基于IMAC400的超聲振動輔助電弧加工控制系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-12-23 21:35
隨著硬脆材料應(yīng)用越來越廣泛,電弧加工的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。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。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較大,加工效果并不好。加入超聲振動輔助作用可以改善電弧加工放電狀態(tài)。高級數(shù)控系統(tǒng)對于超聲振動輔助電弧加工的穩(wěn)定性與效率影響很大。本文主要研究超聲振動輔助電弧加工控制系統(tǒng)。本論文對超聲振動輔助電弧加工機(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)的消電離三個階段,以方便探究電弧加工機(jī)理。從超聲振動對電弧加工放電狀態(tài)及對材料去除率的影響分析超聲振動對電弧加工的輔助作用。搭建了基于IMAC400的超聲振動輔助電弧加工平臺并進(jìn)行了測試。確定了超聲振動輔助電弧加工平臺整體結(jié)構(gòu)。對加工平臺各個零件進(jìn)行了設(shè)計與分析,確定加工平臺各個零件分布、連接方式及尺寸。確定超聲振動輔助電弧加工平臺的系統(tǒng)控制方式,設(shè)計了控制電路,確定了輸入與輸出信號及其電路連接。優(yōu)化了運動控制算法,設(shè)計了RBF-PID控制器,提高了加工平臺控制系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。通過仿真實驗,證明了RBF-...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2超聲加工示意圖??
在超聲振動作用力下加速連續(xù)撞擊加工零件表面[16],使加工零件被加工下來。在??這個過程中,超聲振動使得工作液產(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。??(1)
能量被聚焦在一點,產(chǎn)生大量熱量,使加工零件瞬時氣化、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)的流動也會對加工材料拋出產(chǎn)生影響,電弧加工原理圖如圖2-1??所示。圖2-2為超聲振動輔助電弧加工平臺加工示意圖。??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[J]. 喬俊飛,馬士杰,楊翠麗. 化工學(xué)報. 2018(03)
[2]二維精密氣浮運動平臺控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 朱小剛,馬平. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2017(08)
[3]微細(xì)電火花放電通道自身磁場仿真研究[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)給運動控制[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]超聲振動磨削放電復(fù)合加工SiCp/Al試驗研究[J]. 李鎧月,張云鵬,楊光美,閆妍. 電加工與模具. 2013(06)
[7]基于可編程運動控制器的電火花加工高速抬刀控制系統(tǒng)[J]. 梁速,趙萬生,康小明. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[8]多軸聯(lián)動電火花加工數(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(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—氣體介質(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:3549232
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2超聲加工示意圖??
在超聲振動作用力下加速連續(xù)撞擊加工零件表面[16],使加工零件被加工下來。在??這個過程中,超聲振動使得工作液產(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。??(1)
能量被聚焦在一點,產(chǎn)生大量熱量,使加工零件瞬時氣化、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)的流動也會對加工材料拋出產(chǎn)生影響,電弧加工原理圖如圖2-1??所示。圖2-2為超聲振動輔助電弧加工平臺加工示意圖。??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[J]. 喬俊飛,馬士杰,楊翠麗. 化工學(xué)報. 2018(03)
[2]二維精密氣浮運動平臺控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 朱小剛,馬平. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2017(08)
[3]微細(xì)電火花放電通道自身磁場仿真研究[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)給運動控制[J]. 柳雅琪,周建平,許燕. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2016(10)
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[6]超聲振動磨削放電復(fù)合加工SiCp/Al試驗研究[J]. 李鎧月,張云鵬,楊光美,閆妍. 電加工與模具. 2013(06)
[7]基于可編程運動控制器的電火花加工高速抬刀控制系統(tǒng)[J]. 梁速,趙萬生,康小明. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[8]多軸聯(lián)動電火花加工數(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(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—氣體介質(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:3549232
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