数控电火花线切割加工参数优选的试验研究.pdf

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1、·8·数控电火花线切割加工参数优选的试验研究米许睿，郭玉坤，张刚，陈功，李海涛。蔡安江(西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安710055)摘要：针对数控高速走丝电火花线切割加工中的电参数的选取，本文运用二次通用旋转组合设计方法进行了工艺数据试验，提出了针对人工神经网络建模的数据预处理方法，建立了基于BP神经网络的电火花线切割加工参数模型。该模型可有效地反映高速走丝电火花线切割加工的工艺规律，实现在指定加工要求下的加工参数的优化选取。关键词：电火花线切割通用旋转组合设计数据预处理BP神经网络中图分类号：rI℃1文献标识码：B文章编号：1OO2—6886(2010)02-

2、0008—02ExperimentalStudyoftheWEDMParameterOptimizationxuRui，GUOYukun，ZHANGGang，CtlENGong，LIItaitao，CAIA啦iaIlgAbstract：FortheelectricalparametersselectionofCNChigh—speedWEDM，thequadraticgeneralrotaryunitizeddesignmethodisap—pliedtoperformaseriesofexperimentstocollectprocessdata，itproposed

3、adatapreprocessingmethodbasedonartificialneuralnetwork，es—tablishedtheprocessparametersmodelbyBPneuralnetwork．Themodelcaneffectivelyreflectthehigh—speedWEDMprocessrules，anda—chievetheoptimalselectionofmachiningparametersunderthespecifiedprocessingrequirements．Keywords：WEDM；quadraticgener

4、alrotaryunitizeddesign；datapreprocessing；BPNeuralNetworkO引言工艺参数选取的有效途径。1试验设计与数据采集数控电火花线切割加工在机械电子、兵器工业、航空航天、工艺装备、医疗器械以及仪器仪表等行业新产品的研发制1．1试验方法研究造过程中发挥着关键作用。高速走丝电火花线切割机是我近年来，研究高速走丝电火花线切割加工工艺规律的试验方法主要有：全面因素法、混合位级正交法和组合设计方法国独创的电加工设备，在机床结构、技术水平和工艺效果等方等。本文拟采用人工神经网络技术进行工艺建模，因此，采集面取得了长足的发展，是我国产量最大

5、、应用最广泛的机床种的工艺数据应满足人工神经网络对样本数据的要求。类之一。人工神经网络的训练样本要求具有代表性，也就是要求数控电火花线切割加工受到多种因素影响，加工时所选样本数据有一定的类比性、完备性和平衡性。二次通用旋转取的加工参数是影响工艺效果的关键因素，而加工参数和工组合设计一方面基本保留了回归正交设计的优点，即试验次艺效果之间关系复杂，因此根据不同的加工条件如工件材料、数少、计算简单，部分消除了回归系数间的相关『生；另一方面，工件厚度、工艺效果要求，需要选取不同的加工参数。若加工有助于克服回归正交设计中方差依赖于试验点在因子空间参数选择不当，会引起加工过程的不稳

6、定，影响加工后的工艺中位置的缺点。因此，本文采用二次通用旋转组合设计试验效果，甚至导致损伤工件或断丝。目前国内研究、生产和使用方法进行线切割电参数的脉宽(ON)、脉间(OFF)、电流管束的高速走丝线切割机床一般是配备了针对自身机床的基本(IP)、伺服电压(SV)及工件厚度(日)五个因素与切割速度工艺数据表，操作者在进行生产时，主要是参照有限的工艺数()、表面粗糙度(Ra)、尺寸精度(IT)三个工艺效果参数之据和经验来选取加工参数。但是，面对复杂的加工条件，仅仅间关系的试验研究。依靠工艺数据表来选取加工参数是远远不能满足加工要求1．2试验设备与材料的。人工神经网络是由大量

7、简单的非线性单元以一定的拓试验设备采用Fw一1型高速走丝电火花线切割机床，电扑结构相互连接的高度非线性系统，具有自组织、自学习和容极丝采用直径为0．18mill的钼丝，其进给速度为8．7m／s，试错性，适合模拟输入与输出关系为高度非线性的系统。因此，验材料为碳素钢(45)。使用人工神经网络技术建立一个合理有效的电火花加工参1．3试验方案确定数模型，进而实现加工参数的优化选取是解决电火花线切割综合考虑试验的主要因素及其取值范围，将各试验因素基金项目：西安市科技攻关计划项目(CXY08015一1)，国家“大学生创新性实验计划”项目(0~107