[发明专利]一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统及方法

权利要求书

1.一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：包括三维运动机构、控制装置、转接装置、工作台、超声波振动装置和中空电主轴，其中：

所述三维运动机构能够带动中空电主轴相对于工作台进行x、y或z方向的运动；

所述超声波振动装置能够在中空电主轴内孔供给电解液的过程中向其施加超声波空化作用；

所述中空电主轴和电极组件之间设有转接装置，所述转接装置包括多个围绕中空电主轴公转且能够实现自转的齿轮轴和动密封圈，所述动密封圈实现连接齿轮轴的端部和管电极，所述管电极及导电环均受转接装置和脉冲电源协同驱动；

所述工作台包括底板、倾斜板和升降机构，所述升降机构设置于底板和倾斜板之间，能够改变所述倾斜板与底板的相对角度，所述倾斜板用于承载待加工元件；

所述控制装置通过调节电解磨削电流、超声振动频率、振幅、中空电主轴转速和工作台的角度，实现斜方孔的精密加工。

2.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：还包括电压检测控制装置，所述电压检测控制装置与所述电极组件连接。

3.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：还包括电解液循环装置，所述电解液循环装置包括电解槽和循环驱动机构，电解槽和中空电主轴的进液孔连通，用于储存和及时更新电解液。

4.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述超声波振动装置包括与中空电主轴伸出端连接的变幅杆，所述变幅杆与超声波换能器连接，超声波换能器与超声波发生器、交流电源连接。

5.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述管电极的外侧设置有与之适配的导电环；

或进一步的，所述管电极呈矩阵安装时，多个管电极的出液口的截面保持与斜面斜孔的每个位置平行，保持阵列斜孔的深度一致性。

6.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述工作台包括底板、支撑杆、倾斜板、调节螺栓和分度装置，所述底板与倾斜板的一端通过转轴连接，另一端通过若干支撑杆连接，且底板上表面设置分度装置，所述底板侧面设置调节螺栓，以实现所述支撑杆的移动定位与固定；

或进一步的，

所述支撑杆的顶部设置有球头，所述倾斜板的底面设置球头孔，与所述支撑杆的球头相配合。

7.如权利要求6所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述倾斜板的侧面设置定位块，所述定位块上设置传感器，所述传感器的安装基准面与底板的上表面平行，保证分度装置与传感器一起精密检测并控制倾斜角度。

8.如权利要求1所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述转接装置包括与变幅杆连接的齿轮芯轴和齿轮轴，所述齿轮芯轴与转接装置外壳之间设置轴承，所述齿轮芯轴与齿轮轴通过啮合传递运动，将中空电主轴的自转运动传递为齿轮轴的自转运动；所述齿轮芯轴和齿轮轴的中心处开有通液孔，且每个齿轮轴的下端设置有一管电极，所述管电极与齿轮轴通过螺纹连接。

9.如权利要求8所述的一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统，其特征是：所述通孔的径向圆周区域、通孔内壁，以及齿轮芯轴外表面及齿轮轴外表面涂覆耐腐蚀绝缘涂层，所述转接装置的外壳的上端面和下端面安装动密封圈进行接触密封，避免电解液外渗。

10.基于权利要求1-9中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

依照加工参数，调整工作台倾斜角度，并固定；

确定管电极与中空电主轴旋转进给随动关系、中空电主轴沿x、y和z轴运动关系，安装管电极；

接通交流电源，根据确定的旋转进给随动关系调节超声波振动装置的振动频率、振幅和中空电主轴的进给速度、转速，同时检测控制电解液电流、电压大小和流量大小，使加工区域流场均匀分布，利用中空电主轴和转接装置前端的各管电极，实现一次性加工若干斜孔。