神经网络在线切割加工中的应用

本文对线切割加工放电状态的检测方法进行了初步的理论分析，指出了现有线切割机床的检测方法的不足，提出了间接检测方法和相应的计算公式。本文将神经网络理论中研究得较为成熟的前馈网络应用于线切割加工放电状态的检测，建立了加工间隙状态检测，预报神经网络系统，并对该系统进行了一些验证。     

基于LabVIEW的电火花线切割放电加工状态的研究

电火花线切割加工时放电加工状态决定着加工的质量和速度,电极丝和工件之间的放电电压是对放电加工过程进行实时检测的重要参数.以LabVIEW为开发平台,以放电电压为检测参数,构建了电火花线切割放电加工状态识别仿真系统.该系统主要包括线切割放电状态识别模块、BP神经网络放电预测模块以及加工稳定性分析模块,对提高电火花线切割加工质量、加工效率及智能化加工有良好的效果.     

基于统计分析的电火花线切割加工稳定性研究

研制了电火花线切割加工间隙放电状态检测系统,并运用时序分析理论中的统计检验的方法对加工中由正常放电相对时间比率值构成的时间序列进行了分析,指出了电火花线切割加工稳定时的正常放电相对时间比率值构成的时间序列的统计特征。提出用量纲一波形参数——峰度值（峭度系数）来判断电火花线切割加工的稳定性,用试验的方法研究了该方法的可靠性,为采取适当的电参数控制策略,提高加工稳定性提供了重要的依据。     

气中高速走丝电火花线切割放电状态的研究

气中电火花线切割加工是电火花线切割精加工的发展趋势.因此对气中电火花放电状态的检测是电火花线切割加工过程中极为重要的一个环节,文中介绍了利用放电状态时不同的电压波形对放电状态进行区分并分析了它们的特点.     

电火花线切割加工中放电间隙大小在线识别

为实现对线切割加工中放电间隙大小的在线识别，开发了电火花线切割加工间隙放电状态检测系统。在试验的基础上，运用时序分析法研究了放电间隙大小与间隙放电状态之间的关系；构造了一个反映放电间隙大小的样本空间，并以此训练一个神经网络模型来在线识别放电间隙大小。试验表明，该模型能较好地识别放电间隙大小。     

基于C8051单片机的电火花线切割自适应电源研究

对电火花线切割脉冲电源的原理进行了探讨与分析,介绍了一种基于C8051单片机的新型电火花线切割自适应电源的设计方法.对放电状态进行在线检测,该系统能够通过对放电脉冲的自适应调整,使极间放电状态总是处于理想状态,能够较好地适应加工条件的剧烈变化,大大提高了线切割加工过程的稳定性和加工品质.     

神经网络技术在线切割加工中的应用

本文通过采用神经网络技术与反馈控制技术有机结合的方法,试图开辟预测线切割放电加工状态的新途径。实验结果表明,该方法提高了学习收敛速度和预测精度,证实了利用神经网络技术对线切割加工放电状态的预测已成为可能。     

线切割放电加工控制方法与装置

该发明是关于线切割放电加工控制方法与装置,特别是关于一种以交流点火低电压检测加工间隙的状况,进行高压放电能量调整之线切割放电加工控制方法与装置。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测方法

在微细电火花加工中,对放电状态的准确检测是实现加工过程稳定控制的前提条件,而微细电火花加工过程中频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等实际情况,使放电状态的准确检测成为微细电火花加工的技术难点之一。本文在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到“短路率”和“火花/电弧率”,经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低并且运算速度快,检测结果为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

电火花线切割加工工艺参数研究

电火花线切割加工的表面粗糙度是衡量加工质量的重要指标之一.在加工过程中,表面粗糙度会受到放电电流的影响,其中包括放电电流能量、电流脉冲宽度以及电流极性的影响.通过在快走丝线切割加工机床上进行多次加工实验,本文研究分析了放电电流对线切割加工表面粗糙度的影响规律.     

基于虚拟仪器的电火花线切割放电状态检测系统

分析了高速走丝电火花线切割机床放电状态特性,在实验研究的基础上,对各种放电脉冲状态进行了检测与判别。以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割放电状态实时检测控制系统。该系统可通过数据采集卡对放电电压进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理,同时还可将采集的数据存盘。实验结果表明,该系统具有界面友好、易于操作等特点,所设计的系统方案合理可行。     

放电位置随机分布的电火花线切割加工仿真模型

在电火花线切割单脉冲放电过程仿真的基础上,基于有限元软件ANSYS提出了一种放电位置随机分布的电火花线切割加工温度场仿真模型。在仿真过程中,放电位置随机分布,并引入"生死单元技术"去除高温蚀除的单元,得到了线切割连续脉冲放电加工过程的表面效果。然后利用温度场仿真结果计算不同放电参数下的材料去除率,并基于脉冲利用率和电极丝换向时间进行修正,发现修正后材料去除率仿真结果与实际加工结果之间误差小于10%,验证了电火花线切割加工连续脉冲随机放电的仿真模型的准确性。其中,电火花线切割加工过程的脉冲利用率、电极丝换向时间是导致仿真结果出现偏差的主要因素。为了分析实际加工过程的脉冲利用率,搭建了脉冲利用率检测装置,对不同伺服条件下的脉冲利用率进行了统计。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测

为解决微细电火花加工过程中由于频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等造成的放电状态难于准确检测的技术难点,在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到"短路率"和"火花/电弧率",经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低且运算速度快,与平均电压法相比,效率提高22.2%。检测结果可为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

递推识别检测法实现往复走丝型电火花线切割机床的自适应控制

往复走丝型电火仡线切割机床是我国独有的放电加工特种设备,由于其走丝系统的特殊性,其放电机理有别于其他放电加工机床。而随着技术的发展,特别是数控技术的日新月异,自适应控制技术在电加工机床领域广泛应用。但是,对于往复走丝型电火花线切割机床的控制系统而言,由于其加工放电状态稳定性很差,     

基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法

针对微细电火花加工和深孔电火花加工过程中频繁出现放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至放电状态突变等实际加工情况,建立基于模糊逻辑的电火花加工放电状态逐级映射检测系统;在此基础上,将局域波分解理论引入电火花加工放电状态预测的研究,结合系统辨识理论和线性预测方法,建立基于局域波分解的电火花加工放电状态预测数学模型,提出基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法。试验证明,基于局域波分解的电火花加工放电状态预测方法的预测精度高、辨识数据短、运算速度快、实时性强,能够有效消除传统预测方法的滞后性,达到提高微细和深孔电火花加工效率、增强电火花加工预测控制系统稳定性的目的,确保加工质量和加工效率等工艺目标的良好实现。     

外界磁场改善电火花线切割加工性能研究

本文旨在进一步提高电火花线切割的材料去除率、表面精度和形位精度,提出外界磁场辅助方法来改善电火花线切割加工的加工性能,并对该方法进行理论和实验分析。首先,理论分析了外界磁场辅助下放电通道内的单个粒子运动轨迹,运动轨迹方程表明,外界磁场能够有效地促进蚀除残渣的排出。其次,采用不同吸力的磁力表座作为磁场源,通过COMSOL仿真软件数值计算得到加工区域的磁感应强度分布;最后,从实验角度出发,分别分析了外界辅助磁场对于不同加工参数情况下的加工速度、表面粗糙度和切缝宽度的影响规律。实验结果表明,增加辅助磁场能够有效提高电火花线切割的加工性能;此外,磁感应强度与加工参数存在最佳组合关系。本次研究提出的磁场辅助加工方法和加工规律可以为实际加工提供重要的指导价值。     

电化学放电线切割加工方法实验研究

针对非导电硬脆材料的微细线切割加工,设计并搭建了电化学放电线切割加工装置,对电化学放电线切割加工过程中的电压-电流曲线与电极丝放电长度之间的关系进行了实验研究。实验结果表明,随着直流电压的增大,电压-电流曲线呈现出线性区、饱和区、跃变区和放电区等明显的区域性特征变化,稳定放电仅在电压高于一定值的放电区内发生,且电极丝放电长度越大,发生跃变放电时的临界电压越高。对普通玻璃和石英玻璃的加工实验表明,通过增大放电能量,能够获得更高的材料去除率,但也会导致工件加工精度和表面质量的下降。     

GH4169高温合金电火花线切割加工质量预测研究

针对镍-铬-铁基高温合金GH4169电火花线切割加工质量预测问题,通过正交实验设计并结合方差分析,分析放电电流及脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对GH4169高温合金电火花线切割加工表面粗糙度和线切割速度的影响规律。在实验数据基础上训练BP神经网络,建立脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对表面粗糙度和线切割速度影响的预测模型,预测结果表明,将正交实验与BP神经网络融合应用在GH4169高温合金电火花线切割加工中,不仅减少了工艺参数优化选择的盲目性,也提高了加工质量的预测精度和效率。     

电火花线切割加工中线电极的动态特性仿真与实验研究

研究慢走丝电火花线切割加工中电极振动对加工状态的过程的影响。应用计算机仿真技术,分析连续放电力作用下线的振动模态以及对放电点转移和分布的作用。结果表明,加工工艺参数明显影响放电点的转移与分布,适当地选择工艺参数可获得最佳的放电分布率。该研究对提高慢走丝加工稳定性,防止断丝的发生提供了相应理论依据。     

基于DSP的线切割机床数控系统的研制

随着制造技术的日新月异和工业生产的迅猛发展,电火花线切割技术己成为机械制造领域中一种重要的加工技术,它是通过两电极间脉冲放电,用电蚀原理对工件进行加工。线切割加工具有无切削力,工件材料硬度对可加工性影响不大等优点,得到了广泛的应用。目前国外生产和使用的绝大多数为高速快走丝电火花线切割机床,而我国生产和使用的则主要为慢速单向走丝电火花线切割机床。两者相比,除了采用的工艺不同外,无论在精度、功能、自动化程度、可靠性、加工稳定性和加工工艺指标方面,还是在外观等方面,后者较前者线切割机床平均明显低一个档次。本文对电火花线切割机床进行了基于DSP的CNC控制器的基础开发。经过操作功能与加工实验的试验,试验结果显示本文所开发的基于DSP的CNC控制器能够实现电火花线切割机床的基本操作功能与实际放电加工,并且将国产的电火花线切割机床CNC控制器提高到多CPU、Windows操作系统与基于DSP电控系统新的发展框架上。