sicpal电火花微小孔加工的放电状态检测及控制技术研究

《sicpal电火花微小孔加工的放电状态检测及控制技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文SiCp/Al电火花微小孔加工的放电状态检测及控制技术研究RESEARCHONPULSEDETECTIONANDCONTROLFORMICRO-HOLEELECTRICALDISCHARGEMACHININGOFSiCp/Al兰起洪哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TG661学校代码：10213国际图书分类号：621.9.048密级：公开工学硕士学位论文SiCp/Al电火花微小孔加工的放电状态检测及控制技术研究硕士研究生：兰起洪导师：王振龙教授申请学位：工学硕士学科：机械制造及其自动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位

2、：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG661U.D.C:621.9.048DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONPULSEDETECTIONANDCONTROLFORMICRO-HOLEELECTRICALDISCHARGEMACHININGOFSiCp/AlCandidate：LanQihongSupervisor：Prof.WangZhenlongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalMa

3、nufacturingandAutomationAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要SiCp/Al复合材料具有许多单一金属无法比拟的优良性能，在国防建设和航天航空领域得到了广泛的运用。其中为实现减质、散热、透气以及微射流加工等要求，有相当数量的SiCp/Al复合材料产品需要进行微小孔加工。电火花加工技术作为一种有效的SiCp

4、/Al复合材料微小孔加工方法，对电源的检测及控制系统要求高，不仅需要能够实时检测出加工过程的放电状态，而且还得在线地进行伺服控制、脉冲间隙调节以及自动改善影响加工结果的主要因素。因此，通过开展SiCp/Al复合材料电火花微小孔加工的检测及控制技术研究，来改善加工结果，将具有重要的意义和实用价值。首先，本文在阐述了电火花加工基本原理的基础上，设计了对比工艺实验，探究了SiC颗粒对SiCp/Al复合材料电火花微小孔加工的加工效率和电极损耗的影响，并针对SiC颗粒所带来的排屑问题，提出了采用复合检测技术以及加入脉间扩展和高能清扫脉冲的检测及控制策略。其次，依据制定好的检

5、测及控制策略进行脉冲电源设计。先基于平均电压和浮动阈值复合检测技术设计电源的检测系统，实时检测和识别SiCp/Al复合材料电火花微小孔加工过程的放电状态；再以ARM和CPLD为核心设计电源的模糊控制系统，并根据采集到的检测信号调节脉间大小以及决定何时加入高能清扫脉冲。其中在ARM软件设计中，采用MATLAB与IARSystems混合编程的方式，先在MATLAB中完成对模糊控制器的建模与仿真，输出模糊文件，再将其作为配置文件，在IARSystems中被主程序调用；而对于CPLD的软件设计，则利用QuartusII自底向上的混合编程方式确定各控制信号的时序关系。最后，

6、将所研制的脉冲电源应用于打孔验证实验。实验结果表明：较常规电源，使用新型脉冲电源进行SiCp/Al复合材料微小孔加工的加工效率提高了25.52%，电极损耗降低了18.24%，且在保证加工质量的基础上极限加工深度增加了76.69%。关键词：SiCp/Al复合材料；微小孔；电火花加工；脉冲电源；检测及控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractBecauseofitsexcellentproperties,SiCp/Alcompositenowiswidelyusedindefenseandaerospacefields,andinordertoreduc

7、emass,dissipateheat,keepairflowingandmachinemicro-jet,manymicro-holesneedbeprocessedinSiCp/Alcompositeproductions.Asakindofefficientmethodstomachinethemicro-holesofSiCp/Al,ElectricalDischargeMachining(EDM)requiresthedetectionandcontrolsystemoftheEDMpowerpossessinghigherproperties,whic

8、hnoto