本文關(guān)鍵詞：微細(xì)電火花加工脈沖電源及伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)　出處：《青島科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：微細(xì)電火花加工技術(shù)是電火花加工領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,由于它具有非接觸式加工、放電能量精確可控、加工精度高等優(yōu)點(diǎn),使得微細(xì)電火花加工技術(shù)在窄槽、深孔、微小孔等特殊加工領(lǐng)域有著不可替代的地位,在航空航天、電子、精密機(jī)械等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。本課題的目的是為微細(xì)電火花加工機(jī)床設(shè)計(jì)一套微能脈沖電源和伺服控制系統(tǒng)。首先綜述了微細(xì)電火花加工產(chǎn)生、發(fā)展歷程和當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,在介紹了微細(xì)電火花加工與普通電火花加工相比的特殊性之后,從宏觀和微觀兩個(gè)角度分析了電火花加工的放電原理及其工藝過程,并對(duì)高頻微能脈沖電源、放電狀態(tài)檢測(cè)和伺服進(jìn)給系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,分析了針對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)提出的解決方案和研究成果,為以后的脈沖電源和加工過程伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)參考。為滿足微細(xì)電火花加工高頻微能的脈沖放電要求,設(shè)計(jì)了一款以32位高速單片機(jī)STM32為控制核心,以功率MOSFET構(gòu)成可控式RC放電結(jié)構(gòu)的微能脈沖電源,具有放電頻率高,脈沖能量可控的優(yōu)點(diǎn)。該電源具有串口通信功能,可以通過上位機(jī)對(duì)電源的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外,該電源通過平均電壓檢測(cè)法對(duì)放電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換后上傳給控制系統(tǒng),作為伺服控制的依據(jù)。針對(duì)微細(xì)電火花加工伺服控制精度高、響應(yīng)速度快的控制要求,設(shè)計(jì)了交流伺服電機(jī)+壓電陶瓷致動(dòng)器的宏微復(fù)合進(jìn)給結(jié)構(gòu)。交流伺服實(shí)現(xiàn)大步距的進(jìn)給或回退運(yùn)動(dòng),壓電陶瓷致動(dòng)器搭載在宏進(jìn)給結(jié)構(gòu)上構(gòu)成微進(jìn)給級(jí),實(shí)現(xiàn)對(duì)微位移的控制和響應(yīng)調(diào)節(jié)。在分析兩者不同的組合控制方案后,選用了全閉環(huán)交流伺服+開環(huán)壓電致動(dòng)器的控制方式。交流伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)位置定位,微進(jìn)給系統(tǒng)負(fù)責(zé)微小位移進(jìn)給和快速響應(yīng)。在Real view MDK平臺(tái)下開發(fā)了單片機(jī)控制軟件,并重點(diǎn)介紹了上位機(jī)與單片機(jī)的通信協(xié)議和協(xié)議解析過程。在VC++平臺(tái)下開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面,調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制卡配套動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù)庫開發(fā)了伺服控制軟件。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG661

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本文編號(hào)：1326416