隨著制造業(yè)不斷向綠色化發(fā)展,氣體介質(zhì)電火花加工相較于煤油介質(zhì)電火花加工以其綠色無污染、電極損耗低、放電凹坑大而淺的優(yōu)點,被認為是一種新型的電火花加工技術。有研究者發(fā)現(xiàn)氣體介質(zhì)放電通道擴展迅速,能量多集中于放電通道形成初期,且低能量的放電反而使能量高效率進入火花,因此有必要對高頻窄脈寬下的氣體介質(zhì)電火花加工進一步研究,然而高頻氣中電火花放電穩(wěn)定性差,短路率高成為限制其進一步提高加工效率的關鍵因素。因此本文將在前人研究的基礎上,對高頻氣中電火花的加工特性進行分析研究,制定適用于高頻氣中電火花加工的檢測和控制策略,從而提高其加工效率。首先,了解高頻氣中電火花放電特點和加工特性是進行檢測和控制策略制定的重要依據(jù)。通過對比氣體介質(zhì)與煤油介質(zhì)電火花加工在高頻脈沖電源下的加工特性,發(fā)現(xiàn)高頻氣中電火花加工具有短路率高,放電脈沖不連續(xù),對間隙變換敏感的特點。同時,通過氣中電火花加工實驗采集放電波形,對不同脈沖頻率下的放電脈沖與電弧脈沖進行分析比較,確定檢測特征,指導后續(xù)有效脈沖檢測電路設計;由于高頻氣中電火花對放電間隙變化較為敏感,本文通過實驗研究了與放電間隙有關的伺服控制參數(shù)對放電狀態(tài)的影響,確定了以...

【文章來源】： 哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 相關領域研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 氣中電火花加工技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電火花數(shù)控系統(tǒng)軟件研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電火花加工放電檢測技術研究現(xiàn)狀
        1.2.4 電火花加工控制策略研究現(xiàn)狀
        1.2.5 國內(nèi)外文獻綜述簡析
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 基于高頻脈沖電源的電火花加工特性分析
    2.1 實驗設備
    2.2 不同脈寬下氣體介質(zhì)電火花加工實驗與分析
    2.3 氣體介質(zhì)與煤油介質(zhì)加工放電波形分析
    2.4 高頻氣體介質(zhì)電火花加工放電波形分析
    2.5 伺服控制參數(shù)對放電狀態(tài)的影響
        2.5.1 伺服參考電壓對放電狀態(tài)的影響
        2.5.2 伺服進給速度對放電狀態(tài)的影響
        2.5.3 電極轉(zhuǎn)速對放電狀態(tài)的影響
    2.6 加工系統(tǒng)整體設計
    2.7 本章小結
第3章 氣中電火花加工數(shù)控軟件系統(tǒng)設計與搭建
    3.1 編程語言與開發(fā)軟件選擇
    3.2 氣中電火花加工機床功能設計
        3.2.1 氣中電火花加工機床硬件構成
        3.2.2 數(shù)控系統(tǒng)軟件功能分析
    3.3 數(shù)控軟件方案
        3.3.1 數(shù)控系統(tǒng)軟件結構層次劃分與數(shù)據(jù)流規(guī)劃
        3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)通信接口搭建
        3.3.3 數(shù)控系統(tǒng)任務執(zhí)行方式
    3.4 數(shù)控軟件實現(xiàn)
        3.4.1 數(shù)控系統(tǒng)軟件界面設計
        3.4.2 搖動插補功能實現(xiàn)
        3.4.3 文件調(diào)用與讀入
    3.5 軟件系統(tǒng)加工實驗驗證
    3.6 本章小結
第4章 高頻氣中電火花有效放電脈沖檢測電路設計
    4.1 有效放電脈沖檢測電路設計
    4.2 檢測電路仿真與搭建
        4.2.1 擊穿延時比較電壓選擇
        4.2.2 反相運算比例電路仿真與實驗
    4.3 CPLD有效放電波形計數(shù)與時序設計
    4.4 上位機軟件接收與計算
    4.5 有效脈沖檢測電路實驗驗證
    4.6 本章小結
第5章 高頻氣體介質(zhì)電火花加工模糊控制系統(tǒng)設計
    5.1 高頻氣體介質(zhì)電火花特殊性與復雜性
    5.2 模糊控制系統(tǒng)設計
        5.2.1 模糊控制系統(tǒng)方案設計
        5.2.2 參數(shù)模糊化
        5.2.3 模糊控制規(guī)則設計和反模糊化
    5.3 模糊控制系統(tǒng)實現(xiàn)
        5.3.1 Matlab模糊控制文件配置
        5.3.2 Visual Studio平臺配置
        5.3.3 控制策略實現(xiàn)流程
    5.4 模糊控制器仿真與實驗驗證
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]第十六屆中國國際機床展覽會特種加工機床評述 [J]. 吳國興,葉軍,肖榮詩,林峰,盧智良,徐均良,郭建梅,張寶華,伏金娟,山昌祝,張人佶,張景泉,王應,王曉娟.  電加工與模具. 2019(03)
[2]電火花加工臨界放電間隙實驗研究 [J]. 商云峰,郭常寧.  電加工與模具. 2016(06)
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博士論文
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碩士論文
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[2]甚高頻微能脈沖放電蝕除特性研究[D]. 王鋒.中國工程物理研究院. 2019
[3]氣體介質(zhì)電火花加工間隙特性及伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 王運航.哈爾濱工業(yè)大學. 2018
[4]基于快速數(shù)字信號處理的電火花加工放電狀態(tài)識別技術[D]. 劉曉萌.哈爾濱工業(yè)大學. 2017
[5]基于模糊控制的電火花搖動加工工藝研究[D]. 劉瑞杰.哈爾濱工業(yè)大學. 2017
[6]基于RT-Linux的電火花數(shù)控系統(tǒng)軟件及主軸抬刀控制研究[D]. 許穌曼.哈爾濱工業(yè)大學. 2011
[7]電火花線切割浮動閾值間隙放電狀態(tài)檢測技術的研究[D]. 丁建軍.哈爾濱工業(yè)大學. 2009



本文編號：3542249