超聲復(fù)合電加工過程參數(shù)檢測控制及試驗.pdf

1、隨著科技進步，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品向高精度、高速度、大功率、小型化方向發(fā)展，對產(chǎn)品微型化要求日益迫切。超聲加工是硬脆性難加工材料的有效加工方法，但對于硬度高且韌性強的材料，其加工效率較低且易磨損工具頭，而電火花、電解加工由于不受金屬材料本身力學性能的影響，使得材料的加工過程變得簡單容易且工具頭磨損極低。今年發(fā)展起來的超聲復(fù)合電加工，是將超聲加工與電火花加工、電解加工復(fù)合的加工方法，該方法結(jié)合了三者的加工優(yōu)勢，在零部件的微細加工中發(fā)揮了重要作用。

2、為保證超聲復(fù)合電加工過程的穩(wěn)定性，提高工件的加工效率，改善加工質(zhì)量，需進一步完善系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，強化對加工過程參數(shù)的系統(tǒng)化檢測與智能化控制過程?；诖耍疚膶⑦M行如下內(nèi)容研究。
　　本文概述了超聲加工、電火花加工、電解加工及其復(fù)合加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了檢測技術(shù)與智能控制技術(shù)在超聲復(fù)合電加工上的應(yīng)用及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過論述超聲加工、電火花加工、電解加工的基本原理，探討了超聲頻振動復(fù)合電火花、電解加工方法的加工原理，從機理上探究了

3、超聲復(fù)合電加工的工藝特性，對影響加工效果的超聲振動參數(shù)、電加工參數(shù)、壓力參數(shù)、工作液參數(shù)等因素進行了可行性分析，提出微精加工時超聲復(fù)合電加工過程參數(shù)的工藝要求。
　　根據(jù)對加工過程參數(shù)在線檢測與控制的要求，構(gòu)建并完善超聲復(fù)合電加工參數(shù)檢測與控制系統(tǒng)，包括超聲加工裝置、電加工裝置、工作壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)以及信號參數(shù)采集與控制單元。選用各種高速、高精傳感器對加工過程中工具電極的振動位移、超聲電源與脈沖電源的輸出電壓、電加工極間電流等參數(shù)進行

4、在線檢測，并利用PCI-1706U數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)建了各信號參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);設(shè)計以激光位移傳感器檢測的振動位移信號作為脈沖電源的斬波電壓控制信號;使用數(shù)字電位器代替超聲電源原有的機械電位器，數(shù)字電位器的電阻輸出由單片機STM32通訊控制;工具頭升降由主軸電機伺服控制，驅(qū)動脈沖指令由計算機串口控制PLC輸出。采用開發(fā)工具Visual C++6.0設(shè)計超聲復(fù)合電加工檢測與控制系統(tǒng)軟件，通過數(shù)據(jù)采集卡的類庫進行編程，檢測模塊設(shè)計包括各信號參數(shù)

5、的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示與存儲等功能;通過多串口類進行軟件的控制模塊設(shè)計，實現(xiàn)了工件預(yù)壓力位、激光位移傳感器基準歸零、超聲激勵電壓的多串口同時通信控制。
　　利用組合放電工藝制作多種典型端面形狀的工具電極，并基于超聲復(fù)合電加工系統(tǒng)的檢測與控制軟件，調(diào)試超聲振動系統(tǒng)，探究激勵電壓與超聲振幅的線性關(guān)系。將超聲振動系統(tǒng)調(diào)至共振狀態(tài)，對硬質(zhì)合金YG8和YT15、不銹鋼、壓電陶瓷、玻璃鋼等材料進行了單一超聲加工對比試驗，試驗表明:超聲加工是加