SiCp/Al電火花微小孔加工的放電狀態(tài)檢測(cè)及控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 22:21
Si Cp/Al復(fù)合材料具有許多單一金屬無(wú)法比擬的優(yōu)良性能,在國(guó)防建設(shè)和航天航空領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。其中為實(shí)現(xiàn)減質(zhì)、散熱、透氣以及微射流加工等要求,有相當(dāng)數(shù)量的Si Cp/Al復(fù)合材料產(chǎn)品需要進(jìn)行微小孔加工。電火花加工技術(shù)作為一種有效的Si Cp/Al復(fù)合材料微小孔加工方法,對(duì)電源的檢測(cè)及控制系統(tǒng)要求高,不僅需要能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出加工過(guò)程的放電狀態(tài),而且還得在線地進(jìn)行伺服控制、脈沖間隙調(diào)節(jié)以及自動(dòng)改善影響加工結(jié)果的主要因素。因此,通過(guò)開(kāi)展Si Cp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工的檢測(cè)及控制技術(shù)研究,來(lái)改善加工結(jié)果,將具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。首先,本文在闡述了電火花加工基本原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了對(duì)比工藝實(shí)驗(yàn),探究了Si C顆粒對(duì)Si Cp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工的加工效率和電極損耗的影響,并針對(duì)Si C顆粒所帶來(lái)的排屑問(wèn)題,提出了采用復(fù)合檢測(cè)技術(shù)以及加入脈間擴(kuò)展和高能清掃脈沖的檢測(cè)及控制策略。其次,依據(jù)制定好的檢測(cè)及控制策略進(jìn)行脈沖電源設(shè)計(jì)。先基于平均電壓和浮動(dòng)閾值復(fù)合檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)電源的檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)檢測(cè)和識(shí)別Si Cp/Al復(fù)合材料電火花微小孔加工過(guò)程的放電狀態(tài);再以ARM和CPL...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 Si Cp/Al電火花加工技術(shù)
1.2.2 電火花微小孔加工技術(shù)
1.2.3 電火花電源的檢測(cè)及控制技術(shù)
1.3 研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
1.4 課題來(lái)源及目的和意義
1.4.1 課題來(lái)源
1.4.2 課題目的和意義
1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SiCp/Al電火花微小孔加工的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
2.1 電火花加工的基本原理
2.1.1 電火花加工過(guò)程中的能量分配
2.1.2 電火花加工過(guò)程中的排屑問(wèn)題
2.2 Si Cp/Al電火花微小孔加工的基礎(chǔ)工藝實(shí)驗(yàn)研究
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
2.3 制定Si Cp/Al電火花微小孔加工的檢測(cè)及控制策略
2.4 本章小結(jié)
第3章 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的硬件設(shè)計(jì)
3.1 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的總體設(shè)計(jì)
3.2 放電狀態(tài)檢測(cè)模塊
3.2.1 平均電壓檢測(cè)單元
3.2.2 放電狀態(tài)識(shí)別單元
3.3 脈沖發(fā)生控制模塊
3.3.1 數(shù)據(jù)處理單元
3.3.2 脈沖發(fā)生單元
3.4 放電控制回路模塊
3.4.1 主放電回路開(kāi)關(guān)元件的選擇
3.4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.5 電源PCB設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的軟件設(shè)計(jì)
4.1 ARM軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 UART串口通信的程序設(shè)計(jì)
4.1.2 放電狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
4.1.3 模糊控制器的程序設(shè)計(jì)
4.2 CPLD軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 數(shù)據(jù)鎖存器程序設(shè)計(jì)
4.2.2 脈沖發(fā)生單元程序設(shè)計(jì)
4.2.3 輸出脈沖程序設(shè)計(jì)
4.2.4 輸出脈沖信號(hào)波形仿真
4.3 本章小結(jié)
第5章 電源性能分析與實(shí)驗(yàn)研究
5.1 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的波形研究
5.1.1 CPLD輸出波形分析
5.1.2 MOSFET驅(qū)動(dòng)波形分析
5.1.3 MOSFET輸出波形分析
5.2 電源加工性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究
5.2.1 對(duì)加工效率的影響
5.2.2 對(duì)電極損耗的影響
5.2.3 對(duì)極限加工深度的影響
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡小兵. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(25)
[2]超聲振動(dòng)復(fù)合微細(xì)電火花加工微小孔試驗(yàn)研究[J]. 朱波,鐘曉紅,陳濟(jì)輪,張昆,陳靖,張萬(wàn)剛. 電加工與模具. 2014(03)
[3]電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)研制與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧建鳴,徐成,竇春雨,王津,呂宇航,周志凱,韓福柱. 電加工與模具. 2014(03)
[4]電火花加工控制技術(shù)述評(píng)[J]. 楊青照,周明,曾祥渭,牛聚粉. 電加工與模具. 2013(S1)
[5]SiCp/Al復(fù)合材料電火花加工技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張宏,胡富強(qiáng),陳煥春,武高輝. 機(jī)械制造. 2009(04)
[6]低電阻率單晶硅電火花/電解復(fù)合切割加工表面完整性研究[J]. 汪煒,劉志東,田宗軍,黃因慧,劉正塤. 電加工與模具. 2007(06)
[7]微細(xì)陣列方形軸孔的電火花和電化學(xué)組合加工工藝研究[J]. 翁明浩,王振龍. 電加工與模具. 2007(05)
[8]電火花加工微小孔的工藝研究[J]. 郭洪勤,裴景玉,李五一. 航天制造技術(shù). 2005(05)
[9]電火花放電加工間隙狀態(tài)檢測(cè)方法綜述[J]. 霍孟友,張建華,艾興. 電加工與模具. 2003(03)
[10]電火花加工放電狀態(tài)的檢測(cè)及神經(jīng)模糊控制[J]. 羅元豐,趙萬(wàn)生,狄士春. 高技術(shù)通訊. 2000(11)
博士論文
[1]集成式微細(xì)電火花加工系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D]. 耿雪松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微小孔電火花加工過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]精密微孔電火花電化學(xué)組合加工技術(shù)研究[D]. 何小龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]SiCp/Al復(fù)合材料電火花加工的建模與仿真[D]. 張清芬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]鋁基復(fù)合材料電火花加工工藝研究[D]. 祁立軍.西安工業(yè)大學(xué) 2010
[4]電火花線切割浮動(dòng)閾值間隙放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 丁建軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3045009
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 Si Cp/Al電火花加工技術(shù)
1.2.2 電火花微小孔加工技術(shù)
1.2.3 電火花電源的檢測(cè)及控制技術(shù)
1.3 研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
1.4 課題來(lái)源及目的和意義
1.4.1 課題來(lái)源
1.4.2 課題目的和意義
1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SiCp/Al電火花微小孔加工的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
2.1 電火花加工的基本原理
2.1.1 電火花加工過(guò)程中的能量分配
2.1.2 電火花加工過(guò)程中的排屑問(wèn)題
2.2 Si Cp/Al電火花微小孔加工的基礎(chǔ)工藝實(shí)驗(yàn)研究
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
2.3 制定Si Cp/Al電火花微小孔加工的檢測(cè)及控制策略
2.4 本章小結(jié)
第3章 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的硬件設(shè)計(jì)
3.1 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的總體設(shè)計(jì)
3.2 放電狀態(tài)檢測(cè)模塊
3.2.1 平均電壓檢測(cè)單元
3.2.2 放電狀態(tài)識(shí)別單元
3.3 脈沖發(fā)生控制模塊
3.3.1 數(shù)據(jù)處理單元
3.3.2 脈沖發(fā)生單元
3.4 放電控制回路模塊
3.4.1 主放電回路開(kāi)關(guān)元件的選擇
3.4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.5 電源PCB設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第4章 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的軟件設(shè)計(jì)
4.1 ARM軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 UART串口通信的程序設(shè)計(jì)
4.1.2 放電狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
4.1.3 模糊控制器的程序設(shè)計(jì)
4.2 CPLD軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 數(shù)據(jù)鎖存器程序設(shè)計(jì)
4.2.2 脈沖發(fā)生單元程序設(shè)計(jì)
4.2.3 輸出脈沖程序設(shè)計(jì)
4.2.4 輸出脈沖信號(hào)波形仿真
4.3 本章小結(jié)
第5章 電源性能分析與實(shí)驗(yàn)研究
5.1 SiCp/Al電火花微小孔加工電源的波形研究
5.1.1 CPLD輸出波形分析
5.1.2 MOSFET驅(qū)動(dòng)波形分析
5.1.3 MOSFET輸出波形分析
5.2 電源加工性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究
5.2.1 對(duì)加工效率的影響
5.2.2 對(duì)電極損耗的影響
5.2.3 對(duì)極限加工深度的影響
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡小兵. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(25)
[2]超聲振動(dòng)復(fù)合微細(xì)電火花加工微小孔試驗(yàn)研究[J]. 朱波,鐘曉紅,陳濟(jì)輪,張昆,陳靖,張萬(wàn)剛. 電加工與模具. 2014(03)
[3]電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)研制與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧建鳴,徐成,竇春雨,王津,呂宇航,周志凱,韓福柱. 電加工與模具. 2014(03)
[4]電火花加工控制技術(shù)述評(píng)[J]. 楊青照,周明,曾祥渭,牛聚粉. 電加工與模具. 2013(S1)
[5]SiCp/Al復(fù)合材料電火花加工技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 張宏,胡富強(qiáng),陳煥春,武高輝. 機(jī)械制造. 2009(04)
[6]低電阻率單晶硅電火花/電解復(fù)合切割加工表面完整性研究[J]. 汪煒,劉志東,田宗軍,黃因慧,劉正塤. 電加工與模具. 2007(06)
[7]微細(xì)陣列方形軸孔的電火花和電化學(xué)組合加工工藝研究[J]. 翁明浩,王振龍. 電加工與模具. 2007(05)
[8]電火花加工微小孔的工藝研究[J]. 郭洪勤,裴景玉,李五一. 航天制造技術(shù). 2005(05)
[9]電火花放電加工間隙狀態(tài)檢測(cè)方法綜述[J]. 霍孟友,張建華,艾興. 電加工與模具. 2003(03)
[10]電火花加工放電狀態(tài)的檢測(cè)及神經(jīng)模糊控制[J]. 羅元豐,趙萬(wàn)生,狄士春. 高技術(shù)通訊. 2000(11)
博士論文
[1]集成式微細(xì)電火花加工系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D]. 耿雪松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微小孔電火花加工過(guò)程控制系統(tǒng)的研究[D]. 蔣毅.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]精密微孔電火花電化學(xué)組合加工技術(shù)研究[D]. 何小龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]SiCp/Al復(fù)合材料電火花加工的建模與仿真[D]. 張清芬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]鋁基復(fù)合材料電火花加工工藝研究[D]. 祁立軍.西安工業(yè)大學(xué) 2010
[4]電火花線切割浮動(dòng)閾值間隙放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 丁建軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3045009
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3045009.html
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