微小孔電火花加工過(guò)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(guò)程無(wú)宏觀切削力、可加工所有導(dǎo)電材料、加工能力與材料的強(qiáng)度和硬度無(wú)關(guān)等特點(diǎn),在微小孔加工中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。有效的電火花加工過(guò)程控制是電火花加工得以平穩(wěn)高效進(jìn)行的基礎(chǔ),包括了伺服控制、脈沖控制、以及所有對(duì)電火花加工過(guò)程產(chǎn)生影響的因素的控制。對(duì)電火花加工過(guò)程進(jìn)行控制的依據(jù)是對(duì)加工狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
　　 本文首先分析了微小孔電火花加工的

2、一些機(jī)理性問(wèn)題,給出了微小孔電火花加工脈沖電源的設(shè)計(jì)目標(biāo),并在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了主放電回路,實(shí)現(xiàn)了電容充放電過(guò)程的分離。針對(duì)微小孔電火花加工中排屑困難的問(wèn)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(jì)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(guò)對(duì)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(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了對(duì)放電脈沖的精確控制。
　　 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)放電狀態(tài)的精確檢測(cè),分析了將小波變換應(yīng)用于電火花

3、放電狀態(tài)檢測(cè)的可行性,提出了基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測(cè)方法及其實(shí)現(xiàn)途徑,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與電火花放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,基于小波變換的電火花放電狀態(tài)檢測(cè)法能夠較精確地獲得單個(gè)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(guò)程控制。為了實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)的基于小波變換的放電狀態(tài)檢測(cè),完成了采用數(shù)字信號(hào)處理器的電火花放電狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā),該系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性。
　　 針對(duì)微小孔電火花加

4、工過(guò)程的時(shí)變性和非線性特點(diǎn),設(shè)計(jì)了通過(guò)自校正調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)伺服參考電壓,并通過(guò)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)伺服參考電壓跟隨的微小孔電火花加工過(guò)程伺服控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)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(guò)程中的有害脈沖比例,提高加工效率。對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,證明了所設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)的微小孔電火花加工過(guò)程控制系統(tǒng)的性能,進(jìn)行了一系列深微小孔加工實(shí)驗(yàn),獲取了大量微