接加工區(qū)工件20與工具電極21，用于測(cè)量加工區(qū)的極間電壓，利于所述多軸機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)給速度的調(diào)整與所述加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)加工間隙的保持;與數(shù)據(jù)采集卡34連接的還有電流傳感器13、工作液配送裝置36以及加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)I讀取數(shù)據(jù)采集卡34可顯示多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)工件20加工的實(shí)時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)，有利于對(duì)加工動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)掌握。
[0055]以上優(yōu)選的實(shí)施例僅用對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的詳細(xì)說(shuō)明，并未限制本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單修改或替換，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，包括超聲振動(dòng)系統(tǒng)、超聲同步系統(tǒng)、電解加工供電系統(tǒng)、多軸機(jī)床控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)、在線參數(shù)觀測(cè)與控制系統(tǒng)； 所述超聲振動(dòng)系統(tǒng)包括超聲電源(10)、超聲波發(fā)生器(9)、超聲調(diào)節(jié)電路(11)、橫縱向激勵(lì)裝置(26)、換能器(28)、變幅桿(27)、工具電極(21);所述超聲同步系統(tǒng)中設(shè)有振動(dòng)測(cè)量片(22); 所述電解加工供電系統(tǒng)包括限流電阻(12)、脈沖電源(3)、電磁閥開(kāi)關(guān)(4)、同步斬波器(8)、電流傳感器(13); 所述多軸機(jī)床控制系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器組(6)、伺服電機(jī)組(7)、Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)、X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)、Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)、C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)、A向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(19); 所述工作液循環(huán)系統(tǒng)包括工作液槽(35)、工作液配送裝置(36)、溫度傳感器(37)、電導(dǎo)率傳感器(38); 所述加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)包括X軸向激光微位移傳感器(23)、Y軸向激光微位移傳感器(24) 7軸向激光微位移傳感器(25)、Α向旋轉(zhuǎn)編碼器(29)、C向旋轉(zhuǎn)編碼器(30)、Ζ軸向位移傳感器(31)、X軸向位移傳感器(32)、Y軸向位移傳感器(33); 所述在線參數(shù)觀測(cè)與控制系統(tǒng)包括控制計(jì)算機(jī)(I)以及與控制計(jì)算機(jī)(I)連接的輸出功放電路(2)、可編程邏輯控制器(5)、數(shù)據(jù)采集卡(34); 所述超聲振動(dòng)系統(tǒng)中，工具電極(21)裝于變幅桿(27)底端，橫縱向激勵(lì)裝置(26)裝于變幅桿(27)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)處，并與超聲調(diào)節(jié)電路(11)的一端連接； 所述超聲電源(10)連接換能器(28)，換能器亦與變幅桿(27)連接，換能器轉(zhuǎn)換超聲電源(10)產(chǎn)生的超聲交變信號(hào)，經(jīng)過(guò)變幅桿(27)放大，使工具電極(21)產(chǎn)生Z軸向超聲頻機(jī)械振動(dòng)，并作用于工件(20);超聲波發(fā)生器(9)與超聲調(diào)節(jié)電路(11)的另一端連接，產(chǎn)生兩種超聲波電信號(hào)，經(jīng)過(guò)橫縱向激勵(lì)裝置(26)轉(zhuǎn)換放大后，使工具電極(21)在X軸向和Y軸向發(fā)生超聲頻機(jī)械振動(dòng)，并作用于工件(20);所述C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)內(nèi)設(shè)有工作液，工件置于C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)的加工區(qū)內(nèi)； 所述超聲同步系統(tǒng)中，振動(dòng)測(cè)量片(22)裝于變幅桿(27)底端，Z軸向激光微位移傳感器(25)與同步斬波器連接，并對(duì)振動(dòng)測(cè)量片實(shí)時(shí)測(cè)量，將其轉(zhuǎn)換為所述工具電極(21)振動(dòng)的幅值、頻率、相位的電信號(hào)，輸送給所述同步斬波器(8); 所述電解加工供電系統(tǒng)中，限流電阻(12)、脈沖電源(3)、電磁閥開(kāi)關(guān)(4)、同步斬波器(8)、電流傳感器(13)串聯(lián)在一起，該電路兩端分別連接變幅桿(27)與工件(20);所述電流傳感器(13)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡(34)連接到控制計(jì)算機(jī)(I)，用于實(shí)時(shí)記錄電解加工供電系統(tǒng)的電流情況，所述電磁閥開(kāi)關(guān)(4)處于常閉狀態(tài)，其還連接于可編程邏輯控制器(5); 所述多軸機(jī)床控制系統(tǒng)中，A向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(19)設(shè)置于C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)內(nèi)，C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)裝于Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)正上方，Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)固定于X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)內(nèi)，作升降運(yùn)動(dòng)，X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)基于下方的Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)移動(dòng)，Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)設(shè)置于該加工系統(tǒng)的底座(14)上方； 所述可編程控制器(5)與伺服驅(qū)動(dòng)器組(6)輸入端連接，與伺服驅(qū)動(dòng)器組(6)輸出端連接的是五個(gè)分別驅(qū)動(dòng)Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)、X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)、Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)、C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)、Α向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(19)加工進(jìn)給移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)組(7)，伺服驅(qū)動(dòng)器組(6)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)組(7)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的軸向或者旋轉(zhuǎn)微細(xì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)； 所述工作液循環(huán)系統(tǒng)中，溫度傳感器(37)與電導(dǎo)率傳感器(38)的探測(cè)頭置于C向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(18)的工作液中，工作液配送裝置(36)下端連接到其下方的工作液槽(35)，另一端為兩個(gè)輸送管道，分別通向C向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(18)的加工區(qū)與工作液底端，所述工作液配送裝置(36)還與可編程控制器(5)連接； 所述加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)中，X軸向激光微位移傳感器(23)、Y軸向激光微位移傳感器(24)、Ζ軸向激光微位移傳感器(25)分別與數(shù)據(jù)采集卡(34)連接，將工具電極的位置信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡(34)傳輸給控制計(jì)算機(jī)(I);所述A向旋轉(zhuǎn)編碼器(29)、C向旋轉(zhuǎn)編碼器(30)、Z軸向位移傳感器(31)、X軸向位移傳感器(32)、Y軸向位移傳感器(33)分別通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡(34)連接到控制計(jì)算機(jī)(I);所述在線參數(shù)觀測(cè)與控制系統(tǒng)中，輸出功放電路(2)分別與超聲振動(dòng)系統(tǒng)中超聲電源(10)、超聲波發(fā)生器(9)以及所述電解加工供電系統(tǒng)中的脈沖電源(3)連接;所述數(shù)據(jù)采集卡(34)連接有電壓傳感器(39)，電壓傳感器(39)分別連接加工區(qū)工件(20)與工具電極(21)，用于測(cè)量加工區(qū)的極間電壓;所述數(shù)據(jù)采集卡(34)與電流傳感器(13)、工作液配送裝置(36)以及所述加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)連接，控制計(jì)算機(jī)(I)讀取數(shù)據(jù)采集卡(34)顯示工件(20)加工的實(shí)時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，所述A向旋轉(zhuǎn)編碼器(29)、C向旋轉(zhuǎn)編碼器(30)為雙路輸出的光電式旋轉(zhuǎn)編碼器，分別安裝于A向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(19)、C向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(18)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，所述Z軸向位移傳感器(31)、X軸向位移傳感器(32)、Y軸向位移傳感器(33)為數(shù)字激光位移傳感器，分別設(shè)定于Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)、X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)、Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)處。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，所述超聲波發(fā)生器(9)頻率可調(diào)，加工時(shí)，輸出頻率不低于所述超聲電源(10)發(fā)出的頻率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，所述橫縱向激勵(lì)裝置(26)包括4個(gè)振動(dòng)輻射頭以及4個(gè)換能器，4個(gè)換能器分別與4個(gè)振動(dòng)輻射頭對(duì)應(yīng)連接，4個(gè)振動(dòng)輻射頭呈對(duì)稱分布，每2個(gè)對(duì)稱方向設(shè)置的換能器接收所述超聲調(diào)節(jié)電路(11)發(fā)送的2個(gè)相差半波長(zhǎng)的超聲頻電信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，其特征是，Y軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(15)、X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(16)、Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)(17)中設(shè)有滾珠絲杠。
【專利摘要】多軸聯(lián)動(dòng)超聲調(diào)制微細(xì)電解加工系統(tǒng)，包括超聲振動(dòng)系統(tǒng)、超聲同步系統(tǒng)、電解加工供電系統(tǒng)、多軸機(jī)床控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、加工定位與間隙檢測(cè)系統(tǒng)、在線參數(shù)觀測(cè)與控制系統(tǒng)。通過(guò)在變幅桿節(jié)點(diǎn)處增設(shè)橫縱向激勵(lì)裝置，機(jī)床可加工出復(fù)雜三維曲面或異型孔槽；機(jī)床工作臺(tái)為多軸聯(lián)動(dòng)控制進(jìn)給機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)多維空間的微細(xì)進(jìn)給移動(dòng)，保證了加工過(guò)程的穩(wěn)定；通過(guò)在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)上增設(shè)編碼器與微位移傳感器，有利于加工間隙的控制以及工件精確的定位進(jìn)給移動(dòng)；加工過(guò)程參數(shù)變化可實(shí)時(shí)在線觀測(cè)，通過(guò)控制工作液配送裝置完成所需工作液的配置與輸送，通過(guò)控制電磁閥開(kāi)關(guān)與多軸機(jī)床控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)加工區(qū)碰撞或短路時(shí)對(duì)工件與工具電極的保護(hù)。
【IPC分類】B23H5/14, B23H5/08, B23H5/10, B23H7/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205271065
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520966041
【發(fā)明人】朱永偉, 楊大師, 孫繼欣, 鄧正泉, 顧翔
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日