微细电火花加工机床开放式数控系统开发及应用

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1、第36卷第9期哈尔滨工程大学学报Vol．36№．92015年9月JournalofHarbinEngineeringUniversitySep．2015微细电火花加工机床开放式数控系统开发及应用李强，朱国征，白基成(哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要:为了实现我国具有微细阵列孔结构的工业级精密微喷关键部件的自主开发，围绕微细电火花加工的关键技术，在研制具有多种功能的微细电火花机床基础上，构建了基于PMAC运动控制卡和工业控制计算机的开放式数控系统。分析了工作台控制系统、线电极磨削控制系统、电火花脉冲电源控制系统、工作液控制系统

2、、软件系统设计等部分的相关组成及控制方案。该系统可实现较高的机床运动精度，满足了微细电火花加工中对脉冲电源信号控制和反馈的具体加工需求，保证了微细电极的在线制作以及微细阵列孔的加工，对我国微细电火花加工技术的发展具有重要意义。关键词:微细电火花;微细阵列孔;PMAC卡;开放式数控系统doi:10．11990/jheu．201308003网络出版地址:http://www．cnki．net/kcms/detail/23．1390．U．20150715．1728．009．html中图分类号:TG661文献标志码:A文章编号:1006-7043(2015)

3、09-1234-06DevelopmentandapplicationofopenCNCsystemformicro-EDMmachineLIQiang，ZHUGuozheng，BAIJicheng(SchoolofMechatronicsEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract:Inordertodevelopanindependentlydevelopedmicro-EDMmachinethatcanproduceindustrial-gradeprec

4、isionmicrocomponents，withmicroarrayholesstructure，keyfeaturesofmicro-EDMwereanslysed，thenami-cro-EDMdevicewithmultiplefunctionswasdeveloped，providinganewopenCNCsystembasedonaPMACmo-tioncontrolcardandanindustryPC．EmphasisisplacedonanalysesofcompositionsandcontrolschemesofaCNCtab

5、lecontrolsystem，wireelectrodegrindingcontrolsystem，pulsepowercontrolsystem，workingliquidcontrolsys-tem，andsoftwaresystem．TheresultingCNCsystemcanbeappliedtoamachinethatprovideshighaccuracymo-tion．Itsatisfiesprocessingrequirementsforsignalcontrolandfeedbackofpulsepowerinmicro-ED

6、M．Soitcanre-alizeEDMelectrodemanufacturingonlineaswellasmicroarrayholemachining．Thisresearchplaysanimportantroleinthefurtherdevelopmentofmicro-EDMtechnology．Keywords:micro-EDM;microarrayholes;PMACcard;openCNCsystem微细阵列孔作为一种典型的微细结构在精密仪特殊要求。开放式数控系统最早出现于美国，并在器、航空航天、微机械、化纤等领域有着广泛的应

7、用。欧美等发达国家迅速发展，而国内的数控系统研究电火花加工作为一种非接触式的加工方法，在加工发展较慢，并且高档数控系统也一直受到相关的技［3］中具有加工应力小，工件损耗小等优点，在微细制造术封锁。本文采用美国DeltaTau公司研制的基［1］业中具有无可比拟的优势。因此开展对微细阵于ISA总线的PMAC多轴运动控制卡作为开放式列孔电火花加工技术的研究，对实现我国工业级精数控系统的核心处理部件，该运动控制卡具有开放［4］密微喷关键部件的自主开发及生产具有重要意义。性的硬件以及开放性的软件结构，支持多种工作数控系统作为微细电火花加工机床的主要组成部分平台

8、的多功能软件，既能与步进电机、直流伺服电之一，对机床的运动精度、加工性能以及稳定性都有机、交流伺服电机等多种