文档介绍：摘要电火花线切割加工技术具有切削力小,容易加工复杂、精密和高硬度零件的特点,因而在模具制造、刀具成型加工、难加工材料及精密复杂零件的加工中占有重要的地位。目前所用的电火花线切割机控制系统在自适应控制功能方面还存在着许多不足,本文针对电火花线切割机伺服进给控制和电源控制不适应变工况的问题,进行了伺服进给的自适应调节、变厚度工件的在线估测、电源参数的在线调节等方面的研究。本文介绍了电火花线切割机控制系统和加工控制理论的发展现状,讨论了现有电火花线切割机控制系统的不足,对可在线调节的控制参数进行了分析和选择,以N⒋砥鳎岷献允视刂评砺劢辛说缁鸹ㄏ咔懈罨刂葡统的总体设计。将自适应控制理论应用于电火花线切割机伺服进给控制系统,将电火花放电状态中空载率和短路率的检测信息作为输入信息,实施对伺服进给的自适应控制,实现对伺服进给的宽范围快速调节,以实现对变厚度、变截面等变工况工件稳定、高效率的加工。分析讨论了电火花线切割加工过程中加工能量和蚀除面积之间的关系,得出了描述工件厚度、工作台位移量与放电时间之间关系的数学表达式,建立了适合高速走丝电火花线切割加工的工件厚度在线估测数学模型,用所建立的数学模型进行了仿真研究,提出了进行脉冲电源在线调节的方法,从而实现在变工况下电火花线切割机的自适应控制。以N⒋砥鳎缘缁鸹ㄏ咔懈罨允视刂葡低辰辛俗芴迳杓疲设计了相应的硬件和软件。自适应控制系统以够实现对检测信息和自适应算法的快速处理,具有掉电保护功能,可以通过软件方式和拨码开关对其资源进行任意配置,具有通用性好,可靠性高,使用方关键字:电火花线切割机,允视刂疲龀宓缭为核心,能便等优点。’
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第绪论引言又称放电加工和电蚀,在日本称为放电加工,在前苏联称为电蚀加工。它是利用两极间脉冲放电产生的电腐蚀现象,对材料进行加工的方法。电火花线切割加工跣兰甏┛【俊5搅甏笃谟捎诩扑机数控技术开始被引入,这种加工方法得到了迅速的发展,广泛地应用在模具、航空工业、医疗器械等方面。是基于⒄苟础5缁鸹ㄏ咔懈罴庸な怯孟咦吹缂钼丝或硬性黄铜丝魑5缂ǎ缂拷勇龀宓缭吹母杭ǎぜ诱ā5币桓龅脉冲到来时,电极丝和工件之间产生一次火花放电,放电通道中心温度瞬时可超过,工件金属在高温下熔化,甚至少量气化。高温也令电极丝和工件之间的工作液部分气化,这些金属蒸汽瞬间迅速膨胀,并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件金属材料的电蚀加工【
国内外的研究现状及分析电火花线切割工艺,从最初的靠模电火花线切割机床,到光电控制电火花线切自年前苏联生产出第一台电火花线切割机床至今己有多年的历史】。在此期间无论国外还是国内电火花线切割加工都经历了巨大的变化,现在技术己经比较成熟,加工工艺达到了很高的水准,最大的切割速度可达到/罴驯砻娲植诙却颮庸こ叽缇ǘ瓤煽刂圃诩父微米之内,高速走丝电火花线切割机还能稳定切割椎某窆ぜ】。为了提高割机床,到数控电火花线切割机床以及一系列加工技术、工艺方法的改进,使得电火花线切割加工己成为目前应用最为广泛的特种加工方法之一,并越来越引起人们的关注和重视。电火花线切割机床经过多年的发展已经取得了很大的进步,无论是在系统硬件的实时性、稳定性,还是在控制理论及控制算法应用研究方面,都得到了极大地发展。由于其具有加工精度高、速度快、操作控制简便以及方便加工复杂零件等特点,在机械加工领域获得了广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床的%以上根据电极丝运行速度的快慢,电火花线切割机床通常分为两类:高速走丝电火花线切割机床和低速走丝电火花线切割机床。高速走丝电火花线切割机床的丝速为痵,而低速走丝电火花线切割机床的丝速一般为痬【。其中,低速走丝电火花线切割机床是国外生产和使用的主要机种,而高速走丝线切割加工技术是我国独创的电火花线切割加工模式【浚咚僮咚肯咔懈罨撼为我国数控机床中产量最大、应用最广的机种之一。据估计,目前全国有数十万台高速走丝电火花线切割机正在模具制造和零件加工中发挥着重要的作用。高速走丝的电火花线切割机床的切割速度已经普遍能够达到/陨希加工精度可达±砻娲植诙瓤纱颮陕阋话愕闹圃工艺要求。然而与低速走丝电火花线切割加工技术相比,高速走丝电火花线切割加工技术相对来说还是发展缓慢,加工品质不太高。低速走丝电火花线切割机的主要优点在于,它具有闭环数字交流伺服控制系统,确保优良的动态性能和高定位精度,加工精度可控制在若干微米之内。同时机床采用数字自~武汉理工大学硕士学位论文
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