微細及小孔電火花加工的關鍵技術研究.pdf

1、隨著世界范圍產品日益的小型化和精密化，作為非接觸式精微制造方法之一的微細及小孔電火花加工技術以其超精細和高精度的加工特點倍受學術界和工業(yè)界關注，目前已經(jīng)成為微機械制造領域的重要組成部分之一，在制造業(yè)中得以廣泛應用。但是由于微細及小孔電火花加工自身具有的放電能量極微、脈沖電源頻率高、難以獲得穩(wěn)定的火花放電狀態(tài)以及放電間隙極小等固有特性，決定了其加工過程仍然存在放電狀態(tài)實時檢測法單一、加工過程難于準確控制、放電狀態(tài)難于預測、加工系統(tǒng)精度提高

2、困難和微小電極在線制備困難等關鍵性技術難點，亟待突破和解決。本論文針對上述多項亟待解決的關鍵性技術問題，即：放電狀態(tài)實時檢測方法的研究與實現(xiàn)、加工過程智能控制策略的研究與應用、放電狀態(tài)預測理論研究及其方法實現(xiàn)、以及高精度和快速響應實驗裝置的研制等展開研究工作。旨在對上述關鍵性技術問題的解決提供一些新的思路和方法。 針對微細及小孔電火花加工過程的高頻微能放電、復雜干擾及放電信號畸變嚴重等實際情況，本文提出了一種基于模糊邏輯的放電狀

3、態(tài)逐級映射檢測方法。以該檢測方法的輸出量(放電狀態(tài)比率)作為加工過程控制系統(tǒng)的輸入量，設計了微小孔電火花加工的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，提出了一種基于模糊邏輯的小孔電火花加工過程控制策略。在此基礎上，對微細及小孔電火花加工放電狀態(tài)的預測理論進行了深入的研究和探索，提出了基于局域波分解的微細及小孔電火花加工放電狀態(tài)預測模型和實現(xiàn)方法；實驗結果表明，該預測方法的預測精度高、預測結果穩(wěn)定，對微細及小孔電火花加工放電狀態(tài)的在線預測和加工過程的穩(wěn)定控制提供

4、了有益的參考。 同時，本文研制出一套基于直線電機驅動的微小孔電火花加工實驗裝置，該實驗裝置的精度高、響應速度快，基于該實驗裝置的小孔加工試驗表明：應用本論文提出的檢測方法和控制策略與傳統(tǒng)的檢測和控制方法相比，放電加工效率顯著提高，并且愈接近微細加工條件，加工效率的提高就愈發(fā)明顯。由此可見，本論文提出的放電狀態(tài)逐級映射檢測方法和基于模糊邏輯的加工過程控制策略與傳統(tǒng)方法比較，更加適合于微細及小孔電火花加工過程的實時檢測和穩(wěn)定控制。