基于IMAC400的超聲振動(dòng)輔助電弧加工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 21:35
隨著硬脆材料應(yīng)用越來(lái)越廣泛,電弧加工的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。電弧加工具有放電能量大、材料去除率高、能量利用率高等優(yōu)點(diǎn)。電弧加工放電過程中,擊穿電流大,放出的熱量也多,放電間隙小,放電過程極不穩(wěn)定,加工所得材料表面粗糙度相對(duì)較大,加工效果并不好。加入超聲振動(dòng)輔助作用可以改善電弧加工放電狀態(tài)。高級(jí)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)于超聲振動(dòng)輔助電弧加工的穩(wěn)定性與效率影響很大。本文主要研究超聲振動(dòng)輔助電弧加工控制系統(tǒng)。本論文對(duì)超聲振動(dòng)輔助電弧加工機(jī)理進(jìn)行了研究。將電弧加工分為放電通道形成、電極材料拋出、極間介質(zhì)的消電離三個(gè)階段,以方便探究電弧加工機(jī)理。從超聲振動(dòng)對(duì)電弧加工放電狀態(tài)及對(duì)材料去除率的影響分析超聲振動(dòng)對(duì)電弧加工的輔助作用。搭建了基于IMAC400的超聲振動(dòng)輔助電弧加工平臺(tái)并進(jìn)行了測(cè)試。確定了超聲振動(dòng)輔助電弧加工平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)。對(duì)加工平臺(tái)各個(gè)零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析,確定加工平臺(tái)各個(gè)零件分布、連接方式及尺寸。確定超聲振動(dòng)輔助電弧加工平臺(tái)的系統(tǒng)控制方式,設(shè)計(jì)了控制電路,確定了輸入與輸出信號(hào)及其電路連接。優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)控制算法,設(shè)計(jì)了RBF-PID控制器,提高了加工平臺(tái)控制系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。通過仿真實(shí)驗(yàn),證明了RBF-...
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2超聲加工示意圖??
在超聲振動(dòng)作用力下加速連續(xù)撞擊加工零件表面[16],使加工零件被加工下來(lái)。在??這個(gè)過程中,超聲振動(dòng)使得工作液產(chǎn)生的液壓正負(fù)沖擊波和空化作用,加劇了機(jī)??械破壞作用[17]。超聲加工示意圖如圖1-2所示。??超聲發(fā)生器電源?超聲發(fā)生#?— ̄??\?^??——V?1?加工工具??\?/?磨料射流??-??〇〇??圖1-2超聲加工示意圖??既然超聲加工是基于磨料懸浮液對(duì)加工零件的撞擊作用,所以零件的脆性越??高,硬度越高,受到的作用力越大根據(jù)這個(gè)原理可以選取適合的材料作為加??工工具,45鋼作為加工工具材料較為良好。??超聲加工具有以下特點(diǎn)。??(1)
能量被聚焦在一點(diǎn),產(chǎn)生大量熱量,使加工零件瞬時(shí)氣化、液化,伴??隨著加工材料相態(tài)的改變,工具電極附近的加工材料將被拋出,從而達(dá)到加工效??果,這其中介質(zhì)的流動(dòng)也會(huì)對(duì)加工材料拋出產(chǎn)生影響,電弧加工原理圖如圖2-1??所示。圖2-2為超聲振動(dòng)輔助電弧加工平臺(tái)加工示意圖。??工具電極????^????+?拋出屑??熱解產(chǎn)物??脈沖電源?????^/放電38道?? ̄? ̄I?U?//?加工零件??///////"//"////////??圖2-1電弧加工原理圖??S??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ROLS算法的遞歸RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 喬俊飛,馬士杰,楊翠麗. 化工學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]二維精密氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 朱小剛,馬平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(08)
[3]微細(xì)電火花放電通道自身磁場(chǎng)仿真研究[J]. 彭子龍,錢雪立,張藝耀,李一楠. 電加工與模具. 2016(05)
[4]基于模糊PID短電弧銑削加工進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制[J]. 柳雅琪,周建平,許燕. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2016(10)
[5]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉樹良,陳濤,魏宇祥,吳超群. 航空制造技術(shù). 2015(14)
[6]超聲振動(dòng)磨削放電復(fù)合加工SiCp/Al試驗(yàn)研究[J]. 李鎧月,張?jiān)迄i,楊光美,閆妍. 電加工與模具. 2013(06)
[7]基于可編程運(yùn)動(dòng)控制器的電火花加工高速抬刀控制系統(tǒng)[J]. 梁速,趙萬(wàn)生,康小明. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]多軸聯(lián)動(dòng)電火花加工數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)[J]. 黃海鵬,遲關(guān)心,王振龍,孟凡新,陳濟(jì)輪,張昆. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(02)
[9]旋轉(zhuǎn)超聲加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鄭書友,馮平法,徐西鵬. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(11)
[10]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其在航空航天制造中的應(yīng)用潛能[J]. 鄭書友,馮平法,吳志軍,郁鼎文. 航空制造技術(shù). 2009(13)
博士論文
[1]高速電弧放電加工的工藝特性研究[D]. 徐輝.上海交通大學(xué) 2015
[2]超聲振動(dòng)—?dú)怏w介質(zhì)電火花復(fù)合加工技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 徐明剛.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]超聲振動(dòng)輔助電弧加工控制系統(tǒng)的研究[D]. 李旻瑄.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[2]超聲振動(dòng)輔助電弧加工技術(shù)及機(jī)理[D]. 黃文勇.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[3]硬脆非導(dǎo)電材料精密切割技術(shù)與裝備的研究[D]. 李娟.山東理工大學(xué) 2010
[4]數(shù)控機(jī)床定位精度研究[D]. 周紅力.湖南大學(xué) 2008
[5]基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 王悅善.重慶大學(xué) 2008
[6]基于氣體介質(zhì)的超聲振動(dòng)輔助放電銑削加工技術(shù)仿真研究[D]. 張琪步.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3549232
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2超聲加工示意圖??
在超聲振動(dòng)作用力下加速連續(xù)撞擊加工零件表面[16],使加工零件被加工下來(lái)。在??這個(gè)過程中,超聲振動(dòng)使得工作液產(chǎn)生的液壓正負(fù)沖擊波和空化作用,加劇了機(jī)??械破壞作用[17]。超聲加工示意圖如圖1-2所示。??超聲發(fā)生器電源?超聲發(fā)生#?— ̄??\?^??——V?1?加工工具??\?/?磨料射流??-??〇〇??圖1-2超聲加工示意圖??既然超聲加工是基于磨料懸浮液對(duì)加工零件的撞擊作用,所以零件的脆性越??高,硬度越高,受到的作用力越大根據(jù)這個(gè)原理可以選取適合的材料作為加??工工具,45鋼作為加工工具材料較為良好。??超聲加工具有以下特點(diǎn)。??(1)
能量被聚焦在一點(diǎn),產(chǎn)生大量熱量,使加工零件瞬時(shí)氣化、液化,伴??隨著加工材料相態(tài)的改變,工具電極附近的加工材料將被拋出,從而達(dá)到加工效??果,這其中介質(zhì)的流動(dòng)也會(huì)對(duì)加工材料拋出產(chǎn)生影響,電弧加工原理圖如圖2-1??所示。圖2-2為超聲振動(dòng)輔助電弧加工平臺(tái)加工示意圖。??工具電極????^????+?拋出屑??熱解產(chǎn)物??脈沖電源?????^/放電38道?? ̄? ̄I?U?//?加工零件??///////"//"////////??圖2-1電弧加工原理圖??S??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ROLS算法的遞歸RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 喬俊飛,馬士杰,楊翠麗. 化工學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]二維精密氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 朱小剛,馬平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(08)
[3]微細(xì)電火花放電通道自身磁場(chǎng)仿真研究[J]. 彭子龍,錢雪立,張藝耀,李一楠. 電加工與模具. 2016(05)
[4]基于模糊PID短電弧銑削加工進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制[J]. 柳雅琪,周建平,許燕. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2016(10)
[5]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉樹良,陳濤,魏宇祥,吳超群. 航空制造技術(shù). 2015(14)
[6]超聲振動(dòng)磨削放電復(fù)合加工SiCp/Al試驗(yàn)研究[J]. 李鎧月,張?jiān)迄i,楊光美,閆妍. 電加工與模具. 2013(06)
[7]基于可編程運(yùn)動(dòng)控制器的電火花加工高速抬刀控制系統(tǒng)[J]. 梁速,趙萬(wàn)生,康小明. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]多軸聯(lián)動(dòng)電火花加工數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)[J]. 黃海鵬,遲關(guān)心,王振龍,孟凡新,陳濟(jì)輪,張昆. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2010(02)
[9]旋轉(zhuǎn)超聲加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鄭書友,馮平法,徐西鵬. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(11)
[10]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其在航空航天制造中的應(yīng)用潛能[J]. 鄭書友,馮平法,吳志軍,郁鼎文. 航空制造技術(shù). 2009(13)
博士論文
[1]高速電弧放電加工的工藝特性研究[D]. 徐輝.上海交通大學(xué) 2015
[2]超聲振動(dòng)—?dú)怏w介質(zhì)電火花復(fù)合加工技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 徐明剛.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]超聲振動(dòng)輔助電弧加工控制系統(tǒng)的研究[D]. 李旻瑄.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[2]超聲振動(dòng)輔助電弧加工技術(shù)及機(jī)理[D]. 黃文勇.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[3]硬脆非導(dǎo)電材料精密切割技術(shù)與裝備的研究[D]. 李娟.山東理工大學(xué) 2010
[4]數(shù)控機(jī)床定位精度研究[D]. 周紅力.湖南大學(xué) 2008
[5]基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 王悅善.重慶大學(xué) 2008
[6]基于氣體介質(zhì)的超聲振動(dòng)輔助放電銑削加工技術(shù)仿真研究[D]. 張琪步.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3549232
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