一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法技术

本发明专利技术公开了一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，包括以下步骤：S1：依据零件结构模态振型仿真计算结果进行加工区域划分；S2：针对各区域分别选定一个孔作为参数标定孔，编制加工程序；S3：加工参数标定孔并采集振动信号，依据颤振识别结果进行转速调整，满足许用要求后完成区域加工；S4：完成一个区域的孔加工后，采用相同的流程进行下一个区域孔加工，直到完成零件结构加工。本发明专利技术针对飞机结构件弱刚性结构特征，实现动态切削参数的动态变换，避免孔位偏差、孔径超差等加工质量问题，降低零件报废率，提高零件钻孔成功率，避免进行传统费时费力，且效果极为有限的试切试验，避免加工故障的产生，适宜广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法
本专利技术涉及数控加工
，具体是指一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法。
技术介绍
由于飞机高速、高机动性等性能要求，飞机结构件结构复杂而且具有很多薄壁结构，弱刚性的薄腹板和缘条结构在加工过程中切削振动大，尤其是弱刚性结构钻削过程中如果切削参数不合理，容易产生因为切削颤振，导致孔位偏差、孔径超差等加工质量问题，严重时引起零件报废。目前在飞机结构件数控加工中为了保证加工方案的合理性，首先需要进行机床、刀具和切削参数的试切试验，一般以机床为对象进行不同参数的试切，以加工质量优化为目标给出优选参数，为切削方案制定提供参考。但是，参数试切试验由于试切件结构简单，装夹状态等也与飞机结构件差别较大，使用优选的参数进行加工，仍然不能避免切削振动失稳导致加工故障的产生。
技术实现思路
本专利技术针对飞机结构件弱刚性结构特征钻孔易产生切削颤振导致孔加工质量差的问题，提供一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，采用以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：依据零件结构模态振型仿真计算结果进行加工区域划分；/nS2：针对各区域分别选定一个孔作为参数标定孔，编制加工程序；/nS3：加工参数标定孔并采集振动信号，依据颤振识别结果进行转速调整，满足许用要求后完成区域加工；/nS4：完成一个区域的孔加工后，采用相同的流程进行下一个区域孔加工，直到完成零件结构加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：依据零件结构模态振型仿真计算结果进行加工区域划分；
S2：针对各区域分别选定一个孔作为参数标定孔，编制加工程序；
S3：加工参数标定孔并采集振动信号，依据颤振识别结果进行转速调整，满足许用要求后完成区域加工；
S4：完成一个区域的孔加工后，采用相同的流程进行下一个区域孔加工，直到完成零件结构加工。


2.根据权利要求1所述的一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，其特征在于，所述步骤S1中，依据零件结构模态振型仿真计算结果进行加工区域划分的具体过程为：根据与刀齿通过率接近的模态振型中相对位移分布，识别因结构影响仿真振动幅值产生较大差异的方向，然后依据相对位移差小于0.2～0.3mm为依据确定区域宽度Δx，将加工面划分为不同的加工区域。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，其特征在于，所述步骤S2中，针对每个区域选定的参数标定孔采用钻削啄钻和铰削的方式加工，其余孔采用钻削一刀钻的方式加工，编制加工程序；加工孔直径为D0，则加工参数标定孔的铰刀直径为D0，啄钻钻头直径D1＝D0-(0.2～0.5mm)，加工区域其余孔的钻头直径为D0。


4.根据权利要求1或2所述的一种基于振动监测的弱刚性结构钻孔方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程为：
S301：使用钻削啄钻和铰削的方式加工参数标定孔至第i层后暂停，采集振动信号；
S302：计算采集的振动信号，得出颤振识别值，并判断计算得到最大许用值，比较颤振识别值与最大许用值大小，从而判断颤振识别值是否满足许用要求；
S303：如果颤振识别值小于最大许用值，沿用啄钻的转速和进给参数，通过钻削一刀钻的加工方式完成该区域内剩余孔的加工；
S304：如果颤振识别值大于最大许用值，则调整转速，继续使用钻削啄钻和铰削的方式加工参数标定孔，并采集振动信号，计算振动信号的颤振识别值，迭代至满足许用要求后完成区域加工。

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【专利技术属性】
技术研发人员：姜振喜，朱绍维，宋戈，孙超，赵中刚，王灿，王伟，李卫东，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51