微細(xì)電火花加工控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)被公認(rèn)為是21世紀(jì)的重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科之一，其發(fā)展與需求對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，微細(xì)加工技術(shù)越來越多地引起各國科研工作者的重視。微細(xì)電火花加工技術(shù)具有可控性好、加工單位小、可實(shí)施三維加工等特點(diǎn)，在微細(xì)軸、孔及微三維結(jié)構(gòu)加工中表現(xiàn)出了很好的發(fā)展前景，已經(jīng)發(fā)展成為微細(xì)加工技術(shù)的一個(gè)重要分支。
　　本設(shè)計(jì)采用開放式體系結(jié)構(gòu)，以可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制卡（PMAC）作為微細(xì)電火花加工控制系統(tǒng)的核心。PMAC是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的、功能最

2、強(qiáng)大的基于PC的開放式運(yùn)動(dòng)控制器之一，通過運(yùn)行PLC程序和運(yùn)動(dòng)程序，執(zhí)行既定的控制策略，完成電火花間隙狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服控制。本設(shè)計(jì)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)與壓電陶瓷的宏/微組合式驅(qū)動(dòng)，在滿足大行程的前提下，具有步距小，響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，能夠很好的滿足微細(xì)電火花加工中間隙頻繁調(diào)整的特點(diǎn)。
　　本設(shè)計(jì)在參考以往驅(qū)動(dòng)電源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的研制，該電源采用直流放大式驅(qū)動(dòng)原理，采用電壓放大器加功率放大器的模式，具

3、有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，能很好的滿足微細(xì)電火花加工間隙伺服控制的要求。
　　針對(duì)微細(xì)電火花加工中脈沖寬度窄、頻率高等特點(diǎn)，采用間隙平均電壓法進(jìn)行間隙狀態(tài)的檢測(cè)，采用統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)間隙狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別和判定。根據(jù)宏/微組合式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及微細(xì)電火花加工的特點(diǎn)，在滿足常用功能的前提下，本設(shè)計(jì)進(jìn)行了振動(dòng)式控制策略的設(shè)計(jì)。通過振動(dòng)式進(jìn)給，可以充分利用壓電陶瓷的快速響應(yīng)特性，有利于間隙狀態(tài)的改善和加工的穩(wěn)定進(jìn)行。同時(shí)，本設(shè)計(jì)采用塊電極磨削的方法進(jìn)行了