[发明专利]改善氧化膜质量的超声ELID复合平面磨削系统及方法

摘要

本发明公开了改善氧化膜质量的超声ELID复合平面磨削系统，包括机床主轴系统、线修整装置、砂轮整形装置和二维超声振动系统；还包括有设置在机床主轴上的超声纵扭复合振动系统和设置在线修整装置末端的间隙调整装置和用于实时控制氧化膜状态的系统闭环控制系统；超声纵扭复合振动系统中纵扭超声振动变幅器小端设置有斜槽，且斜槽沿圆周均匀分布，斜槽与主轴轴线夹角为45°。本发明将多维超声振动磨削技术与ELID磨削技术相结合，以改善砂轮表面氧化膜质量为目标，以实时闭环控制极间间隙为实施方法，提高了电解修锐质量和修锐效率，间接达到高效精密的加工要求。

主权项

改善氧化膜质量的超声ELID复合平面磨削控制方法，其特征在于，包括有如下步骤：A:首先设置极间间隙值的初始值为N；然后分别利用Kistler测力仪（12）测得的三向磨削力变化值、霍尔电流电压传感器测得的回路电流电压变化值、可视传感器测得的生成的氧化膜表面裂纹平均长度与孔洞个数和初始的极间间隙值N作为输入量经A/D模数转换器送至基于PLC的模糊控制器；B:将数字信号导入基于PLC的模糊控制器，依次经过模糊化处理、模糊推理决策、去模糊化处理，然后，判断此刻是否达到氧化膜成膜效果，若到达成膜标准，则继续进行磨削；结束控制调整；若未达到成膜标准，则得到极间间隙的理论值N1，N1‑N即可得到极间间隙调整量△N；C:将得到极间间隙调整量△N发送到高分辨率混合式步进电机，高分辨率混合式步进电机作为执行机构对极间间隙微调；调整后，由激光位移传感器测得砂轮与铜电极之间的极间间隙值N2，并通过数模转换器反馈至PLC的模糊控制器；D: PLC的模糊控制器把接收到的砂轮与铜电极之间的极间间隙值N2作为新的初始值，重复步骤A‑B，直到达到成膜标准，继续进行磨削；从而完成闭环控制，即实现氧化膜质量的实时监测及有效改善的目标。