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专利号: 2023115768855
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微量润滑智能控制系统的控制方法,所述的微量润滑智能控制系统,包括主轴套(11)、测距装置、振动传感器(14)、滤波器(17)、控制器(18)和静电微量润滑装置(19),测距装置和振动传感器(14)通过主轴套(11)安装在机床上;测距装置依次电连接控制器(18)和静电微量润滑装置(19),振动传感器(14)依次电连接滤波器(17)、控制器(18)和静电微量润滑装置(19),其特征在于,包括:

1) 通过振动传感器(14)时域采集主轴(15)的振动信号至滤波器(17)终滤波后传输至控制器(18)中,控制器(18)将每α个采样点的振动信号分为一组振动信号组,同时提取每组振动信号组的振动特征,将各组振动信号组的振动特征组成振动信号特征池P,P={ 1,

2,…, ,…, n},其中, 1, 2,…, ,…, n分别表示第1、2、…、i、…n组振动信号组的信号特征;

2) 通过测距传感器(12)时域采集主轴(15)的相对位置数据,每组振动信号组对应采集一个相对位置数据,将各个相对位置数据传输至控制器(18)中组成测距位置数组Q,Q={

1, 2,…, i,…, n},其中,1, 2,…, i,…, n分别表示第1、2、…、i、…n个相对位置数据;

3) 控制器(18)根据振动信号特征池P和测距位置数组Q进行主轴(15)的相对位置修正,获得修正后的信号数组Y,Y={ 1, 2,…, i,…, n}其中,1, 2,…, i,…, n分别表示第1、2、…、i、…n个修正信号;然后根据修正后的信号数组Y判断机床是否处于加工状态,若机床处于非加工状态,则通过控制器(18)关闭静电微量润滑装置(19),若机床处于加工状态,则通过控制器(18)打开静电微量润滑装置(19),并对静电微量润滑装置(19)的参数进行无级调整,完成微量润滑智能控制;

所述的步骤1)中,振动特征为冲击因子;

所述的步骤3)中,根据振动信号特征池P和测距位置数组Q进行主轴(15)的相对位置修正,具体如下:

其中,为修正系数;

所述的步骤3)中,根据修正后的信号数组Y判断机床是否处于加工状态,具体为当信号数组Y处于未加工域A中时,即Y⊆A,yi<a,a为第一临界值,则判定机床处于未加工状态;当信号数组Y处于加工域B中时,即Y⊆ B,a≤yi≤b,b为第二临界值,则判定机床处于加工状态,然后对静电微量润滑装置(19)的参数进行无级调整,具体为对静电微量润滑装置(19)的润滑液流量、气压值和荷电电压进行无级调整;

第一临界值a为以最小的切削速度、主轴转速和切削深度对工件进行加工的情况下经过控制器处理后的一维信号的最小值;第二临界值b为以最大的切削速度、主轴转速和切削深度对工件进行加工的情况下经过控制器处理后的一维信号的最大值。

2.根据权利要求1所述的微量润滑智能控制系统的控制方法,其特征在于:所述的测距装置包括测距传感器(12)和测距板(13),测距传感器(12)通过主轴套(11)安装在机床的主轴(15)上,测距板(13)水平安装在机床的机床底座(16)上并位于测距传感器(12)的正下方,测距传感器(12)竖直朝向正下方的测距板(13)。

3.根据权利要求2所述的微量润滑智能控制系统的控制方法,其特征在于:所述的主轴套(11)同轴套装在机床的主轴(15)上,主轴套(11)外侧面的相对两侧分别安装测距传感器(12)和振动传感器(14),主轴套(11)安装测距传感器(12)的一侧设有水平的滑槽;

所述的测距传感器(12)包括自上而下依次安装布置的滑块底座(123)、滑块(124)和测距传感单元(125),滑块底座(123)支撑在滑槽顶面并通过若干调节螺钉(122)抵住滑槽顶面,滑块(124)滑动安装在滑槽中,测距传感单元(125)通过滑块(124)安装在滑槽下方,测距传感单元(125)竖直朝向正下方的测距板(13)。

4.根据权利要求2所述的微量润滑智能控制系统的控制方法,其特征在于:所述的测距传感器(12)具体为激光、红外线或超声波测距传感器。

5.根据权利要求1所述的微量润滑智能控制系统的控制方法,其特征在于:所述的振动传感器(14)具体为电动式、电容式或电阻式振动传感器。

6.根据权利要求1所述的微量润滑智能控制系统的控制方法,其特征在于:所述的控制器(18)具体为可编程逻辑控制器PLC、计算机、数字信号处理器或单片机。