本文關(guān)鍵詞：智能型電火花線切割脈沖電源的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著難加工材料及復(fù)雜型面加工而逐步發(fā)展成熟起來的電火花加工技術(shù)(EDM)，已經(jīng)成為制造技術(shù)中不可缺少的加工手段之一。隨著電火花加工技術(shù)在我國的不斷的發(fā)展應(yīng)用，在快走絲電火花線切割基礎(chǔ)上產(chǎn)生了我國所獨有的中走絲電火花線切割（MS-WEDM）。目前，國內(nèi)根據(jù)中走絲電火花線切割的工藝特點而設(shè)計的脈沖電源還不成熟，而脈沖電源是電火花線切割機床的核心部分，其性能制約了中走絲電火花線切割技術(shù)的進一步應(yīng)用和發(fā)展。因此，針對中走絲電火花線切割機床的脈沖電源開展研究，具有重要的研究意義和實際應(yīng)用價值。 本文在廣泛調(diào)研中走絲電火花線切割技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)外電火花脈沖電源發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入研究了電火花線切割的脈沖能量和中走絲電火花線切割的工藝特點，明確了中走絲電火花線切割脈沖電源的性能要求，即脈沖參數(shù)大范圍可調(diào)、數(shù)字化和智能化。根據(jù)中走絲電火花線切割脈沖電源的性能要求，進行了脈沖電源的研究與實現(xiàn)，主要內(nèi)容如下： （1）以FPGA為主芯片進行了脈沖電源的設(shè)計與制作。通過在FPGA內(nèi)部配置Verilog HDL程序發(fā)生脈沖信號，采用一系列的電路實現(xiàn)了脈沖信號的處理和驅(qū)動控制，并通過試驗驗證了設(shè)計的正確有效性。在主放電回路中，加入了能及時消除脈沖間隔時加工間隙內(nèi)電量的電路，獲得了更好的間隙狀態(tài)。 （2）根據(jù)脈沖參數(shù)對加工工件表面質(zhì)量和加工速度的影響，基于最小二乘法對它們之間的關(guān)系進行建模，并通過該模型根據(jù)加工要求基于遺傳算法進行優(yōu)化仿真，在開始加工之前對脈沖參數(shù)進行了有效的判斷選擇。 （3）通過對加工間隙數(shù)據(jù)（電壓/電流）采集硬件電路的設(shè)計，實現(xiàn)了對間隙數(shù)據(jù)的準確采集。并在這些采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究分析原有的間隙狀態(tài)判別方法，設(shè)計了一種混合檢測判別方法，實現(xiàn)了對加工過程中可能出現(xiàn)的五種加工間隙放電狀態(tài)的高效準確判別。 （4）在上位機和脈沖電源進行實時通訊的基礎(chǔ)上，根據(jù)放電狀態(tài)判別結(jié)果，通過自適應(yīng)控制器實現(xiàn)了對加工過程的實時控制。研究脈沖電源智能性的要點，結(jié)合脈沖參數(shù)的判斷選擇和自適應(yīng)控制器，，使得加工過程更加高效穩(wěn)定，實現(xiàn)了工藝參數(shù)的智能優(yōu)選和調(diào)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】：MS-WEDM 脈沖電源 FPGA 放電狀態(tài)檢測 智能
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG484
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國內(nèi)外電火花線切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國內(nèi)外電火花線切割加工脈沖電源研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 國外電火花線切割加工電源研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 國內(nèi)電火花線切割加工電源研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題的研究目的、意義和主要研究內(nèi)容14-16
• 1.4.1 課題的研究目的和意義14
• 1.4.2 課題的主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 中走絲線切割脈沖電源性能研究16-23
• 2.1 電火花線切割脈沖能量分析16-18
• 2.1.1 脈沖放電機理16-17
• 2.1.2 單脈沖放電能量17-18
• 2.2 電火花線切割脈沖參數(shù)的影響18-20
• 2.3 中走絲電火花線切割的工藝特點20-21
• 2.4 中走絲電火花線切割脈沖電源性能要求21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 第三章 脈沖電源總體方案設(shè)計23-31
• 3.1 典型脈沖電源23-25
• 3.1.1 RC 脈沖電源23-24
• 3.1.2 晶體管脈沖電源24-25
• 3.2 FPGA 簡介及選型25-26
• 3.3 脈沖電源的方案設(shè)計26-28
• 3.4 脈沖電源的功能模塊設(shè)計28-30
• 3.4.1 工作電壓調(diào)節(jié)模塊28
• 3.4.2 脈沖信號發(fā)生與控制裝置28-29
• 3.4.3 間隙數(shù)據(jù)采集與放電狀態(tài)判別29
• 3.4.4 上位機通訊29
• 3.4.5 其他輔助功能模塊的設(shè)計29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第四章 脈沖信號發(fā)生與控制裝置設(shè)計31-42
• 4.1 脈沖參數(shù)的判斷選擇31-36
• 4.1.1 基于最小二乘法的工藝模型建立31-34
• 4.1.2 基于遺傳算法的參數(shù)優(yōu)化34-36
• 4.2 脈沖信號的發(fā)生與顯示36-38
• 4.2.1 脈沖信號的發(fā)生36-37
• 4.2.2 脈沖信號的顯示37-38
• 4.3 主放電回路38-39
• 4.4 脈沖信號的處理和驅(qū)動39-41
• 4.4.1 脈沖信號的取反與隔離39-40
• 4.4.2 MOS 管的選擇及其驅(qū)動電路40-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第五章 間隙數(shù)據(jù)采集與放電狀態(tài)判別42-58
• 5.1 間隙放電狀態(tài)與檢測方法42-44
• 5.1.1 間隙放電狀態(tài)分類42-43
• 5.1.2 間隙狀態(tài)判別的主要方法43-44
• 5.2 間隙數(shù)據(jù)的采集和處理44-51
• 5.2.1 間隙數(shù)據(jù)的采集電路44-46
• 5.2.2 采集數(shù)據(jù)的處理電路46-49
• 5.2.3 AD7912 和 FPGA 之間的 SPI 通訊49-50
• 5.2.4 采集數(shù)據(jù)的緩存處理50-51
• 5.3 放電狀態(tài)判別51-57
• 5.3.1 基礎(chǔ)間隙狀態(tài)判別51-53
• 5.3.2 具體放電狀態(tài)判別53-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 智能型脈沖電源的設(shè)計與實現(xiàn)58-65
• 6.1 脈沖電源的樣機制作58-59
• 6.1.1 脈沖電源的硬件電路設(shè)計58-59
• 6.1.2 脈沖電源的制作59
• 6.2 樣機調(diào)試與試驗59-61
• 6.3 脈沖電源智能調(diào)整策略61-64
• 6.3.1 自適應(yīng)控制策略61-62
• 6.3.2 智能型脈沖電源的工作過程62-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 主要結(jié)論與展望65-67
• 主要結(jié)論65-66
• 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 嚴江;;試論單向走絲電火花線切割加工技術(shù)及未來發(fā)展趨勢[J];才智;2014年28期

  本文關(guān)鍵詞：智能型電火花線切割脈沖電源的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：286748