[发明专利]一种基于智能刀柄的超声铣削自适应调控装置

权利要求书

1.一种基于智能刀柄的超声铣削自适应调控装置，其特征在于：包括智能刀柄装置、二维超声辅助平台装置和所述自适应调控装置。

所述智能刀柄装置包括标准刀柄模块、力传感器测量模块、电路载体传输模块和附件模块；

所述标准刀柄模块包括7：24标准刀柄夹持部分(102)和ER32标准接口螺母(110)；

所述7：24标准刀柄夹持部分(102)与ER32标准接口螺母(110)固定；

所述力传感器测量模块测量标准刀柄模块的铣削力电荷变化，并传输至电路载体传输模块；

所述电路载体传输模块包括智能刀柄壳(101)、聚合物电池(103)、上法兰(104)、核心控制板(105)、智能刀柄壳封装底盖(106)、信号放大板(113)、高速wifi板(114)；

所述智能刀柄壳(101)为底端敞口的腔体；

所述智能刀柄壳(101)用于供7：24标准刀柄夹持部分(102)插入；

所述聚合物电池(103)安装在上法兰(104)顶面凹槽内，从而封装在智能刀柄壳(101)内部；

所述聚合物电池(103)为核心控制板(105)、信号放大板(113)、高速wifi板(114)供电；

所述上法兰(104)的顶面与智能刀柄壳(101)接触，底面通过智能刀柄壳安装螺钉(115)穿透核心控制板(105)和信号放大板(113)，进而与智能刀柄壳封装底盖(106)接触；

所述核心控制板(105)和信号放大板(113)封装在智能刀柄壳(101)内部；

所述核心控制板(105)实时监测信号放大板(113)上的铣削力电压信号，并实时监测切削力数值的大小与稳定性，通过高速wifi板(114)将切削力数值实时传输至自适应调控装置；

所述智能刀柄壳封装底盖(106)用于封闭智能刀柄壳(101)的开口；

所述信号放大板(113)接收和处理铣削力电荷变化，得到铣削力电压信号，并传输至核心控制板(105)；

所述高速wifi板(114)安装在上法兰(104)的顶面，用于与上位机进行数据交互；

所述附件模块包括下法兰(108)和定位盘(109)；

所述下法兰(108)通过螺钉与力传感器测量模块连接；

所述下法兰(108)下端面通过螺钉与定位盘(109)上端面连接；

所述二维超声辅助平台装置包括超声振动转换模块、平台模块和超声发生模块；

所述超声振动转换模块包括X方向超声振动转换模块和Y方向超声振动转换模块；

所述超声振动转换模块将交流电转换为超声交流振动信号，进而驱动二维超声辅助平台装置对工件进行铣削；

所述X方向超声振动转换模块包括X方向超声振动转换模块保护壳(201)、X方向超声振动转换模块接线端子(202)、X方向双头螺柱、X方向变幅杆(208)、若干X方向铜片(209)、X方向后盖板(210)、X方向预紧螺钉(211)、若干X方向压电陶瓷(212)；

所述X方向双头螺柱的两端分别连接平台模块的振动平台(205)和X方向变幅杆(208)的小端；

所述X方向变幅杆(208)的大端与X方向铜片(209)连接；

所述X方向变幅杆(208)大端上安装有X方向超声振动转换模块保护壳(201)和X方向超声振动转换模块接线端子(202)；

每个X方向铜片(209)的侧面均与一个X方向压电陶瓷(212)连接；

所述X方向铜片(209)、X方向压电陶瓷(212)、X方向后盖板(210)通过X方向预紧螺钉(211)压在X方向变幅杆(208)上；

所述Y方向超声振动转换模块包括Y方向双头螺柱、Y方向超声振动转换模块接线端子(203)、Y方向超声振动转换模块保护壳(204)、若干Y方向压电陶瓷(215)、Y方向预紧螺钉(216)、Y方向后盖板(217)、若干Y方向铜片(218)、Y方向变幅杆(219)；

所述Y方向双头螺柱的两端分别连接振动平台(205)和Y方向变幅杆(219)的小端；

所述Y方向变幅杆(219)的大端与Y方向铜片(218)连接；

所述Y方向变幅杆(219)的大端安装有Y方向超声振动转换模块接线端子(203)、Y方向超声振动转换模块保护壳(204)；

所述平台模块包括振动平台(205)、固定平台(206)、X方向支撑法兰(207)、Y方向支撑法兰(220)；

所述振动平台(205)沿X方向与X方向超声振动转换模块连接，沿Y方向与Y方向超声振动转换模块连接；

所述固定平台(206)通过X方向支撑法兰(207)固定支撑X方向超声振动转换模块；

所述固定平台(206)通过Y方向支撑法兰(220)固定支撑Y方向超声振动转换模块；

所述超声发生模块包括信号线(213)、超声发生器(214)；

所述超声发生器(214)通过信号线(213)同时驱动X方向超声振动转换模块和Y方向超声振动转换模块工作；

所述自适应调控装置对铣削力电压信号进行处理，得到智能刀柄装置切削力数值；

所述自适应调控装置根据切削力数值增大的持续时间控制二维超声辅助平台打开或关闭，并控制二维超声辅助平台的输出振幅。