电火花加工间隙的检测与识别方法

简要介绍了电火花间隙放电的状态分类和特征,电火花加工间隙常见检测方法以及检测间隙电压(电流)的常见电路.对放电状态的识别方法进行了总结,主要包括传统识别方法和智能识别方法(模糊法、神经网络法、模糊神经法、小波分析法等),指出了其优缺点.对放电间隙检测与识别技术的发展方向进行了展望.     

基于极间通道阻抗变化的微细电火花放电状态检测方法

微细电火花加工中放电状态检测常用的间隙平均电压检测法具有原理和电路简单等优点,但由于其自身原理的限制,它针对小脉宽、小占空比微能脉冲放电状态的检测灵敏度和阈值电压设置的准确性都会受到脉冲参数调整变化的影响,适应性不强。提出一种针对放电状态检测的方法,该方法以极间通道阻抗变化导致的电压波动为检测对象来表征放电状态。在检测硬件电路确定的情况下,其检测灵敏度和阈值电压设置的准确性不会因为脉冲参数的改变而受到影响,对于微细电火花加工中根据加工需求不同需要众多不同组的脉冲参数的实际情况具有良好的适应性。构建了基于极间通道阻抗变化的电压检测原理电路,进行了放电状态检测实验验证,结果表明:检测电路能够区分不同的放电状态,证明了检测方法的有效性。     

电火花加工中方波脉冲电源放电伏安特性及工作状态研究

通过实验对电火花加工中方波脉冲电源放电时,间隙电压、电流随时间的发展过程及其伏安特性进行了研究,并用非线性电路分析方法解释了产生火花放电间隙维持电压的原因及条件。     

电火花加工中间隙放电状态检测的一种新方法

在电火花加工中,间隙放电状态是伺服控制的依据,因此间隙放电状态的检测非常重要。检测方法有很多,最常用的是间隙平均电压检测法和峰值电压检测法。本文提出了间隙平均脉宽电压检测法,其构思巧妙,具有方法简单、检测准确、适用范围宽等优点。     

电火花加工中方波脉冲电源放电伏安特性及工作状态研究

通过实验对电火花加工中方波脉冲电源放电时，间隙电压，电流随时间的发展过程及其伏安特性进行了研究，并用非线性电路分析方法解释了产生火花放电间隙维持电压的原因及条件。     

非导电工程陶瓷电火花铣削加工控制系统研究

在分析了电火花加工放电状态电压特性的基础上,设计了放电间隙电压的检测电路,并同时设计了V/F转换电路。当加工条件稳定时,用间隙电压直接控制电机转速;当加工条件变化时,用上位机来调整电机转速,从而实现电加工的实时与稳定。     

基于Labview软件的电火花加工放电状态检测

电火花加工中放电状态的检测对加工稳定性、加工效率具有重要的意义.以电火花放电状态分类为基础,使用Labview软件编写识别放电状态的程序,对采集到电压和电流数据进行了分析.实验证明,程序统计结果与实际结果较吻合,这为建立电火花实时控制系统提供了有效的检测手段.     

电火花放电间隙状态检测模块的设计

本文设计的电火花放电间隙状态检测模块通过对间隙电压、电流及前一个间隙状态的判断，能够即时区分各种放电间隙状态，并通过对一段时间内出现某间隙状态的时间进行累计，来检测该间隙状态的发生率。此外该模块还对间隙平均电压、峰值平均电压进行了检测。     

电火花放电间隙状态检测模块的设计

本文设计的电火花放电间隙状态检测模块地间隙电压、电流及前一个间隙状态的判断，能够即时区分种放电间隙状态，并通过对一段时间内出现某间隙状态的时间进行累计，来检测该间隙状态的发生率。上墓愉还对间隙平均电压、峰值平均电压进行了检测。     

一种高速走丝切割加工间隙状态的检测方法

加工间隙放电状态的检测是电火花加工控制系统的一个关键环节，本文针对高速走丝电火花线切割加工，对放电间隙电压量的变化特性进行了理论分析和试验研究，提出了一种“变阈值电压法”的检测方法，经试验证明该方法可较好地对高速走丝电火花切割加工中间隙状态进行检测。     

精微电火花加工多模式实验装置的设计

针对精微电火花加工原理的实验研究,设计了一套用于精微电火花加工实验的多模式装置。该装置主要基于STM32系列微控制器,设计了RC脉冲、等频率脉冲、等电流宽度脉冲3种脉冲电源模式和峰值电压检测、峰值电流检测、击穿延时检测3种间隙状态检测模式。整体电路结构较简单,扩展性好,且能灵活切换各种模式,其最小脉冲宽度设计值为100ns。     

脉冲熔化极气体保护焊熔滴过渡电信号特征及建模

脉冲熔化极气体保护焊(GMAW-P)熔滴过渡形式对焊接质量有着重要的影响,同时脉冲参数是影响GMAW-P熔滴过渡行为的主要参数.利用高速数字摄像技术,记录熔滴过渡过程,同时采集焊接过程的电流、电压信号,并将各个信息传输到PC机中,实现数据的保存.综合分析熔滴过渡图片与对应的电信号的关系,提取了GMAW-P熔滴过渡过程特征电信号.通过统计分析建立了GMAW-P熔滴过渡逻辑回归模型.结果表明,此模型预测熔滴过渡的正确率达93%,为实现一脉一滴最佳脉冲熔滴过渡形式闭环控制开辟了新的途径.

Abstract：

Metal droplet transfer mode which is influenced by the pulse parameters such as pulse current ( I_p ) , pulse time ( t_p ) , base current ( I_b ) and pulse frequency (f) has play an important role in the weld quality. An experimental system based on the Lab VIEW virtual instrument and high speed photography technology was developed to sample the transient electrical parameters and record the images of droplet transfer process simultaneously. A transition voltage U_(dd) in the pulse voltage drop edge of electrical waveform was discovered according to analysis of synchronous electric and image signals. The relationship between the metal transfer mode and the slope of the transition voltage was proposed. The result of experiments shows that the model can be used in closed-loop controlling of one droplet per pulse transfer mode and also can help for optimizing the welding parameters.     

Effects of controlled pulse current waveform on key-holing condition in plasma arc welding

To overcome the shortcomings of conventional plasma arc welding (PAW), the' controlled pulse key-holing' strategy is proposed and the keyhole PAW experiment system is developed. The efflux plasma voltage signal is detected in real-time to characterize the keyhole size and dimension. The welding current waveform for controlled pulse key-holing strategy is implemented, and two slow-decreasing slopes are added at the dropping point from peak current to base current to further reduce both heat input and arc force so that the controllability of keyhole dynamics is improved. Two kinds of PAW tests are conducted, and the different parameters of the controlled pulse current and the relevant efflux plasma voltage are measured in real-time to investigate the effects of welding current waveform parameters on the key-holing condition.     

SAF2507超级双相不锈钢CMT+P熔滴过渡特性

采用焊接电信号采集系统与高速摄像系统对SAF2507超级双相不锈钢CMT + P(冷金属过渡 + 脉冲)熔滴过渡过程进行观测研究. 分析了CMT与CMT + P过程在不同送丝速度WFS下的熔滴过渡行为、波形变化机理与能量输入特征,揭示了CMT + P熔滴过渡特性. 结果表明:CMT + P实际波形图与理论上有多处不同;熔滴形状与尺寸、过渡形式、熔池的波动状态、焊丝端部到工件的距离及飞溅等都能影响电压的波动,电压波形图可以用来指导分析熔滴过渡行为;脉冲阶段对热输入起主要影响作用,调节脉冲峰值电流、脉冲基值电流、脉冲个数,可实现热输入的控制.     

三相次级整流点焊质量监控的可视化

在重要零部件电阻焊过程中,监控参数的可视化有助于在线评估焊接质量,本文讨论了用Visual Basic6.0在PC机上实现串行通讯和焊接电流波形显示的软件方案;分析了典型单脉冲、双脉冲、2周期单脉冲焊接电流波形和网压上升,下降时的监控/不监控对比波形,以此直观以说明三相次级整流点焊的主要特征和优势,以及恒流监控的效果,所讨论的方案已成功运用于三相次级整流点焊机控制系统,并服务于某重要产品铝合金壳体焊接,在立践中,焊接电流波形显示和存档成为操作和检验人员进行焊接质量控制的重要辅助手段。     

超声阵列式地下储气井专用检测系统

地下储气井的长期使用存在被锈蚀乃至爆井的危险。研制了一种探测锈蚀程度的装置。在除去井盖并注水的条件下,采用81阵元超声阵列探头组件,以频率步进脉冲调制方式,通过数字正交化、幅度均衡化以及脉冲压缩等技术的处理,获得井壁厚度探测的较高灵敏度和分辨力,能准确判断储气井蚀刻状况,并获得锈蚀程度的有效数据。     

大功率微弧氧化电源的研制--主电路的设计

微孤氧化是一种新型的表面处理方法,需要可输出双端不时称的高压脉冲电源,且电源的脉冲幅值、频率、占空比均在一定范围内连续可调。为此设计了三相半控整流和IGBT斩波相组合的主电路．重点介绍了三相整流同步触发电路及保护电路的实现,控制系统采用以80C196KC单片机为核心．通过对可编程定时器82C54编程,控制晶闸管的导通角,目的是为斩波电路提供输出电压连续可调的直流源。通过波形分析和对产品的微弧氧化性能测试,证明了该电源设计合理．完全可满足微弧氧化工艺的需求。     

Investigation of the plasma electrolytic oxidation of Ti6Al4V under single-pulse power supply

Plasma electrolytic oxidation (PEO) was studied using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and transient waveform analysis. First, EIS measurements on coatings prepared under constant current density were conducted in the working electrolyte. The EIS analysis showed that the coating structure changed with the termination voltage. Second, the pulse waveform of the power supply was recorded during the PEO process. It showed that a charging process occurred across the breakdown coating at the beginning of the pulse. The present study analysed this charging process in detail.     

薄板高速熔化极脉冲气体保护焊控制及实现

高速焊接条件下容易产生咬边等缺陷,实现大电流低电压的稳定焊接是解决问题的关键,设计一种新型单周期弧压反馈闭环控制系统,在每一个周期内保证电弧电压的平均值相同,可以实现快速稳定的弧长调节.对偶然发生的短路,采用相应的波形控制方式.对脉冲参数进行优化,有效的减小了熔滴尺寸,缩短了弧长.试验表明,该系统具有很强的电弧自身调节能力,相对于传统控制方式,在相同送丝速度条件下工作电压可以降低1～5V.在焊接速度1.3m/min时,仍可以有效地避免产生缺陷,焊缝成形美观,背面熔透均匀,几乎没有飞溅.