[发明专利]电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双伺服进给加工系统

权利要求书

1.一种电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双伺服进给加工系统，其特征是它包括以下两套相辅相成的自动进给伺服控制系统：

（1）电火花诱导烧蚀电极伺服进给控制系统，它以工件与电极之间烧蚀状态为采样信号控制电极进给，使得诱导烧蚀电极与工件材料之间电火花诱导烧蚀能够可控、稳定、高效进行，可控烧蚀后工件加工区域形成烧蚀产物及软化层，完成电火花诱导可控烧蚀加工；

（2）机械修整刀具伺服进给控制系统，它以机械修整刀具切削力为采样信号控制机械修整刀具进给，使得机械修整刀具将烧蚀产生的烧蚀产物及软化层切削去除，露出新的基体金属材料表面，完成机械修整过程；

在所述的双伺服进给控制系统控制下，电火花诱导可控烧蚀和机械修整过程交替重复进行，直至完成对难加工金属材料的加工。

2.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的诱导烧蚀电极烧蚀取样信号为烧蚀放电平均电流或电压、放电脉冲峰值电流或电压、烧蚀放电脉冲有效放电个数或烧蚀平均放电效率和烧蚀放电功率。

3.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的机械修整刀具切削力取样信号为刀具切削力、主轴电机功率或进给伺服电机电流信号。

4.根据权利要求4所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的机械修整刀具切削力取样信号通过检测电路对切削力信号进行检测并按照比例放大后，通过信号处理电路输出一个反映切削力大小的电压信号（0V-20V）；当切削力为0时，刀具未切削工件材料，输出电压信号为0V；当刀具切削基体材料时，切削力最大，输出电压为20V，切削力电压信号处于5V-10V时为稳定切削加工状态；后续变频电路为一电压频率（V/F）转换器，将该电压信号放大并反向线性转换成不同频率的脉冲串，电压越大、频率越低，该脉冲串通过步进电机控制机械修整刀具进给速度的大小；保证机械修整刀具切削力越大，进给速度越慢，使得机械修整刀具进给量尽量等于烧蚀产物及软化层厚度之和。

5.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的诱导烧蚀电极内部进气孔为单孔或者群孔结构；工作液通过诱导烧蚀电极内部进气孔或者外部充入加工区域，工作液为雾化状态或者液态。

6.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的难加工金属材料为能与助燃气体产生燃烧反应的钛合金、镁合金、高温合金、高强度钢或难加工金属材料，助燃气体为氧气。

7.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的机械修整加工方法为车削、铣削、磨削或钻削。

8.根据权利要求1所述的电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是通过控制氧气压力或流量、诱导烧蚀电极进给速度、诱导烧蚀电极旋转速度、切削力大小来控制加工速度的大小，以实现对难加工金属材料的粗加工、半精加工和精加工。

9.根据权利要求1所述的基于电火花诱导可控烧蚀及机械修整复合切削双进给加工系统，其特征是所述的诱导烧蚀电极转速为0 -6000rpm。