三轴电火花成型加工机床数控系统的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文三轴电火花成型加工机床数控系统的研究摘要电火花加工技术属于特种加工领域的范畴，是解决一般金切机床难加工材料或形状复杂材料的加工途径之一。面对近几十年来生产的发展和科技的进步，对材料和零件的加工工艺提出了更高的要求，进一步要求电火花加工技术向高效率、高精度、智能化方向发展。在这种研究背景下，本论文对电火花成型加工机床的数控系统进行了研究设计。论文首先对电火花加工技术进行了概述，介绍了其发展现状并对其原理进行了分析，初步探讨了电火花的加工机理。随后进一步提出了电火花成型加工技术的概念，阐述了成型加工控制系统的特点及控制方式，对影响成型加工效果

2、的因素进行了分析，为系统控制方案的制定提供了依据。根据电火花加工工艺特点，本文提出了基于PC控制技术的软CNC控制系统，PC控制软件负责运行主要NC控制任务和人机交互系统，结合PC外围的微控制器PIC程序控制实现了对放电加工过程的优化控制。由于电加工实时性和非实时性控制任务的并行运行特点，制定了控制软件基于前后台进程的实时中断结构，前台程序主要是负责实时性控制任务，由系统调度运行一段固定或可变的时间（称为时间片）。后台程序是在时间片运行间隙进行的非实时性程序，在后台程序循环中不断被前台实时性控制任务打断。根据放电加工电信号变化规律，制定放电间隙控制策略，NC控制

3、软件采用了根据经验公式建立的伺服控制策略，利用改进的平均电压法既考虑到算法的精简性又确保控制的有效性，使伺服控制具有较高的适用性和稳定性。在伺服控制的同时，运动控制系统采用优化的DDA运动插补算法，保证伺服过程中精确的运动轨迹控制。利用PC外围微控制器配合NC控制软件完成对加工过程检测，最终实现了机床系统的整体自动化控制，实时性控制和非实时性控制得到较好的整合，使机床性能和自动化水平大幅提高。关键词：电火花加工，伺服系统，运动控制I三轴电火花成型加工机床数控系统的研究STUDYOFNUMERICALCONTROLSYSTEMONTHREEAXISELECTRIC

4、DISCHARGEMACHINETOOLABSTRACTElectricdischargemachining(EDM)belongstospecialmachiningtechniquefield,aimedtosolvetheproblemofmachiningthematerialwhichhardtomachiningduetoitscomplexfigureorspecialhardnessbyordinarymachinetool.Thefastdevelopmentofmanufactureandtechnologyinrecentyearsshow

5、edmorestrictdemandonthemachiningcraftworkofmaterialandworkpiece.Asaresult,theEDMtechniquehavetodevelopitselftobemoreefficiency,morepreciseandmoreintelligence.Accordingtothis,thispapertakeresearchonthenumericcontrolsystemofelectricdischargemachinetool.First,thepapersummarizedtheEDMtec

6、hnique,introducedthedevelopmentsituationandanalyzedtheEDMbasictheoryandmachiningmechanism.ThenthepaperbroughtforwardtheconceptofEDMmouldingtechnique,explaineditscharacterandcontrolmethod,analyzedthefactoraffectthemachiningresult,accordingtothesematerialsthepapermadethecontrolsystembl

7、ueprint.Accordingtothecharacteristicofmachiningcraftwork,thispaperbringforwardthesoftCNCcontrolsystembasedonPCcontroltechnology.ThesoftwareonPCchargesformainNCcontroltaskandhuman-machineintercommunicationsystem,andtheoutermicrocontrollertakechargeofoptimumcontrolofdischargingprocess.

8、Becausethere