[发明专利]一种超声复合电加工系统参数控制模块

说明书

本发明提供了一种超声复合电加工系统参数控制模块，包括：激光位移传感器用于检测工具端面的位移值；激光位移传感器控制单元，与激光位移传感器连接，以通过激光位移传感器控制单元具有预设位移值；脉冲电源同步斩波控制单元，与激光位移传感器控制单元连接，以使脉冲电源同步斩波控制单元根据斩波信号控制加工区的脉冲放电状态，并使脉冲放电与工具电极进行同频、同步震动；预压力主轴控制单元，与主轴驱动连接，预压力主轴控制单元与脉冲电源同步斩波控制单元连接，以使脉冲电源同步斩波控制单元通过预压力主轴控制单元控制主轴的运动。以解决在加工过程中，随着加工深度增大、面积增大，加工过程的稳定性难以持续保持，加工效率、精度下降的技术问题。

技术领域

本发明涉及超声复合电加工技术领域，具体而言，涉及一种超声复合电加工系统参数控制模块。

背景技术

目前，超声复合电加工利用超声频振动的空化、泵吸、涡流作用及微火花放电、电化学作用等效应的有机复合，能有效解决难加工材料、异形面零件的微精加工难题。

然而，在实践中，因其电极间物理、化学过程复杂多变，在加工深度、面积增大时，加工过程的稳定性难以持续保持，如不及时进行有效参数调节，加工效率、精度均将下降。针对超声复合电加工方法存在的现有问题，通过机电参数调制，改变超声、放电、电解作用能量关系，研究各作用效应对加工过程的影响规律及其相互协同作用机理，研制可在线测量、实时控制加工参数的超声复合电加工控制系统，保持加工过程的持续稳定、优化，实现各种物理特性材料的高效、精微加工。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超声复合电加工系统参数控制模块，以解决现有技术中在加工过程中，随着加工深度增大、面积增大，加工过程的稳定性难以持续保持，加工效率、精度下降的技术问题。

本发明提供了一种超声复合电加工系统参数控制模块，包括：

激光位移传感器，激光位移传感器用于检测工具端面的位移值；

激光位移传感器控制单元，与激光位移传感器连接，以通过激光位移传感器控制单元具有预设位移值，当工具断面的位移值达到预设位移值时，激光位移传感器发出斩波信号；

脉冲电源同步斩波控制单元，与激光位移传感器控制单元连接，以使脉冲电源同步斩波控制单元根据斩波信号控制加工区的脉冲放电状态，并使脉冲放电与所述工具电极进行同频、同步震动；

预压力主轴控制单元，与主轴驱动连接，预压力主轴控制单元与脉冲电源同步斩波控制单元连接，以使脉冲电源同步斩波控制单元通过预压力主轴控制单元控制主轴的运动。

进一步地，超声复合电加工系统参数控制模块还包括：超声电源控制单元，预压力主轴控制单元和脉冲电源同步斩波控制单元均与超声电源控制单元连接。

进一步地，超声电源控制单元包括基于ARM为核心的STM32和数字电位器X9312，基于ARM为核心的STM32和数字电位器X9312连接设置。

进一步地，激光位移传感器为LK-HD500。

进一步地，激光位移传感器控制单元采用超声斩波器，超声斩波器用的电源包括供电芯片TPS7A4901和TPS7A3001，以分别产生所需的+5V、-5V电源电压，且超声斩波器电源可替代为RSNP高频单脉冲电源。

进一步地，数字电位器为100阶数字电位器，数字电位器的电阻为R，R的取值范围为40Ω～10KΩ。

进一步地，采用基于ARM核心的STM32与数字电位器X9312组合实现对超声电源的智能控制。

进一步地，该超声复合电加工系统所用电机为DH系列交流永磁同步伺服电机。

进一步地，采用位置控制方式进行电机驱动器接线设计。