深孔钻加工技术发展趋势

深孔钻加工技术发展趋势

目前,我国航空企业在复杂壳体零件深孔加工中,对于钻削参数的设定往往是凭经验。为避免加工中出现钻头折断和切屑堵塞等问题,设定的钻削参数通常很保守,这样就造成了加工效率低下,加工质量难以保证。近年来随着计算机辅助制造技术、传感技术以及机器学习等领域的发展,加工设备及加工系统具有对加工状态的自主感知,对加工工艺知识的学习、进化、积累,以及对加工过程的实时反馈、决策等智能化功能已成为可能。智能加工已成为未来深孔加工发展的必然趋势,发展具有自主感知、学习、进化、决策功能的智能深孔加工系统将成为深孔加工的重要研究方向。智能深孔加工系统的结构如图 7 所示。智能深孔加工系统包括多信号传感系统、在线误差检测系统等感知模块,通过实时监测得到深孔加工过程力、热、振动、功率、声发射、油压等信号,利用在线监测算法将处理后的加工数据做特征提取及加工状态识别,用于切屑堵塞、刀具失效等故障预测与报警;同时,利用智能学习优化模型并结合工艺知识库,以加工数据和在线误差检测系统获取的孔尺寸精度和表面质量信息作为输入,实现加工质量、加工效率和刀具寿命等多准则加工参数优化,实时反馈到深孔加工过程,完成深孔加工学习进化的闭环系统。目前在机械加工领域中,智能刀柄、智能刀具的等智能元器件,以及智能加工系统的研发已成为研究的热点与趋势。已有一些公司开发了商业化的加工过程智能监控系统,比如ARTIS 在线监控系统,该系统利用传感及在线监测技术,不仅可监测加工过程机床状态、刀具状态、异常及故障,而且可通过其内部算法对加工周期进行优化,根据在每一个加工周期中工艺知识的学习与积累,优化下一个加工周期的加工参数,使加工系统具有自主学习进化的能力。未来,随着相关学科与技术的不断发展,智能深孔加工系统将亦趋成熟。深孔钻加工技术发展趋势

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