一种数控电解加工集成控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种数控电解加工集成控制系统以及其控制方法。该集成控制系统包括上位机、进给运动控制系统、振动运动控制系统、电解液参数控制系统、电源控制系统和数据采集与处理系统。该集成控制方法将上位机作为控制单元，对电解加工过程中的进给运动、振动运动、电解液、电源和数据采集与处理进行集成控制，并设定各加工参数，对各种参数进行精确控制；同时采集处理各加工参数信号并实时显示，当加工过程中出现异常时，控制各系统停止运行并报警。通过对电解加工各参数的集成和精确控制，可有效提高电解加工精度和加工过程稳定性。

主权项

一种数控电解加工集成控制系统的控制方法，该控制系统包括上位机、进给运动控制系统、振动运动控制系统、电解液参数控制系统、电源控制系统和数据采集与处理系统，其中：进给运动控制系统包括NC操作面板，对应各轴的位置控制模块，以及对应各位置控制模块的伺服驱动器、伺服电机和光电编码器；振动运动控制系统包括运动控制模块，与运动控制模块依次电连接的音圈电机驱动器、音圈电机和光栅尺；电解液参数控制系统包括电解液参数数据采集卡，与数据采集卡连接的压力传感器、温度传感器、浓度传感器、电导率传感器，电解液参数控制I/O接口卡以及电解液泵、加热器和冷却器；电源控制系统包括电源控制I/O接口卡，与电源控制I/O接口卡相连的脉冲电源、对刀电源、继电器板，以及与继电器板相连的各系统电源开关；数据采集与处理系统包括加工过程监控数据采集卡，采集电流传感器、电压传感器、各轴伺服驱动器和音圈电机驱动器数据；上位机与NC操作面板、各轴位置控制模块、运动控制模块、电解液参数数据采集卡、电解液参数控制I/O接口卡、电源控制I/O接口卡、加工过程监控数据采集卡通过总线连接；其特征在于，该控制方法包括以下过程：1）上位机根据加工工艺过程来设定工作箱门开关、电解液泵启停、脉冲电源通断、振动控制系统运行与否、进给运动数控系统自动加工模式运行与否的顺序控制；2）上位机设定进给运动参数、振动运动参数、电解液参数和电源参数，将相关信号发送给各执行元件，对各种参数进行精确控制；具体包括：a）上位机对输入的数控代码译码处理后发送给各轴位置控制模块，经各轴伺服驱动器分别控制各轴伺服电机运动；b）上位机设定振动运动的振幅和频率，并将相关代码译码处理后发送给振动运动控制模块，经音圈电机驱动器控制音圈电机运动，音圈电机经光栅尺反馈进行闭环控制；c）上位机根据具体加工工艺要求设定各电解液参数，经电解液参数控制I/O接口控制各执行元件，包括电控阀、加热器、冷却器动作；电解液参数数据采集卡采集各电解液参数，包括压力、流速、浓度、电导率和温度信号，经调理后发送给上位机，在加工过程模拟界面实时显示；d）上位机在加工过程中设定脉冲电源的峰值电压、频率和占空比，并利用模拟量的输出信号控制继电器，实现对刀电路和加工电路的切换；同时通过加工模拟程序界面上的开关按钮向上位机发出信号，上位机处理后发出信号经继电器板控制各电源开关通断；3）上位机还处理数据采集卡采集的数据信号，并将各数据在加工过程模拟界面实时显示，当出现异常情况时，相关信号会在加工过程模拟界面显示并报警，同时上位机发出信号控制机床停止运动并切断加工电源。