【摘要】：隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,各種具有高熔點(diǎn)、高硬度等性能的新材料不斷出現(xiàn),對(duì)這些材料加工技術(shù)的研究一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。電火花加工由于其獨(dú)特的加工蝕除原理,可以避免刀具與工件的直接接觸,依靠火花放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫就可以達(dá)到理想的材料去除效果。往復(fù)走絲電火花線切割技術(shù)是我國(guó)自主研發(fā)的電火花加工技術(shù),相比較國(guó)外廣泛使用的單向走絲線切割,具有成本低、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是線切割加工過程中電極絲的振動(dòng)嚴(yán)重影響加工質(zhì)量,制約了其進(jìn)一步的發(fā)展,設(shè)計(jì)一種切實(shí)可行的振動(dòng)控制方案可以有效解決這種問題。本文在充分研究和分析往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,總結(jié)了電極絲振動(dòng)控制和放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀。然后對(duì)線切割加工過程中電極絲振動(dòng)的產(chǎn)生因素進(jìn)行深入分析,建立了電極絲振動(dòng)方程,以此為理論依據(jù)提出了抑制電極絲振動(dòng)的幾種可行方案,通過綜合分析,確定了本文通過控制絲張力進(jìn)而抑制電極絲振動(dòng)的思路。基于控制電極絲張力來抑制電極絲振動(dòng)的思路設(shè)計(jì)了雙邊緊絲張力控制裝置,并對(duì)控制裝置的主要零部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì)間隙狀態(tài)的檢測(cè)使用基于STC89C52單片機(jī)的檢測(cè)電路,依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,選取了AD轉(zhuǎn)換PCF8591和模擬開關(guān)CD4051等芯片。為了將間隙狀態(tài)檢測(cè)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出緊絲結(jié)構(gòu)需要的進(jìn)給量,設(shè)計(jì)了二級(jí)模糊邏輯控制系統(tǒng)。第一級(jí)模糊推理識(shí)別出間隙狀態(tài),將采樣周期內(nèi)的放電狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到火花率;第二級(jí)模糊推理根據(jù)采樣周期內(nèi)的火花率判斷緊絲結(jié)構(gòu)的進(jìn)給量,將進(jìn)給量信息傳輸?shù)娇刂破?控制器控制滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)緊絲。二級(jí)模糊邏輯控制系統(tǒng)的隸屬度函數(shù)使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化,使其更加適合線切割加工的絲張力控制。將智能張力控制系統(tǒng)安裝到往復(fù)走絲線切割機(jī)床上,利用45鋼進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)分為兩部分,一部分在關(guān)閉張力控制系統(tǒng)的機(jī)床上進(jìn)行,作為對(duì)照組;另一部分在開啟張力控制系統(tǒng)的機(jī)床上進(jìn)行,作為實(shí)驗(yàn)組;共加工10組試快,加工結(jié)束后分別測(cè)量其表面粗糙度和尺寸誤差。測(cè)量結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組表面粗糙度和尺寸誤差分別降低了13.4%和9.5%。因此,本文設(shè)計(jì)的智能張力控制系統(tǒng)對(duì)于提高往復(fù)走絲線切割加工機(jī)床的加工質(zhì)量起到了很好的效果。
【圖文】：

性、時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng)。由于火花放電加工的隨機(jī)的會(huì)出現(xiàn)模糊性和非線性，無法用某種確定的數(shù)的間隙狀態(tài)識(shí)別應(yīng)運(yùn)而生[16]。J.Y. Kao[17]等人利用實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過訓(xùn)練樣本建立起來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直可以識(shí)別出各種放電狀態(tài)，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如圖

.3 整體模型的建立Mamdani 模糊推理法是通過一個(gè)或幾個(gè)已知的前提，，推導(dǎo)出一個(gè)未知結(jié)。在此基礎(chǔ)上其模糊控制器由模糊化、知識(shí)庫(kù)、模糊推理和清晰化四部]。其結(jié)構(gòu)可表示如圖 3.1。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG484

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665407