[发明专利]一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述多维超声激励装置(6)可以实现X、Y、Z三向振动频率的自由调节作用，加工过程中，通过计算机(1)输出的控制指令，调节超声波发生器(5)在各向上的振动能量，使其合成主振方向与铣削轨迹完全同步。

3.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述多维超声激励装置(6)通过支撑板安装于Y向进给机构(20)、X向进给机构(19)和A轴旋转机构(18)之上。

4.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述位移传感器(7)应具有高速、高精特性，满足及时精准检测超声振动位移的需求。

5.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述复合加工电源(10)可根据高低压回路的切换指令，实现高频脉冲高压输出和直流低压输出的自由切换。

6.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述工具电极(15)应具有内部电解液流道和侧壁电解液出口，加工过程中，工作液通过旋转接头(14)输送给工具电极(15)，确保加工间隙内工作液供给充足。

7.根据权利要求1所述的一种超声调制放电-电解高效铣削加工系统，其特征在于：所述电参数传感器(28)可精确采集电流信号及电压信号。