[发明专利]一种超声振动辅助加工齿轮综合误差实时补偿系统及方法

摘要

本发明公开了一种超声振动辅助加工齿轮综合误差实时补偿系统，包括第一连接件、振动变幅杆、第二连接件、工件固定轴以及控制系统；振动变幅杆安装有压电致动器，所述压电致动器均与超声波发生器连接，所述振动变幅杆与刀具齿轮接触的末端安装有第一压电传感器；第二连接件内嵌装有的三组压电叠层致动器；工件固定轴上安装有四个第二压电传感器；控制系统与超声波发生器、第一压电传感器、第二压电传感器以及压电叠层致动器连接以控制整个系统工作。本系统及使用该系统的方法能主动补偿多种原因造成的误差，获得期望的加工轨迹，几个方向的振动幅值及相角差保持着设定值，将振动频率锁定在固有频率附近，提高了工件的表面质量及形状精度。

主权项

1.一种超声振动辅助加工齿轮综合误差实时补偿系统，其特征在于：包括第一连接件(1)、振动变幅杆(2)、第二连接件(3)、工件固定轴(9)以及控制系统；所述第一连接件(1)设置有截面为多边形的内腔(11)，所述第一连接件(1)与第二连接件(3)固定连接；所述振动变幅杆(2)插装在内腔(11)中并可将扭矩传递给第一连接件(1)，所述振动变幅杆(2)远离内腔(11)的末端用于安装刀具齿轮(261)，所述振动变幅杆(2)安装有压电致动器，所述振动变幅杆(2)能将压电致动器产生的振动位移和速度进行放大，将超声能量聚集在刀具齿轮(261)上，并能产生轴向‑弯曲‑扭转耦合振动，所述压电致动器均与超声波发生器连接，所述振动变幅杆(2)与刀具齿轮(261)接触的末端安装有四个呈十字交叉设置的第一压电传感器；所述第二连接件(3)内嵌装有相互垂直设置的三组压电叠层致动器；所述工件固定轴(9)与振动变幅杆(2)位置相对，用于安装工件齿轮(91)，所述工件固定轴(9)上安装有对应第一压电传感器的四个第二压电传感器；所述控制系统与超声波发生器、第一压电传感器、第二压电传感器以及压电叠层致动器连接以控制整个系统工作。