微小孔電火花加工過程控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、微小孔結(jié)構(gòu)在汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備、微電子器件等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。電火花加工技術(shù)因其加工過程無宏觀切削力、可加工所有導(dǎo)電材料、加工能力與材料的強度和硬度無關(guān)等特點,在微小孔加工中有著獨特的優(yōu)勢。有效的電火花加工過程控制是電火花加工得以平穩(wěn)高效進行的基礎(chǔ),包括了伺服控制、脈沖控制、以及所有對電火花加工過程產(chǎn)生影響的因素的控制。對電火花加工過程進行控制的依據(jù)是對加工狀態(tài)的實時檢測。
　　 本文首先分析了微小孔電火花加工的

2、一些機理性問題,給出了微小孔電火花加工脈沖電源的設(shè)計目標(biāo),并在此基礎(chǔ)上改進了主放電回路,實現(xiàn)了電容充放電過程的分離。針對微小孔電火花加工中排屑困難的問題,提出了采用窄脈寬大能量放電的清掃脈沖技術(shù),設(shè)計了清掃脈沖回路,有效提高了微小孔電火花加工的效率。通過對脈沖控制技術(shù)的研究,完成了能夠切斷有害脈沖和施放清掃脈沖的微小孔加工脈沖電源開發(fā),實現(xiàn)了對放電脈沖的精確控制。
　　 為了實現(xiàn)對放電狀態(tài)的精確檢測,分析了將小波變換應(yīng)用于電火花

3、放電狀態(tài)檢測的可行性,提出了基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測方法及其實現(xiàn)途徑,實現(xiàn)了數(shù)字信號處理技術(shù)與電火花放電狀態(tài)檢測技術(shù)的結(jié)合。實驗結(jié)果顯示,基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測法能夠較精確地獲得單個脈沖的放電狀態(tài),與相應(yīng)的控制技術(shù)結(jié)合后,能夠有效應(yīng)用于微小孔電火花加工的過程控制。為了實現(xiàn)在線實時的基于小波變換的放電狀態(tài)檢測,完成了采用數(shù)字信號處理器的電火花放電狀態(tài)檢測系統(tǒng)開發(fā),該系統(tǒng)具有良好的實時性。
　　 針對微小孔電火花加

4、工過程的時變性和非線性特點,設(shè)計了通過自校正調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)伺服參考電壓,并通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)伺服參考電壓跟隨的微小孔電火花加工過程伺服控制系統(tǒng)。實驗結(jié)果顯示,采用這一伺服控制系統(tǒng)后,能夠有效降低微小孔電火花加工過程中的有害脈沖比例,提高加工效率。對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了研究,證明了所設(shè)計的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的穩(wěn)定性。
　　 為了研究本文開發(fā)的微小孔電火花加工過程控制系統(tǒng)的性能,進行了一系列深微小孔加工實驗,獲取了大量微