電火花線切割加工質(zhì)量控制的研究.pdf

1、電火花線切割加工具有高精度、無切削力、高柔性、高精度等優(yōu)點(diǎn)，在難切割材料、模具行業(yè)中得到廣泛使用。電火花線切割加工質(zhì)量模型的研究是當(dāng)前電火花線切割加工技術(shù)研究的重點(diǎn)課題之一，對實(shí)現(xiàn)其高性能、高精度、高自動化加工具有重大意義。
　　 電火花線切割加工是一個多參數(shù)、復(fù)雜的過程，具有不確定性和隨機(jī)性，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型來反映加工工藝參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)之間的映射關(guān)系。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和非線性映射能力，是一種有效的非線

2、性建模手段。因此，本文基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論，結(jié)合大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了電火花線切割加工質(zhì)量的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。
　　 本文根據(jù)線切割機(jī)床的加工特點(diǎn)和控制要求以及快走絲線切割機(jī)床存在的問題，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于WindowsXP操作系統(tǒng)為平臺的中走絲線切割機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以工業(yè)計(jì)算機(jī)和多軸運(yùn)動控制器為硬件控制核心、實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)(工控機(jī))和下位機(jī)(運(yùn)動控制器)的可靠通信及機(jī)床工作臺運(yùn)動控制，并以VB6.0

3、為軟件開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)交互操作界面。該系統(tǒng)具有全繪圖式編程、短路自動回退、自動切割等多種功能，通過適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置，可對工件進(jìn)行自動多次切割。并且機(jī)床上安裝有光柵尺，具有全閉環(huán)控制功能，可大大提高機(jī)床的加工精度和精度的保持性。
　　 論文對電火花線切割加工進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過對試驗(yàn)方案的優(yōu)選，確定采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)選用Cr12為切割材料，以切割速度Va和表面粗糙度Ra為試驗(yàn)指標(biāo)；以脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流、工件厚度

4、、電壓、絲速為試驗(yàn)因素，最終通過大量試驗(yàn)、分析和處理，得到了脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流、工件厚度、電壓、絲速與工藝指標(biāo)(加工速度和表面粗糙度)之間的關(guān)系曲線以及25組具有代表性的樣本試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 論文在電火花線切割加工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的非線性建模能力，借助于MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，實(shí)現(xiàn)了電火花線切割加工質(zhì)量BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練及驗(yàn)證。結(jié)果表明，切割速度的預(yù)測值與實(shí)際值相對誤差為5.1％～9.