超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统设计及应用.docx

超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统设计及应用
超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统设计及应用
摘要：在复合加工技术中，超声振动辅助磨削和脉冲放电是一种有效的加工方法。本文旨在设计一种控制系统，实现超声振动辅助磨削和脉冲放电的联合加工，并探讨其在工业应用中的优势和应用前景。
关键词：超声振动辅助磨削；脉冲放电；复合加工；控制系统
1.引言
超声振动辅助磨削和脉冲放电分别是近年来发展迅速的两种特殊加工方法。其中，超声振动辅助磨削通过磨削的过程中引入高频振动，可提高磨削精度和效率，减少表面残留应力和磨损。而脉冲放电则是一种非接触型电火花加工方法，在高能量，在极短的时间内瞬间放电，使工件表面发生物理变化，可以应用于微型结构制造和材料表面处理。两种加工方法的结合，可以充分发挥各自的优势，实现一些难以完成的加工任务。因此，本文旨在设计一种超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统，并探讨其在工业应用中的优势和应用前景。
2.超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工原理
超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工是一种高效的综合加工技术，在结合超声振动辅助磨削与脉冲放电两种技术的基础上，充分利用它们的特点，使它们在复合加工中协同作战，以实现良好的加工效果。
超声振动辅助磨削和脉冲放电的结合，主要基于以下两个方面的考虑：
a.超声辅助振动可以使材料的临界切应力降低，使其更易于切削磨削，并且能够提高磨削时砂轮的切削能力。因此，超声振动辅助磨削与脉冲放电的结合可以显著提高加工效率和质量。
b.脉冲放电可以瞬间释放高能量，在极短的时间内进行加工，从而克服磨削过程中材料硬度高、强度大、切削难度大等问题，加快了加工速度和降低了加工成本。
3.超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统
3.1系统设计
本文设计的超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统如图1所示。该系统主要由控制器、超声振动辅助磨削装置、脉冲放电装置、加工工作台等部分构成。
(插入图1)
控制器是系统的核心，负责对整个加工过程进行控制和监测。超声振动辅助磨削装置由超声波振源和转换器组成，既负责产生高频振动，又能够与脉冲放电一起配合完成加工任务。脉冲放电装置包括放电电源和夹具，其主要作用是生成电火花，实现非接触型加工任务。加工工作台则是进行加工任务的平台，包括夹具、传动机构等构件，是保证加工任务正常进行的重要组成部分。
3.2系统控制
本文设计的超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统的工作流程如图2所示。
(插入图2)
系统首先通过控制器对超声振动辅助磨削装置和脉冲放电装置进行预置。然后，进行磨削任务时，超声振动辅助磨削装置启动，产生高频振动，提升磨削品质和效率。之后，脉冲放电装置通过控制器触发放电电源，即可在极短的时间内完成加工任务。
整个控制系统可以根据加工的需求，分别进行手动和自动两种方式控制加工任务的进行。手动操作时，操作人员需要通过控制器对各个部分进行操作。当需要批量加工时，可以选择自动控制方式，即通过控制器设定一系列的加工参数和规则，以实现自动化加工。
4.应用前景
超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工技术在现代工业制造中应用广泛，其优点包括加工效率高、加工精度高、加工过程无热作用等。本文设计的超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统控制精度高、操作简便、安全可靠、加工效率高、质量稳定，可广泛应用于包括汽车制造、模具制造、高精度部件加工等工业领域。
5.总结
本文设计的超声振动辅助磨削-脉冲放电复合加工控制系统，通过超声振动辅助磨削与脉冲放电的结合，实现了高效、高精度的加工任务。该系统的应用前景广阔，将为当前工业制造提供新的解决方案，为生产效率的提升和加工质量的保障提供技术支持。