[发明专利]一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统

摘要

一种超声调制放电‑电解高效铣削加工系统，属于特种加工技术领域，由超声振动控制系统、多轴机床控制系统、复合加工供电控制系统和电解液循环系统组成，根据阳极工件型面特征匹配相应加工轨迹，可对加工轨迹进行矢量分解，转化为超声振动控制系统和多轴机床控制系统的控制输入量，实现铣削过程与超声振动的精确同步；通过位移传感器实时检测超声振动幅值，通过可编程控制器处理作为复合加工供电控制系统的控制输入量，实现变电压过程与超声振动过程的耦合作用，可提高阳极材料的去除效率和加工过程的平稳性；利用旋转接头将电解液循环系统提供的高速高压电解液流体直接输送到加工间隙内，强化间隙内流体的传质效率，实现更小间隙的高效复合加工。

主权项

1.一种超声调制放电‑电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述超声调制放电‑电解高效铣削加工系统由多轴机床控制系统、超声振动调控系统、复合加工供电控制系统、工作液循环系统、加工参数检测与调控系统组成；所述多轴机床控制系统由控制计算机(1)、CNC控制器(2)、伺服电机(3)、C轴旋转机构(12)、Z轴进给机构(13)、A轴旋转机构(18)、X轴进给机构(19)和Y轴进给机构(20)连接组成；所述C轴旋转机构(12)和Z轴进给机构(13)驱动机床加工主轴，所述A轴旋转机构(18)、X轴进给机构(19)和Y轴进给机构(20)驱动工作台；所述控制计算机(1)根据加工对象的结构特征，将各轴的运动指令输送给CNC控制器(2)，通过多轴机床控制系统的联合运动实现复杂型面结构加工成形；所述超声振动调控系统由控制计算机(1)、超声波调节电路(4)、超声波发生器(5)和多维超声激励装置(6)连接组成；所述控制计算机(1)根据加工对象的结构特征，将各轴的运动指令转化为超声波发生器(5)的调控参数，控制多维超声激励装置(6)的各向振动功率，使其合成主振方向与铣削轨迹完全同步；所述复合加工供电控制系统由位移传感器(7)、可编程控制器(8)，高低压切换控制回路(9)、复合加工电源(10)和斩波电路(11)连接组成；所述位移传感器(7)与多维超声激励装置(6)相连，准确测定超声振动的位移参数，通过可编程控制器(8)转化为高低压切换控制回路(9)的控制信号，调控所述复合加工电源(10)，实现高频高压信号和直流低压信号的可控输出；所述复合加工工作液循环系统由旋转接头(14)、工具电极(15)、加工区电解液槽(17)、过滤器(22)、泵(23)、调压阀(24)、压力表(25)、溢流阀(26)和电解液储存箱(27)连接组成；泵(23)从电解液储存箱(27)中抽吸经过过滤器(22)过滤的清洁工作液，通过调压阀(24)、压力表(25)及溢流阀(26)的调节和观察作用，向旋转接头(14)输送一定压力的工作液，并通过内喷液形式的工具电极(15)直接输送到加工间隙内；所述加工参数检测与调控系统由控制计算机(1)、位移传感器(7)、电参数传感器(28)和加工参数数显存储器(29)连接组成；所述位移传感器(7)将检测到位移参数和电参数传感器(28)检测到的电流及电压参数一起输送给加工参数数显存储器(29)，并由加工参数数显存储器(29)输送给控制计算机(1)，控制计算机(1)根据数显存储器(29)送达的实际加工参数耦合状态调节重新调节多维超声激励装置(6)的各向振动功率，实现稳定、高效的复合加工过程。