[发明专利]振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统，其特征在于包括微机控制系统、主轴振动系统、伺服进给系统、高频脉冲电源、开关电路、功率放大电路和过流保护电路；微机控制系统的输出端分别连接主轴振动系统、伺服进给系统、高频脉冲电源、开关电路和功率放大电路，开关电路的输出端分别连接主轴振动系统和高频脉冲电源的输入端，过流保护电路的输入端连接功率放大电路的输出端，过流保护电路输出端分别接微机控制系统和开关电路的输入端。

2.一种基于权利要求1所述的振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统的控制方法，其特征在于微机控制系统设定伺服进给/回退运动的速度、进给深度和控制实现伺服进给/回退运动、主轴振动运动与高频分组脉冲电参数的合理匹配；利用速度传感器监测伺服进给的速度变化，并将此信号输入到微机控制系统，当速度传感器监测到伺服进给由快速定位→慢速进给时，微机控制系统会产生一触发信号，该信号同时输入到可关断晶闸管门极驱动电路的输入端和电磁振动装置的振动控制电路的输入端，使阴阳两极间施加高频脉冲电压的同时主轴振动进给，实现小间隙的振动进给高频脉冲电流电解加工；当速度传感器监测到伺服进给由慢速进给→快速定位时，微机控制系统会产生另一触发信号，该信号输入到可关断晶闸管门极驱动电路的输入端，控制可关断晶闸管关断，阴阳两极间无高频脉冲电压，同时电磁振动装置的振动控制电路使电磁振动装置停止振动，之后主轴伺服快速回退至预定位置，拉大加工间隙以利于电解产物排除、更新电解液，从而改善流场条件；主轴在预定位置暂停1—10s后伺服快速定位到上次伺服慢速进给结束位置，然后进行下一周期的加工运动，如此重复，实现振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制。

3.一种如权利要求2所述的振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统的控制方法，其特征在于所述的主轴振动运动与高频分组脉冲电参数的匹配方式如下：主轴伺服进给/回退运动的速度变化使微机控制系统产生一触发信号控制实现主轴振动与否，即实现伺服进给/回退运动与主轴振动运动的匹配；同时该触发信号还控制产生高频分组脉冲电压，即实现伺服进给/回退运动与高频分组脉冲电参数的匹配，通过伺服进给/回退运动分别与主轴振动运动和高频分组脉冲电参数的合理匹配实现主轴振动运动与高频分组脉冲电参数的间接匹配。

4.一种如权利要求3所述的振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统的控制方法，其特征在于所述的伺服进给/回退运动与主轴振动运动的匹配方式如下：当速度传感器监测到伺服进给的速度变化为由快速定位→慢速进给时，微机控制系统会产生一触发信号，该信号输入到电磁振动装置的振动控制电路的输入端，控制继电器得电，使实现主轴振动的电磁振动装置通电，主轴开始振动，在主轴振动的过程中伴随着伺服慢速进给，定时一定时间t₁后使继电器失电，主轴停止振动，其中t₁=T_on=d/v，d为主轴伺服慢速进给深度，v为进给速度，同时主轴快速回退至预先设定的位置，暂停1—10s后快速定位到上次伺服慢速进给结束位置，如此反复，电磁振动装置断电不振动时主轴伺服快速进给或快速回退，其加电振动时主轴伺服慢速进给，实现主轴振动运动与伺服进给/回退运动的匹配。

5.一种如权利要求3所述的振动进给与高频分组脉冲电参数的分时控制系统的控制方法，其特征在于所述的伺服进给/回退运动与高频分组脉冲电参数的匹配方式如下：当速度传感器监测到伺服进给的速度变化为由快速定位→慢速进给时，微机控制系统会产生一触发信号，该信号输入到可关断晶闸管门极驱动电路的输入端控制晶闸管开通，阴阳两极间施加高频脉冲电压，此期间伴随着主轴伺服慢速进给；当该速度变化为由慢速进给→快速定位时，微机控制系统会产生另一触发信号，该信号输入到可关断晶闸管门极驱动电路的输入端控制晶闸管关断，此时阴阳两极间无高频脉冲电压，从而实现高频分组脉冲电流电解加工，阴阳两极间不施加高频脉冲电压时主轴伺服快速进给或快速回退，避免该时间段的电解加工过程的二次腐蚀，当施加高频脉冲电压时主轴在振动中伺服慢速进给，实现高频分组脉冲电参数与伺服进给/回退运动的匹配。