微细电火加工系统.ppt

微细电火花加工实验系统 报告人：殷国强 学号：内容 微细电火花加工简介 微细电火花加工系统构成 检测和控制系统 研究方向 1.微细电火花加工 所谓微细电火花加工指一般用常规电火花加工或小型电火花加工不能实现的尺寸在1-500μm的微细加工。 伴随着微机电系统（MEMS)的发展，微细电火花加工已经成为微细加工的一个重要方向，并在一定程度上标志着电火花加工技术的研究发展水平。 Outline 微细电火花定义和加工原理 微细电火花加工系统构成 检测和控制系统 研究方向 2.微细电火花加工系统构成示意图 线电极电火花磨削(WEDG)技术 该装置采用右图所示的线电极电火花磨削法进行微细电极在线制作，可以消除电极的偏心，并可加工出圆柱形、三角形、正方形等各种形状的微细电极。 Outline 微细电火花定义和加工原理 微细电火花加工系统构成 放电状态检测及控制系统 研究方向 3.微细电火花加工状态检测及控制系统 (1)神经模糊控制 (2)间隙平均电压检测法及控制策略 (1)神经模糊控制 电火花加工表现形式若以放电状态来描述为空载、正常放电、拉孤、短路。 把任何一个放电脉冲区分为空载，正常放电，拉孤和短路之一。对放电脉冲连续统计，即得到与脉冲占空比无关的放电状态 百分率 、 、 。 E0：空载； E=0：正常放电，放电率在90%以上； E0：拉弧和短路。 输入参数： E对零的偏差表示出当前非正常放电率的大小和性质； EC=E(t)-E(t-1)反映当前放电状态的变化趋势。 输出参数： 伺服参考电压 抬刀周期 脉冲间歇 神经模糊控制器结构框图 (2)间隙平均电压检测法 伺服控制策略 设定一个电压区间值[V1、V2]，当采集电压值 大于上限值V2，伺Z轴后退；位于电压区间时， Z轴不动；小于下限值V1时，Z轴前进。 Outline 微细电火花定义和加工原理 微细电火花加工系统构成 检测和控制系统 研究方向 4.实验室目前主要研究方向 (1)大深径比微细孔加工 (2)三维微细电火花加工 (1)大深径比微细孔加工 (2)三维微加工实例 插补程序 插补仿真 直线及圆弧插补加工样例 * * Z轴 X-Y-Z工作台 电极 工件 工作液 供 给 系 统 WEDG单元 观察显微镜 控制计算机 C轴 基座 工件夹持装置 Y轴 稳压电源 X轴 Z轴 控制计算机 C轴 观察显微镜 去离子水设备 电量变送器 精密主轴 冷光源 WEDG单元 超声头 C轴旋转电机 电量变送器 观察显微镜 输入变换 E EC 模 糊 化 模糊 推断 反模 糊化 电火花 加工 电火花加工状态检测 对E0情况，计算E对模糊变量NS（负大），NM（负中），NB（负小） 的录属度，判断短路和拉弧所占的比重，并根据EC值，判断它们的发展趋势，通过不同程度的增大伺服参考电压，提高抬刀频率及增大脉冲间歇等措施，切断短路和拉弧的来源，使加工能够稳定进行。 + - U 80V可调 10Ω 1kΩ 47-3300pF 放大5倍 数据采集卡：PCI8360V 输入信号范围： 0～10V， -5V～+5V； 最大采样频率：75KHz。 加工三角形，方形电极等 控制系统软件 *