[发明专利]拼接淬硬钢模具振动辅助铣削装置及模糊控制方法

权利要求书

1.一种拼接淬硬钢模具振动辅助铣削装置，工件部分的振动装置布置在床身内部，利用振动切削原理，刀具与工件处各施加椭圆振动，刀具振动装置和工件振动装置通过控制系统耦合，合成一个可以跟刀具振动和工件振动相抵消的振动，所述铣削装置包括刀具振动装置、工件振动装置和控制系统，所述刀具振动装置包括主轴头（1）、刀柄（2）、集成换能器（3）、球头铣刀（4）、电涡流传感器（5）、第一功率放大器和第一超声波发生器，所述电涡流传感器（5）安装在球头铣刀（4）上，所述球头铣刀（4）安装在刀柄（2）下，所述刀柄（2）上安装集成换能器（3），所述集成换能器（3）连接第一功率放大器后与第一超声波发生器相连，所述第一超声波发生器与控制系统相连，所述电涡流传感器（5）与控制系统通讯连接，所述工件振动装置包括工件（7）、工作台（9）、六角导振块（10）、独立换能器（11）、固定架（12）、床身（13）、第二功率放大器和第二超声波发生器，所述工件（7）位于球头铣刀（4）的下方，由三块硬度不同的淬硬钢拼接而成，所述工件（7）上安装有加速度传感器（6），所述工件（7）安装在工作台（9）上，所述固定架（12）安装在床身（13）内部，所述独立换能器（11）位于固定架（12）内，所述独立换能器（11）与六角导振块（10）相连，所述六角导振块（10）与工作台（9）相连，所述工作台（9）与独立换能器（11）半刚性连接，所述独立换能器（11）连接第二功率放大器后与第二超声波发生器相连，所述第二超声波发生器与控制系统相连，所述加速度传感器（6）与控制系统通讯连接。

2.一种采用权利要求1所述的拼接淬硬钢模具振动辅助铣削装置的模糊控制方法，其特征如下：控制系统通过接收到的电涡流信号和加速度信号来控制超声波发生器发出的信号，控制系统对信号进行分析处理，再向超声波发生器发出如何调节发出信号大小频率的指令，以改变施加在工件和铣刀上的振动，达到更优的加工表面质量，所述模糊控制方法的控制系统为模糊神经网络控制系统，其将模糊逻辑与神经网络结合，根据观测的输入—输出模式归纳得出模型的模糊规则，实现了模糊控制中模糊规则的自动提取和模糊控制量的隶属函数自动生成，基于模糊推理系统设计的前馈神经网络模糊控制器由输入层、隐含层和输出层组成，网络连接结构中融入了隶属函数、模糊推理规则和反模糊化的功能，能够自动调节模糊控制规则参数，模糊控制技术和神经网络技术互相补充，使得系统的学习能力和表达能力得到提高，模糊控制系统采用的非线性梯度优化算法。