基于Web技术的电火花加工工艺网络智能决策系统

基于Web技术的网络CAPP系统已经成为CAPP系统发展的必然趋势。针对电火花加工工艺的特殊性和复杂性，开发网络环境下的电火花加工工艺智能决策系统，对提高电火花加工工艺决策水平具有重要的促进作用。在分析网络工艺决策系统的实现原理的基础上，构造了基于3层B／S模式的电火花加工工艺网络智能决策系统，并在Linux Apache PHP MySQL环境下进行了系统软件的开发。系统运行结果表明，该系统能够很好地实现网络环境下的电火花加工工艺决策。     

智能化电火花加工CAPP系统的研究

针对电火花加工工艺的特点,采用专家系统与人工神经网络相给合实现电火花加工智能化CAPP系统——I-EDM-CAPP系统。建立了基于规则的简易Petri网SPN模型以实现加工方法的智能选取;采用复合神经网络（CNN）实现电参数学习模型,从而能够准确地选择并合理地扩展电加工工艺参数。     

集束电极电火花加工模具型腔的技术研究

在电火花型腔成型加工中,采用分步法,先采用集束电极快速仿形成型进行粗加工,再采用成型电极进行电火花成型精加工,避免了电火花型腔粗加工中复杂结构成型电极的制作,提高加工效率。基于花瓣式锥形电极夹头,研发了新型快速夹持集束电极装置,进行集束电极电火花成型加工工艺试验,摸索了不同电火花加工参数对电火花加工性能的影响,并实现了复杂型腔的加工。     

基于神经网络的电火花加工工艺选择模型研究

针对电火花加工工艺数据的特点,研究了神经网络输入输出数据的预处理方法,提出了基于对数变换的数据预处理算法,测试表明效果较优。分析了电火花加工工艺的特点及其复杂性,提出了基于神经网络的电火花加工工艺选择模型,该模型能模拟熟练操作者的决策过程。测试结果表明,该模型能真实反映机床本身的工艺特点,模型值和实测值相差较小,能实现在给定加工要求下电加工参数的自动选择。     

电火花铣削加工智能化数控系统研究

根据电火花铣削加工的特点，开发了基于Windows2000的电火花铣削加工智能化数控系统。该数控系统由PC机、DMC300运动控制卡、放电状态检测卡、A／D卡、I／O卡和脉冲电源等硬件组成。在软件设计中，采用人工神经网络来预测电极损耗，实现电极的智能预测和补偿。建立两个模糊控制器，分别以放电状态和极间电压作为输入，实现进给系统的变步距、变频双重调节，提高了系统的跟踪能力和稳定性。根据Windows驱动程序模型开发了各种板卡的驱动程序。实际使用表明，该系统具有较强的适用性。     

五边形中空电极电火花加工颗粒增强金属基复合材料试验研究

针对颗粒增强金属基复合材料的加工难题以及采用中空管电极电火花打孔排屑等问题,提出了采用多边形中空管电极电火花法加工该类材料。分别采用截面为圆形和五边形的两种中空管电极,对比研究不同颗粒增强金属基复合材料加工的效率。利用正交试验法研究颗粒增强金属基复合材料中不同加工参数对加工效率的影响,得到了多边形中空电极电火花加工的最佳工艺参数。试验结果表明,截面为五边形的中空电极较圆形中空电极电火花加工效率高,加工时间最大缩短51.8%;正交试验的最佳工艺组合为脉冲宽度32ms,占空比2∶3,峰值电流7A。     

模具零件智能加工工艺设计系统研究

针对传统模具零件加工工艺设计系统智能化程度低、设计效率低以及设计周期长等问题,开发了模具零件智能加工工艺设计系统。基于PowerMILL软件的二次开发实现模具零件信息的自动分析和获取;通过实例推理构建智能工艺决策方法与模型,实现了模具零件加工工艺的自动生成;结合多项式拟合法,构建零件加工工时的预测模型。以某企业的动模镶块加工工艺设计为例,利用所开发的模具零件智能加工工艺设计系统,使企业生产管理系统下载零件模型时间缩短50%,零件加工工艺编制时间缩短40%,验证了该智能加工工艺设计系统的可行性与有效性。     

面向数控的人机智能CAPP系统研究

数控加工技术在人机智能研究中具有显著作用。根据人机一体化的基本思想,提出了人机智能数控CAPP系统。着重阐述了人机智能数控CAPP系统中的数控加工工艺设计模块、人机智能化决策模块和数控加工方法模块等组成部分。通过人机决策任务分配,将适合于计算机的决策任务交给计算机去做;将适合于人的决策任务交给人去做;适合于人机协同决策将共同完成。在人机智能数控CAPP系统中,数控加工工艺的知识获取,采取人主机辅的策略;数控在线检测系统,采用“机主人辅”策略实现;数控加工过程仿真等技术要人机智能决策来实现。人机智能数控CAPP系统具有人机交互功能、工艺规划的实时智能技术和实用性强等特点。     

弱电解质溶液EDM/ECM复合加工机理研究

弱电解质溶液中利用电沉积补偿电极损耗的电火花/电化学复合加工技术可以大幅降低电极损耗,对提高微细电火花加工效率具有重要意义。由于该工艺方法是EDM/ECM复合加工领域一个新的研究方向,研究成果很少。为加深对利用电沉积补偿电极损耗的电火花/电化学复合加工技术的认识,基于实验结果,对弱电解质溶液中的电火花/电化学复合加工的材料去除机理、放电通道形成机理及电极损耗机理进行了初步探索,得到了以下结果:电火花放电蚀除和电化学溶解共同将工件材料去除;大量气泡存在于电极间隙使复合加工放电通道的形成异于电火花放电加工;电沉积作用和电火花放电蚀除共同对工具电极损耗产生影响。     

微细电火花加工系统及其工艺技术

开发了一套微细电火花加工系统,该系统不仅能加工微细轴、微细孔,还能实现微三维结构的微细电火花加工。研究了针对该系统的微细电火花加工工艺技术,研究了放电电压、放电电容等工艺参数,主轴转速,以及工作液介质对微细电火花加工效率、相对电极损耗率的影响规律。采用旋转削边电极技术大大提高了进行大深径比微细孔加工时的加工效率。进行了大量的加工实验,加工出了最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm的微细孔;通过对电极损耗的在线补偿策略研究,实现了微三维结构的加工,加工出了外径为4mm、具有24个叶片的微型涡轮盘及具有微三维结构的微细梁,充分证实了该系统的广泛适用性。     

基于EDM和KE的维修管理IDSS研究

首先对设备数据管理（EDM）、知识工程（KE）及维修管理智能决策支持系统（IDSS）的概念和相互关系进行了阐述，然后就维修管理的决策过程、基于数据与知识的决策系统模型组成和选择IDSS模型的基本要素进行了研究。     

Development of an intelligent process model for EDM

This paper reports the development of an intelligent model for the electric discharge machining (EDM) process using finite-element method (FEM) and artificial neural network (ANN). A two-dimensional axisymmetric thermal (FEM) model of single-spark EDM process has been developed based on more realistic assumptions such as Gaussian distribution of heat flux, time- and energy-dependent spark radius, etc. to predict the shape of crater cavity, material removal rate, and tool wear rate. The model is validated using the reported analytical and experimental results. A neural-network-based process model is proposed to establish relation between input process conditions (discharge power, spark on time, and duty factor) and the process responses (crater geometry, material removal rate, and tool wear rate) for various work—tool work materials. The ANN model was trained, tested, and tuned using the data generated from the numerical (FEM) simulations. The ANN model was found to accurately predict EDM process responses for chosen process conditions. It can be used for the selection of optimum process conditions for EDM process.     

数控电火花成型机的自适应控制技术研究

针对数控电火花成型机中电火花加工间隙放电过程难以控制的问题,提出基于电火花加工间隙状态的识别和合理的伺服进给系统的电火花自适应控制技术。通过正确的间隙检测方法,配以专家系统和决策控制软件,保证数控电火花成型机的工作可靠和安全,并使长期无人控制操作成为可能,从而为数控电火花成型机的自适应控制技术研究提供了理论依据。     

微细电火花加工脉冲电源及智能控制器设计

设计了以DSP和CPLD为控制单元的微细电火花脉冲电源,满足微细电火花加工单个脉冲能量小而可控的要求。针对加工过程难以用数学模型描述的问题,利用智能控制不依赖数学模型的优势,设计了模糊神经网络控制器,根据间隙放电状态,对在线参数实时调整。通过微小孔加工实验表明,采用智能控制的加工方式可以提高加工速度,有很好的应用前景。     

开放式数控系统参考模型及实例

概述开放式体系结构的思想,总结提出开放式体系结构数控系统参考模型的原则。提出一个先进、实用的开放系统参考模型,介绍它的组成,分析它的特点。最后介绍一个此参考模型指导下开发的智能电火花加工数控系统。     

<Emphasis Type="Bold">Two-Phase Parameter Design for the Optimisation of the Electrical-Discharge Machining Process Using a Taguchi Dynamic Experiment</Emphasis>

The paper presents the application of a Taguchi dynamic experiment in developing a robust high-speed and high-quality electrical-discharge machining (EDM) process. In this study, a two-phase parameter design strategy coupled with a double-signal ideal function methodology is proposed. In the first phase, the ideal function of the EDM process is designed as a linear relationship between the main input signal (machining time) and the first output (material removal weight). This model seeks to develop a robust machining process that leads to a high material removal rate. In the second phase, the ideal function is particularly designed as a linear relationship between the adjustment signal (electrode dimension) and the second output (product dimension). The purpose is to adjust machined product dimension of the EDM through optimised process parameters obtained in the first phase, to the desired dimension to provide an allowance for subsequent fine-polishing. Experimental results showed that using a Taguchi dynamic experiment coupled with the proposed two-phase design strategy is simple, effective, and efficient for developing a robust high-speed and high-quality EDM machining process. Optimisation of multiple quality characteristics in the EDM process has been achieved to meet the customers requirements.     

PCL-839卡在电火花数控机床控制系统中的应用研究

为了实现对电火花加工过程的智能控制 ,本文采用基于工控机和PCL - 83 9卡组成的控制系统设计了电火花数控机床控制单元 ,详细介绍了PCL - 83 9卡以及数控的软硬件特点。     

基于Windows平台智能模糊控制电火花数控系统

利用Ｗ ｉｎｄｏｗ ｓ 消息驱动机制和时钟中断,成功地解决了数控电火花加工中多任务和实时任务处理的问题。介绍了该数控系统的功能组成和主画面的构成,并针对系统主要模块,即电火花加工智能自选规准、电火花加工过程模糊控制系统、多轴联动控制等进行分析和介绍,最后介绍了系统的应用情况。     

基于RT Linux平台的开放式电火花数控系统

针对电火花数控加工特点,采用RT Linux解决数控系统的多线程和实时性问题,根据RT Linux特点,设计了电火花数控系统总体结构,采用分层设计和模块化的方法构造了软件插补的计算机数字控制（SoftCNC）,提出了以SoftCNC为基础的电火花数控加工中心;利用Linux丰富的软件资源,构造了数控系统的外围软件,即基于Flex和Bison的数控代码解释器、基于客户机／服务器和浏览器／服务器架构的工艺数据库和图形用户界面,实现了可扩展、可配置、开放体系结构电火花数控加工系统。