【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械加工，尤其涉及电火花沉积加工，具体涉及一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法、一种基于同步振动调制的接触力自适应控制装置、一种基于同步振动调制的接触力自适应控制系统、一种计算机设备、一种计算机可读存储介质及一种计算机程序产品。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
2、电火花沉积加工是利用电容储存电能，在沉积电极和工件材料之间形成脉冲电火花放电，使工件和沉积电极之间的气体电离而形成瞬间的通道，电极材料被融化后沉积到工件表面，并通过沉积电极移动形成连续涂层的过程。
3、影响电火花沉积加工质量的重要工艺参数之一是沉积电极与工件之间的接触力，当接触力较小时，因沉积电极与工件表面凹凸峰的存在使接触面积小，短路电流密度较大，容易使电极材料在沉积处爆破飞溅，从而会降低沉积效率、降低表面加工质量；当接触力逐渐增大时，放电过程更加稳定且飞溅减少，沉积层的表面质量也逐渐提高，但当接触力过大时，沉积电极与工件之间接触面积增大，形成稳定的电流回路，无法形成加工所需的电火花放电现象。因此，保证沉积涂层表面质量一致性的关键在于保持沉积过程中沉积电极与工件之间的接触力始终稳定。
4、专利技术人发现，现有的电火花沉积方式通常有两种：（1）沉积电极旋转方式，这种方式的接触力稳定，沉积层厚度大，沉积层一致性好，但是沉积效率低；（2）沉积电极振动方式，这种方式的沉积效率高，但是沉积层较薄，一致性较差。
技术实现思路>
1、为了解决现有技术中沉积效率和沉积一致性无法兼顾的问题，本专利技术提供了一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法、装置及系统，在满足高沉积效率的同时，能够保证沉积层一致性，提高了加工质量。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法。
4、一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，包括以下过程：
5、获取沉积电极与工件之间的接触力，将所述接触力与预设接触力阈值进行比较，得到接触力比较信号，根据接触力比较信号生成直流电源振幅信号；
6、结合放电沉积脉冲电源的放电信号以及直流电源振幅信号，生成振动信号以用于压电致动器的动作，进而对与压电致动器连接的沉积电极进行位置调整，使得沉积电极与工件之间接触力在设定范围内。
7、本专利技术中，优选的，将所述接触力转换与预设接触力阈值进行比较，采用的是接触力转化成的电压值与预设接触力阈值转化成的预设电压阈值的对比；当然，可选的，在其他一些实现方式中，也可以是将接触力比较之后的差值转化成对应的电压差值信号。
8、本专利技术中，可选的，设定范围可以特指接触力阈值对应的预设电压阈值的上下范围，也可以特指接触力阈值本身。例如，当特指接触力阈值的上下范围时，例如接触力阈值对应的电压阈值是v阈值时，只要接触力在[v阈值-△1，v阈值+△2]时（△1与△2可以相同，也可以不同），即认为满足接触力的控制要求；当特指接触力阈值本身时，需满足实时的接触力对应的电压等于v阈值时才认为满足接触力的控制要求。
9、作为本专利技术第一方面进一步的限定，当实时获取的接触力对应的电压信号小于预设电压阈值时，生成增加直流电源振幅峰值的信号。
10、作为本专利技术第一方面进一步的限定，当实时获取的接触力对应的电压信号大于或等于预设电压阈值时，生成降低直流电源振幅峰值的信号。
11、第二方面，本专利技术提供了一种基于同步振动调制的接触力自适应控制装置。
12、一种基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，包括：
13、信号比较单元，被配置为：获取沉积电极与工件之间的接触力，将所述接触力与预设接触力阈值进行比较，得到接触力比较信号，根据接触力比较信号生成直流电源振幅信号；
14、振动调节单元，被配置为：结合放电沉积脉冲电源的放电信号以及直流电源振幅信号，生成振动信号以用于压电致动器的动作，进而对与压电致动器连接的沉积电极进行位置调整，使得沉积电极与工件之间接触力在设定范围内。
15、本专利技术中，优选的，将所述接触力转换与预设接触力阈值进行比较，采用的是接触力转化成的电压值与预设接触力阈值转化成的预设电压阈值的对比；当然，可选的，在其他一些实现方式中，也可以是将接触力比较之后的差值转化成对应的电压差值信号。
16、作为本专利技术第二方面进一步的限定，信号比较单元中，当实时获取的接触力对应的电压信号小于预设电压阈值时，生成增加直流电源振幅峰值的信号。
17、作为本专利技术第二方面进一步的限定，信号比较单元中，当实时获取的接触力对应的电压信号大于或等于预设电压阈值时，生成降低直流电源振幅峰值的信号。
18、第三方面，本专利技术提供了一种基于同步振动调制的接触力自适应控制系统。
19、一种基于同步振动调制的接触力自适应控制系统，包括：
20、振动主轴、三轴机械臂、工件安装平台、压电传感元件和放电沉积脉冲电源，振动主轴与三轴机械臂连接并能够在三轴机械臂的带动下沿xyz三个方向移动；
21、振动主轴内置有压电致动器，压电致动器与沉积电极连接，直流电源通过振动控制电路与压电致动器连接，压电传感元件用于安装在工件安装平台上的工件底部；
22、压电传感元件经滤波电路与电压比较电路连接，电压比较电路与控制终端连接，放电沉积脉冲电源分别用于向工件和沉积电极放电，放电沉积脉冲电源与限流保护电路连接，限流保护电路与降压电路连接，降压电路与控制终端连接，控制终端分别与振动控制电路和直流电源连接；
23、所述控制终端，被配置为：执行本专利技术第一方面所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法的过程。
24、第四方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：处理器和计算机可读存储介质；
25、处理器，适于执行计算机程序；
26、计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如本专利技术第一方面所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法。
27、第五方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如本专利技术第一方面所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法。
28、第六方面，本专利技术提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如本专利技术第一方面所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、1、本专利技术利用压电致动器控制振动主轴使得沉积电极振动和旋转，基于振动控制电路和压电致动器，实现了对沉积电极和工件之间接触力的自适应控制，利用振动控制终端对放电信号和接触力比较信息进行处理，将接触力调整与加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，包括以下过程：
2.如权利要求1所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，
4.一种基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，
6.如权利要求4或5所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，
7.一种基于同步振动调制的接触力自适应控制系统，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器和计算机可读存储介质；
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于被处理器加载并执行如权利要求1-3任一项所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如
...【技术特征摘要】
1.一种基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，包括以下过程：
2.如权利要求1所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制方法，其特征在于，
4.一种基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，
6.如权利要求4或5所述的基于同步振动调制的接触力自适应控制装置，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：王侃，韩腾飞，李亚东，刘勇，张勤河，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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