基于線電極的電火花展成加工放電狀態(tài)檢測技術(shù)及伺服控制策略研究.pdf

1、基于線電極的電火花展成加工是一種特殊的電火花加工技術(shù)，與傳統(tǒng)的使用棒狀電極的電火花銑削加工相比，其最大優(yōu)點(diǎn)是可通過線電極的移動來補(bǔ)償加工中的電極損耗。本論文在對基于線電極的電火花展成加工伺服控制過程和伺服特點(diǎn)進(jìn)行全面深入分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性的提出了雙向伺服進(jìn)給控制策略。對推動回轉(zhuǎn)類電火花加工工藝的發(fā)展和豐富電火花加工的進(jìn)給控制技術(shù)具有重要意義。 本文首先分析了基于線電極的電火花展成加工的放電特征。通過建立的放電間隙變化的數(shù)學(xué)模型

2、，得出該工藝具有回轉(zhuǎn)運(yùn)動的周期性和放電的局部性等特點(diǎn)；線電極的回轉(zhuǎn)降低了電弧放電繼續(xù)惡化的可能，從而將正常放電和電弧放電均可視為有效放電；該工藝還具有放電擊穿延時較為隨機(jī)等特點(diǎn)。 為了有效的實(shí)現(xiàn)對基于線電極的電火花展成加工的伺服控制，針對目前單一伺服進(jìn)給控制策略加工效率不高的缺點(diǎn)，首次提出了周向伺服控制與徑向伺服控制相結(jié)合的雙向伺服進(jìn)給控制策略。雙向伺服進(jìn)給控制策略是指在周向與徑向不同的控制周期內(nèi)，考察間隙放電狀況和比較決策，周

3、向進(jìn)給和徑向進(jìn)給聯(lián)動進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)成型加工的目的。雙向伺服進(jìn)給控制策略增大了時間利用率，提高了加工效率。周向伺服控制與徑向伺服控制分別采用自適應(yīng)PID控制和模糊控制，并開發(fā)出控制算法。 此外，研制了基于線電極的電火花展成加工的伺服控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用主從式上位機(jī)和下位機(jī)兩級結(jié)構(gòu)。下位機(jī)讀取放電狀態(tài)信息，控制步進(jìn)細(xì)分驅(qū)動模塊，根據(jù)上位機(jī)發(fā)出指令對周向和徑向進(jìn)行伺服控制，同時采用RS232串行口通訊，將當(dāng)前加工信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)并顯示出來；