SiCp-Al電火花微小孔加工的放電狀態(tài)檢測及控制技術(shù)研究.pdf

1、SiCp/Al復(fù)合材料具有許多單一金屬無法比擬的優(yōu)良性能，在國防建設(shè)和航天航空領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。其中為實(shí)現(xiàn)減質(zhì)、散熱、透氣以及微射流加工等要求，有相當(dāng)數(shù)量的SiCp/Al復(fù)合材料產(chǎn)品需要進(jìn)行微小孔加工。電火花加工技術(shù)作為一種有效的SiCp/Al復(fù)合材料微小孔加工方法，對電源的檢測及控制系統(tǒng)要求高，不僅需要能夠?qū)崟r(shí)檢測出加工過程的放電狀態(tài)，而且還得在線地進(jìn)行伺服控制、脈沖間隙調(diào)節(jié)以及自動改善影響加工結(jié)果的主要因素。因此，通過開展 Si

2、Cp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工的檢測及控制技術(shù)研究，來改善加工結(jié)果，將具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先在闡述電火花加工基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了對比工藝實(shí)驗(yàn)，探究了SiC顆粒對 SiCp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工的加工效率和電極損耗的影響，并針對SiC顆粒所帶來的排屑問題，提出了采用復(fù)合檢測技術(shù)以及加入脈間擴(kuò)展和高能清掃脈沖的檢測及控制策略。其次，依據(jù)制定好的檢測及控制策略進(jìn)行脈沖電源設(shè)計(jì)。先基于平均電壓和浮動閾值復(fù)

3、合檢測技術(shù)設(shè)計(jì)電源的檢測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測和識別 SiCp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工過程的放電狀態(tài)；再以 ARM和CPLD為核心設(shè)計(jì)電源的模糊控制系統(tǒng)，并根據(jù)采集到的檢測信號調(diào)節(jié)脈間大小以及決定何時(shí)加入高能清掃脈沖。其中在ARM軟件設(shè)計(jì)中，采用MATLAB與IAR Systems混合編程的方式，先在MATLAB中完成對模糊控制器的建模與仿真，輸出模糊文件，再將其作為配置文件，在IAR Systems中被主程序調(diào)用；而對于CPLD的軟件設(shè)