微细电火花加工机床控制系统的研究

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1、微细电火花加工机床控制系统的研究甘真玮(机械电子工程)指导教师：李文卓副教授摘要随着科学技术的发展，对产品的小型化和精密化程度的要求越来越高，从目前的情况来看，由于微细电火花加工技术具有电极制造简单、电极与工件间宏观作用力小、可控性好等优点，它已经成为微机械制造领域的一个重要组成部分，在制造业中得到了广泛的应用。通过对微细电火花加工原理特点和国内外多种微细电火花伺服系统的分析研究，提出了徼细电火花宏微复合伺服进给系统。该系统采用以PC机控制下的单片机为核心，利用步迸电机作为宏驱动，用压电陶瓷和柔性铰链作为微驱

2、动，使系统在提高加工精度的同时保证了加工速度。完成了宏微复合伺服进给系统机械部分和电气部分的设计，编写了可实现电极振动式迸给的微细电火花加工控制程序，并根据有限元原理，用ANSYS软件对压电陶瓷与柔性铰链组成的微进给机构进行结构分析，并确定了出合适的结构尺寸。通过该方法设计出的柔性铰链机构具有很高的频率响应和最大行程，有利于提高微细电火花NI的精度与速度。在查阅大量文献并分析了多种常用的电火花放电间隙状态检测方法的基础上，本文采用基于多传感器信息融合技术原理的模糊神经网络来融合电压和电流信息并对间隙放电状态进

3、行判别。该方法能避免单传感器检测出现的误判，能更准确地对放电状态进行识别。最后用VisualC抖编写了基于Windows的用户界面，并在微细电火花加工机床上进行了加工实验。加工得到30I．un的微细轴和微细孔。关键词：微细电火花加工，宏微复合伺服系统，有限元。微进给机构，模糊神经网络ResearchonControlSystemforMicro-EDMMachiningToolGANZhen—wei(Mechanical&ElectronicEngineering)DirectedbyViceProfesso

4、rLIWen-zhuoAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,therequiretoproducts’miniaturizationandprecisionishi}gherandhigher．Accordingtopresentsituation，theMicro-EDM(ElectronDischargeMachining)playa11importantpartinmicromachiningfieldbecauseofitseasyfabri

5、cationofelectrode，smallforcebetweenelectrodeandworkpieceandgoodcontrollability．AftertheresearchtotheprincipleandservosystemofMicro-EDM，themacro-microcomposite∞rvosystemisproposed．ThecoreofthesystemiSaSCMcontrolledbyPC．1kstepmotorisadoptedinthemacroservosyst

6、emandthemechanismbaseonpiezoelectricceramicisusedinthemicroSerVOsystem．1hemechanicalpartandelectricpartofmacro—microcompositescrvosystemisdesigned．Andtheprogramwhichcallmaketheelectrodemovevibrantlyisaccomplished．neFEM(FiniteElementMethod)softwareANSYSisuse

7、dtodothestructuralanalysisforthemicroservomechanism．BythismethodthedimensionofthemechanismisdecidedandhigherfrequencyresponseandlargerrangeCanbegotten．OnthebasisofagreatlotliteraturesaboutthedischargecondRiondetectionmethods,theFNN(fuzzyneuralnet)baseonmult

8、i—sensorinformationfusiontechnologyisusedtosyncretizethevoltagedataandcurrentdataandidentifythetypeofdischargecondition．AninterfaceonPCiscompiledwithVisualC++．Usingthedesignedmachinetool，sometrialsared