超聲復(fù)合電加工過(guò)程參數(shù)檢測(cè)控制及試驗(yàn).pdf

1、隨著科技進(jìn)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(duì)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(duì)于硬度高且韌性強(qiáng)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(xué)性能的影響，使得材料的加工過(guò)程變得簡(jiǎn)單容易且工具頭磨損極低。今年發(fā)展起來(lái)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(shì)，在零部件的微細(xì)加工中發(fā)揮了重要作用。

2、為保證超聲復(fù)合電加工過(guò)程的穩(wěn)定性，提高工件的加工效率，改善加工質(zhì)量，需進(jìn)一步完善系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，強(qiáng)化對(duì)加工過(guò)程參數(shù)的系統(tǒng)化檢測(cè)與智能化控制過(guò)程?；诖耍疚膶⑦M(jìn)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(cè)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過(guò)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(dòng)復(fù)合電火花、電解加工方法的加工原理，從機(jī)理上探究了

3、超聲復(fù)合電加工的工藝特性，對(duì)影響加工效果的超聲振動(dòng)參數(shù)、電加工參數(shù)、壓力參數(shù)、工作液參數(shù)等因素進(jìn)行了可行性分析，提出微精加工時(shí)超聲復(fù)合電加工過(guò)程參數(shù)的工藝要求。
　　根據(jù)對(duì)加工過(guò)程參數(shù)在線檢測(cè)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(cè)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(jī)構(gòu)以及信號(hào)參數(shù)采集與控制單元。選用各種高速、高精傳感器對(duì)加工過(guò)程中工具電極的振動(dòng)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(jìn)行

4、在線檢測(cè)，并利用PCI-1706U數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)建了各信號(hào)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);設(shè)計(jì)以激光位移傳感器檢測(cè)的振動(dòng)位移信號(hào)作為脈沖電源的斬波電壓控制信號(hào);使用數(shù)字電位器代替超聲電源原有的機(jī)械電位器，數(shù)字電位器的電阻輸出由單片機(jī)STM32通訊控制;工具頭升降由主軸電機(jī)伺服控制，驅(qū)動(dòng)脈沖指令由計(jì)算機(jī)串口控制PLC輸出。采用開(kāi)發(fā)工具Visual C++6.0設(shè)計(jì)超聲復(fù)合電加工檢測(cè)與控制系統(tǒng)軟件，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡的類(lèi)庫(kù)進(jìn)行編程，檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)包括各信號(hào)參數(shù)

5、的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示與存儲(chǔ)等功能;通過(guò)多串口類(lèi)進(jìn)行軟件的控制模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了工件預(yù)壓力位、激光位移傳感器基準(zhǔn)歸零、超聲激勵(lì)電壓的多串口同時(shí)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(cè)與控制軟件，調(diào)試超聲振動(dòng)系統(tǒng)，探究激勵(lì)電壓與超聲振幅的線性關(guān)系。將超聲振動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至共振狀態(tài)，對(duì)硬質(zhì)合金YG8和YT15、不銹鋼、壓電陶瓷、玻璃鋼等材料進(jìn)行了單一超聲加工對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)表明:超聲加工是加