的有害屑片去除或金属结构的局部改变而产生的。 已知有三种重要的不规则类型。 第一种不规则，所谓的单独屑片粘合，在此后被称为CCT，可以在钻孔的内壁上看到。这些为片断屑片，其被焊接在钻孔表面且被定位在垂直于钻孔轴的方向。 第二种不规则，所谓的剪切材料条带，在此后被称为BMC，导致在钻孔阶段产生非常多的屑片和钻孔表面上材料的强力混合。这种材料装配在切削操作期间被施加在钻孔表面，然后在钻头取出时通过镶边被磨光，在钻孔表面留下多样性条纹。 可以被看到的第三种不规则被称为热-机械效应面积或ZATM。如与两种前面的不规则相对，机械效应与非常高的热效应相耦合，对较大厚度，以及对钻孔入口和出口处的全部或部分深度，强烈地改变了钻孔边沿的微结构。 本专利申请不限于这种典型的不规则，而是其它的也可被考虑。因而，其检测和量化将取决于它们的PM标示(signature)。 这种钻孔不规则的起因可以有多种。下面的不规则可以被提及，而没有任何限制 -由于泵意外停止、不适当地定位的润滑剂喷射或不良油/水比值而导致的不合格的润滑； -具体用于深度和/或倾斜钻孔的不良屑片去除，因此，材料干扰成为经常发生的现象； -不适当的或较差的编程切削参数(具体地，超过临界速度的过度切削速度和低于前者(underadvance)的使用)； -磨损的和/或较差再成型的工具或者进一步配置有不规则涂层的(工具)； -不适当适配的工具支撑体； -不适当平衡的心轴(spindle)； -被不适当定位在工具支撑体中的工具； -被不良加持在虎钳中的零件； -不利的工具选择参数、型号、属性、……； -接受过不适当热处理的零件； -在各个钻孔之间的太短的时间延迟，具体在SL钻孔中； -……
技术实现思路
具体在航空器领域，例如尤其用于涉及安全的关键零件，存有一或多个上述的不规则是不想要的。 因此，可优选的是，尽可能快地检测其存在及量化它们，也就是具体在空白处被钻孔时，以在完工步骤期间去除这些零件或选择去除它们的最适当的方法。 此外，知道了不规则类型，其基于材料性能的强度和结果能允许更好的零件控制/量化，而不用系统地依赖非破坏性试验，从而导致明显的时间节省。 因此，本专利技术的主要目的是用于对至少一个上述不规则类型的检测，这种不规则被单独考虑或者基于钻孔和非破坏方式组合地被考虑。 此外，本专利技术的另一目的是量化不规则类型。 本专利技术的另一目的还是用于至少一个不规则的检测，源自于钻孔操作期间所要求作为时间函数的三维应力，对这种参数的采集依据不需要复杂传感器的传统测量台而方便地获得。 依据本专利技术，使用检测和可选地量化金属零件中的钻孔不规则的方法实现这些目的，钻孔操作通过钻头来实施，特征在于，它包括一方面确定依赖于时间的两个下面参数中至少之一的数值集，也就是，在至少一个零件的钻孔操作期间所产生的钻头进入金属零件的穿透轴向应力Fz(t)和扭矩C(t)，然后隔离对应于不存在任何不规则的阈值和表示的Fzthreshold和Cthreshold数值，Fzmax和Cmax数值对应于最大值且表示有不规则，然后确定Fzmax/Fzthreshold和Cmax/Cthreshold比值和/或可选的AreaFzmax/AreaFzthreshold和/或AreaCmax/AreaCthreshold面积比值，所述面积比值为在具有作为下界限Fzthreshold或Cthreshold和作为上界限Fzmax或Cmax的Fz(t)或C(t)曲线下面的面积相关于在具有作为上界限Fzthreshold或Cthreshold的Fz(t)或C(t)曲线下面的表面，以使指示不规则类型及可选的其严重程度，在另一方面，确定与钻头的侧边磨损Vb相关联的数值集，例如Nbcrit.，对应于用于Vbcrit.＝0.3mm(钻头的报废)的所钻的钻孔临界数目，以及Vb*和Nb*对应于所考虑的不规则的首次出现，以及还隔离作为所钻的钻孔数函数的Fzmoy(Nb)和Cmoy(Nb)，以及对应于切削边沿的进口处的信号平均值，以及确定Fzmoy(Nb)/Fzmoy(Nb＝1)和/或Cmoy(Nb)/-Cmoy(Nb＝1)比值和/或可选地AreaFzmoy(Nb)/-AreaFzmoy(Nb＝1)和/或AreaCmoy(Nb)/AreaCmoy(Nb＝1)面积比值，以使指示相关于磨损的不规则的出现。 通过定义严格标准来量化不规则，所述严格标准依赖于钻头的这种应力和/或切削参数和几何参数和/或倾斜边磨损参数。除了这种不规则之外，导致应力和扭矩增加的没有实际显示在信号阈值和/或最大值的任何其他不规则更具体地通过面积分析被处理。然后，从钻孔分析中获得阈值，使用没有所产生的任何不规则的相同切削参数，在切削参数(Vc，f)不是产生不规则的那些参数的情形下。 因此，本专利技术的方法涉及至少一个下面特征 -从横向应力(Fx和Fy)中扣除的应力Fz和扭矩C的信号分析； -对穿透应力(Fz)和扭矩C的最大值和最小值(阈值)之间比值的计算； -对信号曲线下面积以及其中比值的计算； -对用于在钻头出去时由前端或镶边留下的条带的倾斜角(β′)的毛边长度(Lb)的计算； -对钻孔时间(tp)和去毛边时间(td)的计算，作为用于核查程序误差的手段； -对钻孔进口和/或出口处彩色光晕的观测，作为用于检测ZATM形态以及用于估计相关深度的非破坏型手段； -对钻头的Vb中的磨损原因的分析，关于信号方面及其特征特点。 本专利技术还涉及一种设备，用于实现包括下面装置的设备用于表示和处理作为在t0和t4之间时间的函数的横向应力Fx、Fy和轴向应力Fz的装置、用于存储对不规则检测和量化的信号的数据表示的装置以及用于表述和处理这种数据以及相关联于钻头侧边磨损的那些数据的装置。 附图说明 参考附图，现在将更详细地描述本专利技术的方法，附图中 图1示出带有头部和两个切削边沿的钻头的示意图，所述头部具有截头圆锥体尖端的形状； 图2是钻孔设备的示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测和可选地量化金属零件（４）中的钻孔不规则的方法，通过钻头（１０）实施钻孔操作，其特征在于，它包括一方面确定依赖于时间的两个下面参数中至少之一的数值集，也就是，在至少一个零件的钻孔操作期间钻头（１０）进入金属零件（４）所产生的穿透轴向应力Ｆｚ（ｔ）和扭矩Ｃ（ｔ），随后，隔离对应于任何不规则缺失的阈值和表示的Ｆｚ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］和Ｃ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］数值，Ｆｚ↓［ｍａｘ］和Ｃ↓［ｍａｘ］数值对应于最大值且表示不规则的存在，然后确定Ｆｚ↓［ｍａｘ］／Ｆｚ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］和Ｃ↓［ｍａｘ］／Ｃ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］比值和／或可选的Ａｒｅａ↓［Ｆｚｍａｘ］／Ａｒｅａ↓［Ｆｚｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］和／或Ａｒｅａ↓［Ｃｍａｘ］／Ａｒｅａ↓［Ｃｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］面积比值，所述面积比值为在具有作为下界限Ｆｚ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］或Ｃ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］和作为上界限Ｆｚ↓［ｍａｘ］或Ｃ↓［ｍａｘ］的Ｆｚ（ｔ）或Ｃ（ｔ）曲线下面的面积，相关于在具有作为上界限Ｆｚ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］或Ｃ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］的Ｆｚ（ｔ）或Ｃ（ｔ）曲线下面的面积，以指示不规则类型及可选的其严重程度。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德罗格罗伯特图雷尼，维雷尼克珍妮苏珊尼泽罗基，克里斯托弗科林，格拉尔丁劳伦佩林，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：FR[]
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