微細(xì)及小孔電火花加工的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界范圍產(chǎn)品日益的小型化和精密化，作為非接觸式精微制造方法之一的微細(xì)及小孔電火花加工技術(shù)以其超精細(xì)和高精度的加工特點(diǎn)倍受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注，目前已經(jīng)成為微機(jī)械制造領(lǐng)域的重要組成部分之一，在制造業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。但是由于微細(xì)及小孔電火花加工自身具有的放電能量極微、脈沖電源頻率高、難以獲得穩(wěn)定的火花放電狀態(tài)以及放電間隙極小等固有特性，決定了其加工過程仍然存在放電狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)法單一、加工過程難于準(zhǔn)確控制、放電狀態(tài)難于預(yù)測(cè)、加工系統(tǒng)精度提高

2、困難和微小電極在線制備困難等關(guān)鍵性技術(shù)難點(diǎn)，亟待突破和解決。本論文針對(duì)上述多項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題，即：放電狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)方法的研究與實(shí)現(xiàn)、加工過程智能控制策略的研究與應(yīng)用、放電狀態(tài)預(yù)測(cè)理論研究及其方法實(shí)現(xiàn)、以及高精度和快速響應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的研制等展開研究工作。旨在對(duì)上述關(guān)鍵性技術(shù)問題的解決提供一些新的思路和方法。 針對(duì)微細(xì)及小孔電火花加工過程的高頻微能放電、復(fù)雜干擾及放電信號(hào)畸變嚴(yán)重等實(shí)際情況，本文提出了一種基于模糊邏輯的放電狀

3、態(tài)逐級(jí)映射檢測(cè)方法。以該檢測(cè)方法的輸出量(放電狀態(tài)比率)作為加工過程控制系統(tǒng)的輸入量，設(shè)計(jì)了微小孔電火花加工的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，提出了一種基于模糊邏輯的小孔電火花加工過程控制策略。在此基礎(chǔ)上，對(duì)微細(xì)及小孔電火花加工放電狀態(tài)的預(yù)測(cè)理論進(jìn)行了深入的研究和探索，提出了基于局域波分解的微細(xì)及小孔電火花加工放電狀態(tài)預(yù)測(cè)模型和實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該預(yù)測(cè)方法的預(yù)測(cè)精度高、預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，對(duì)微細(xì)及小孔電火花加工放電狀態(tài)的在線預(yù)測(cè)和加工過程的穩(wěn)定控制提供

4、了有益的參考。 同時(shí)，本文研制出一套基于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的微小孔電火花加工實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置的精度高、響應(yīng)速度快，基于該實(shí)驗(yàn)裝置的小孔加工試驗(yàn)表明：應(yīng)用本論文提出的檢測(cè)方法和控制策略與傳統(tǒng)的檢測(cè)和控制方法相比，放電加工效率顯著提高，并且愈接近微細(xì)加工條件，加工效率的提高就愈發(fā)明顯。由此可見，本論文提出的放電狀態(tài)逐級(jí)映射檢測(cè)方法和基于模糊邏輯的加工過程控制策略與傳統(tǒng)方法比較，更加適合于微細(xì)及小孔電火花加工過程的實(shí)時(shí)檢測(cè)和穩(wěn)定控制。