[发明专利]适用于圆周方向均布曲面结构的同步数控加工方法及装置

权利要求书

1.曲面结构同步数控加工装置，其特征在于包括：

下电极同步控制单元（5），用于确定至少一根电极丝（4）的下端的位置；

上电极同步控制单元（3），用于确定所述至少一根电极丝（4）的上端的位置，

其中，在曲面结构的数控加工中，通过改变电机丝（4）的位置和/或形状可加工出所需的工件曲面。

2.根据权利要求1所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于进一步包括：

被设置在所述下电极同步控制单元（5）上的第一控制杆（12），

被设置在所述上电极同步控制单元（3）上第二控制杆（12’），

所述第一控制杆（12）的第一端与一个第一球销副（28）相连，所述第一控制杆（12）的第二端与一根所述电极丝（4）的第一端相连，

所述第二控制杆（12’）的第一端与一个第二球销副（28’）相连，所述第二控制杆（12’）的第二端与所述一根电极丝（4）的第二端相连，

所述第一控制杆（12）穿过一个第一球面轴承（27），

所述第二控制杆（12’）穿过一个第二球面轴承（27’）。

3.根据权利要求1所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于：

下电极同步控制单元（5）被设置在第一轴（6）上，上电极同步控制单元（3）被设置在第二轴（10）上，可分别控制第一控制杆（12）和第二控制杆（12’）的六个自由度，

所述第一轴（6）和第二轴（10）是丝杆花键轴，

下电极同步控制单元（5）包括控制杆后端同步驱动模块（13）和控制杆前端同步驱动模块（11），上电机同步控制单元（3）和下电极同步控制单元（5）结构相同，呈镜像对称布置。

4.根据权利要求3所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于

所述控制杆前端同步驱动模块和控制杆后端同步驱动模块都包括由第一伺服电机控制的实现球销副或球面轴承垂直方向运动的垂直方向运动传动机构和由第二、第三伺服电机控制的实现球销副或球面轴承水平方向运动的水平方向运动传动机构，

控制杆后端同步驱动模块的作动器（26、26’）与球销副（28、27’）连接，

控制杆前端同步驱动模块的作动器（25、25’）与球面轴承（27、27’）连接，

控制杆前端同步驱动模块和控制杆后端同步驱动模块可以分别控制球销副和球面轴承沿三个自由度的运动。

5.根据权利要求4所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于

垂直方向运动传动机构包括螺母30、滑动座14，在第一伺服电机的控制下，螺母沿所述第一轴（6）和第二轴（10）中相应的一个的花键丝杆转动，推动所述控制杆前端同步驱动模块或控制杆后端同步驱动模块沿所述花键丝杆的轴向移动。

6.根据权利要求4所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于

水平方向运动传动机构

包括径向导轨圆盘18、螺纹圆盘16和作动器17，

其中径向导轨圆盘（18）带有沿圆周均匀分布若干径向直线导轨，作动器（17）安装在导轨内，螺纹圆盘（16）带有端面螺纹，作动器（17）上端面有突起，与所述端面螺纹啮合，

第二伺服电机驱动所述径向导轨圆盘（18）的转动，第三伺服电机驱动所述螺纹圆盘（16）的转动，

当第二伺服电机和第三伺服电机以相同速度相同方向一起转动，驱动了螺纹圆盘16和径向导轨圆盘18一起转动，夹在两圆盘中间的作动器17也以相同速度相同方向跟着转动。当第三伺服电机和第二伺服电机存在速度差时，螺纹圆盘16相对径向导轨圆盘18转动，作动器17受螺纹驱动，沿径向直线导轨做直线运动。

7.根据权利要求2所述的曲面结构同步数控加工装置，其特征在于包括沿着圆周设置的多对第一控制杆（12）和第二控制杆（12’），用于分别设置和控制多个电极丝（4），从而实现多个对象的同步加工。