微細電火花加工控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、微機電系統(tǒng)被公認為是21世紀的重點發(fā)展學(xué)科之一，其發(fā)展與需求對現(xiàn)代制造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，微細加工技術(shù)越來越多地引起各國科研工作者的重視。微細電火花加工技術(shù)具有可控性好、加工單位小、可實施三維加工等特點，在微細軸、孔及微三維結(jié)構(gòu)加工中表現(xiàn)出了很好的發(fā)展前景，已經(jīng)發(fā)展成為微細加工技術(shù)的一個重要分支。
　　本設(shè)計采用開放式體系結(jié)構(gòu)，以可編程多軸運動控制卡（PMAC）作為微細電火花加工控制系統(tǒng)的核心。PMAC是當(dāng)今世界上最先進的、功能最

2、強大的基于PC的開放式運動控制器之一，通過運行PLC程序和運動程序，執(zhí)行既定的控制策略，完成電火花間隙狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)測和執(zhí)行機構(gòu)的伺服控制。本設(shè)計的執(zhí)行機構(gòu)采用步進電機與壓電陶瓷的宏/微組合式驅(qū)動，在滿足大行程的前提下，具有步距小，響應(yīng)頻率高等特點，能夠很好的滿足微細電火花加工中間隙頻繁調(diào)整的特點。
　　本設(shè)計在參考以往驅(qū)動電源的基礎(chǔ)上，進行了壓電陶瓷驅(qū)動電源的研制，該電源采用直流放大式驅(qū)動原理，采用電壓放大器加功率放大器的模式，具

3、有良好的動態(tài)響應(yīng)特性，能很好的滿足微細電火花加工間隙伺服控制的要求。
　　針對微細電火花加工中脈沖寬度窄、頻率高等特點，采用間隙平均電壓法進行間隙狀態(tài)的檢測，采用統(tǒng)計的方法對間隙狀態(tài)進行識別和判定。根據(jù)宏/微組合式驅(qū)動機構(gòu)以及微細電火花加工的特點，在滿足常用功能的前提下，本設(shè)計進行了振動式控制策略的設(shè)計。通過振動式進給，可以充分利用壓電陶瓷的快速響應(yīng)特性，有利于間隙狀態(tài)的改善和加工的穩(wěn)定進行。同時，本設(shè)計采用塊電極磨削的方法進行了