電火花高速穿孔機(jī)是為進(jìn)行快速開(kāi)孔、大深徑比鉆孔、復(fù)雜型腔面穿孔而專用設(shè)計(jì)的一種電火花加工機(jī)床,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片氣膜冷卻孔和柴油噴油器噴孔的加工。在穿孔加工中,排屑不暢將引起不確定性的回退,進(jìn)給過(guò)快將造成電極與工件之間的粘著狀態(tài)。這些現(xiàn)象都將影響加工過(guò)程穩(wěn)定性,難以保證穿孔的加工效率和加工質(zhì)量。本文旨在建立電火花穿孔過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)設(shè)計(jì)基于嵌入式平臺(tái)的自適應(yīng)控制器解決大深徑比小孔加工的穩(wěn)定性問(wèn)題。首先,為了方便控制算法的移植,本文進(jìn)行數(shù)控平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。數(shù)控平臺(tái)分為上下位機(jī),上位機(jī)分為用戶界面和邏輯處理內(nèi)核,下位機(jī)包括伺服、運(yùn)動(dòng)、通訊、驅(qū)動(dòng)控制模塊。為了給伺服控制器提供電火花穿孔加工過(guò)程的反饋信號(hào)豐富穿孔過(guò)程觀測(cè)指標(biāo),本文開(kāi)發(fā)出基于浮動(dòng)閾值法的放電狀態(tài)分析儀,實(shí)驗(yàn)表明平均檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到99.75%。其次,為解決電火花穿孔過(guò)程的加工不穩(wěn)定和不同孔徑下加工參數(shù)不一致的問(wèn)題,基于系統(tǒng)辨識(shí)方法設(shè)計(jì)一種適應(yīng)時(shí)變性和隨機(jī)性的ARMAX模型和自適應(yīng)控制器。通過(guò)相關(guān)性分析和譜分析對(duì)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)參數(shù)分析,得到系統(tǒng)在因果性、穩(wěn)定性等方面的先驗(yàn)知識(shí);通過(guò)參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)得到模型的階數(shù)集與... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

AgieCharmillesDRILL20穿孔機(jī)Fig.1-5AgieCharmillesDRILL20EDMdril

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文3可觸控三軸數(shù)控穿孔機(jī)，蘇州中谷也擁有ZGDC系列數(shù)控穿孔機(jī)，但是在穿孔效率、電極損耗控制、孔徑一致性等方面與國(guó)外的高端穿孔機(jī)存在一定的差距。圖1-5AgieCharmillesDRILL20穿孔機(jī)圖1-6SodickK6HL穿孔機(jī)Fig.1-5AgieCharmillesDRILL20EDMdrillerFig.1-6SodickK6HLEDMdriller圖1-7BMD703-400CNC穿孔機(jī)圖1-8中谷-ZGDC404穿孔機(jī)Fig.1-7BMD703-400CNCdrillerFig.1-8ZhongGuZGDC404EDMdriller大深徑比的微孔加工作為電火花穿孔加工的重要應(yīng)用，由于極間間隙狹窄導(dǎo)致內(nèi)沖液流體阻力增大，碎屑不易排出，容易產(chǎn)生假短路和側(cè)壁放電等非正常加工狀況，從而影響加工的穩(wěn)定性、增大電極損耗、影響鉆孔的質(zhì)量。針對(duì)以上難題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了一系列穿孔工藝研究。東京大學(xué)的Masuzawa等在1989年利用WEDG方法制造細(xì)棒電極，并通過(guò)深徑比大于10的SK5steel微孔加工實(shí)驗(yàn)研究了進(jìn)給速度和電解液電導(dǎo)率對(duì)鉆孔質(zhì)量的影響，并且分析了不同孔徑的電極損耗、孔的空隙（Clearance）[5]。Yilmaz等對(duì)航空超合金材料（Inconel718和Ti–6Al–4V）進(jìn)行了電火花快速鉆孔對(duì)比實(shí)驗(yàn)：利用單通道（Single-channel）和多通道（Multi-channel）通孔銅電極（如圖1-9所示）分別進(jìn)行加工，發(fā)現(xiàn)單通道內(nèi)孔電極具有更高的材料去除率和更低的電極損耗,多通道內(nèi)孔電極具有更好的表面質(zhì)量[6]。Meena等研究了側(cè)噴射沖液（SideJetFlushing）、內(nèi)噴射沖液（Through

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文3可觸控三軸數(shù)控穿孔機(jī)，蘇州中谷也擁有ZGDC系列數(shù)控穿孔機(jī)，但是在穿孔效率、電極損耗控制、孔徑一致性等方面與國(guó)外的高端穿孔機(jī)存在一定的差距。圖1-5AgieCharmillesDRILL20穿孔機(jī)圖1-6SodickK6HL穿孔機(jī)Fig.1-5AgieCharmillesDRILL20EDMdrillerFig.1-6SodickK6HLEDMdriller圖1-7BMD703-400CNC穿孔機(jī)圖1-8中谷-ZGDC404穿孔機(jī)Fig.1-7BMD703-400CNCdrillerFig.1-8ZhongGuZGDC404EDMdriller大深徑比的微孔加工作為電火花穿孔加工的重要應(yīng)用，由于極間間隙狹窄導(dǎo)致內(nèi)沖液流體阻力增大，碎屑不易排出，容易產(chǎn)生假短路和側(cè)壁放電等非正常加工狀況，從而影響加工的穩(wěn)定性、增大電極損耗、影響鉆孔的質(zhì)量。針對(duì)以上難題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了一系列穿孔工藝研究。東京大學(xué)的Masuzawa等在1989年利用WEDG方法制造細(xì)棒電極，并通過(guò)深徑比大于10的SK5steel微孔加工實(shí)驗(yàn)研究了進(jìn)給速度和電解液電導(dǎo)率對(duì)鉆孔質(zhì)量的影響，并且分析了不同孔徑的電極損耗、孔的空隙（Clearance）[5]。Yilmaz等對(duì)航空超合金材料（Inconel718和Ti–6Al–4V）進(jìn)行了電火花快速鉆孔對(duì)比實(shí)驗(yàn)：利用單通道（Single-channel）和多通道（Multi-channel）通孔銅電極（如圖1-9所示）分別進(jìn)行加工，發(fā)現(xiàn)單通道內(nèi)孔電極具有更高的材料去除率和更低的電極損耗,多通道內(nèi)孔電極具有更好的表面質(zhì)量[6]。Meena等研究了側(cè)噴射沖液（SideJetFlushing）、內(nèi)噴射沖液（Through

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]抬刀對(duì)電火花加工穩(wěn)定性的影響及其自適應(yīng)控制[J]. 趙萬(wàn)生,劉晉春,袁哲俊,增沢隆久.  電加工. 1990(01)

碩士論文
[1]基于FreeRTOS實(shí)時(shí)系統(tǒng)的電火花線切割電源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂小川.山東大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3421872