一、电火花机床发展趋向分析（论文文献综述）
郭亚丽[1]（2021）在《电火花机床多轴同步模型预测控制研究》文中提出随着近年来伺服技术的不断改进,多轴同步系统的应用越来越广,充分考虑刚度、阻尼和质量等影响机械系统动态性能的因素,建立一个高精度的电火花龙门式机床多轴同步系统,对电火花机床等数控设备的开发与生产具有重要意义。面对目前多轴同步控制存在的同步性能差,易因外界扰动失去其稳定性等缺陷,本文针对电火花加工龙门式机床,根据其电加工摇动、平动以及Z轴多次往复的加工特点,对机床的X、Y、Z轴均采用双轴同步控制,通过搭建双轴进给系统模型并完成不同方案的仿真分析,完成机床多轴同步控制系统的软硬件设计,最终完成了实验验证机床的同步性能。首先根据机床结构特点,以X轴为例对机床的双轴进给系统和伺服系统建立模型,通过具体阐述并行控制策略和交叉耦合控制策略,并进行仿真分析,确定交叉耦合控制策略的同步性能效果更好。在此基础上,提出基于交叉耦合控制的模型预测控制算法双轴同步控制器,完成仿真分析,同采用传统PID算法的双轴同步控制器进行比较,结果得到模型预测算法具有更高的同步控制效果和更好的抗干扰性。根据仿真结果,搭建机床的三轴整体双轴同步系统模型并利用上述控制器进行在线仿真,验证系统的同步性能有较大提高。其次选择FPGA作为电路控制板的主控芯片,完成FPGA软、硬件开发设计,并且运用Verilog语言完成双轴同步控制器的各个模块的程序设计,在modelsim中完成逻辑功能仿真验证,并在实验调试平台上完成程序和硬件调试。通过分析比较控制模式、驱动方式等,选出最为合适的方案并最终确定实验平台的整体方案设计。最后在搭建的双轴进给实验平台上,分别完成单轴半闭环和双轴全闭环实验,验证该实验平台和实验方案达到双轴高精定位的可行性。在此基础上,进行采用不同控制策略和控制算法的双轴空载和单轴带负载双轴同步控制实验,分析比较实验结果,确定以交叉耦合控制策略为架构,同模型预测控制算法相结合的双轴同步控制器方案下的双轴同步控制精度更高,系统的同步效果有明显改善。
周浩[2]（2021）在《大长径比异形深孔电熔爆加工工艺研究》文中研究表明随着大型武器装备、机械设备的高性能化发展,各类以合金材料为基体的大长径比异形截面深孔类零件需求量与日俱增。本文针对异形深孔加工过程中存在的效率低下、高成本及工艺稳定性较差等问题,通过电熔爆加工机理研究,以深孔加工机床及辅助工装为基础,结合深孔加工刀具设计理念开发工具电极,提出采取基于传统深孔加工技术的大长径比异形深孔电熔爆加工工艺和方法。首先,从电熔爆技术的基本原理上分析了加工异形深孔的可行性,探究了电熔爆脉冲放电过程中实现材料蚀除机理及物理现象,得到了电熔爆加工异形深孔的特点及峰值电流、电源电压、电极材料和冷却液压力值等影响加工中较为关键的工艺参数。然后,在深孔加工设备、辅助工装及专用脉冲电源等设施的条件下,通过单因素的实验方法,研究了上述工艺参数对加工表面质量及电极损耗的变化规律,结果表明:在一定参数范围内,随着峰值电流的升高,加工表面质量变差,电极损耗先增大后减小;随着电源电压的升高,加工表面质量与电极损耗变差;在选用不同的电极材料中,45钢材料加工获取的表面质量较差,电极损耗较大,铜钨合金材料获取的加工表面质量较好,电极损耗较小,紫铜材料获取的加工表面质量较好,电极损耗稍大,这与电极材料的熔点、导电率等性能相关;随着冷却液压力值的变大,获得的加工表面质量较好,电极损耗较小,但当冷却液压力值较大时,刀杆出现颤振的现象。其次,采用ANSYS有限元分析软件,通过模拟分析电熔爆加工异形深孔单脉冲放电过程中,不同电参数对零件温度及材料蚀除形态的变化,并通过“微元法”推导出单脉冲下蚀除材料的体积计算公式,解决了电熔爆加工异形深孔工效计算问题,为加工工艺的拟定提供依据。再次,针对大长径比异形孔加工对象,提出了先进行圆形基孔的加工,然后在基孔的基础上进行电熔爆异形孔加工的工艺方案,并基于深孔刀具导向、排屑冷却等原理设计并开发了适用于异形深孔加工的旋转式工具电极,工具电极主要由旋转部分、本体部分及连接部分等组成。最后,通过正交实验的方法,分析了峰值电流、电源电压、电极材料和冷却液压力值等工艺参数对加工表面质量及电极损耗影响的显着性程度,得出了在设计条件下用于大长径比异形深孔电熔爆加工最佳工艺参数组合为:峰值电流120A,电源电压21V,冷却液压力值6MPa及电极材料为铜钨合金。
贾建宇[3]（2020）在《共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究》文中指出微型零件或具有微细结构零件的需求日益增长,促进了微细制造领域的发展,微细轴作为微细制造领域的重要产品、工具,其制造精度直接影响作为产品的操作性,尤其是作为工具再应用于微细制造,如微孔、微槽、微细表面三维结构的加工,被加工零件的制造精度取决于微细轴的加工精度,即其直径一致性,包括单一微细轴轴向一致性及批量加工微细轴的重复一致性。目前微细轴的制造技术以微细电火花加工（Micro electrical discharge machining,Micro-EDM）为主,其具有加工精度高、易加工难切削金属、加工过程易于控制、加工过程几乎无切削力且成本相对较低的特点。其中,电火花线电极磨削（Wire electrical discharge grinding,WEDG）微细轴直径精度相对最好,主要原因是工具电极的损耗对微细轴加工的直径精度可以通过加工过程调控,同时,线电极与微细轴间的点放电模式、小放电能量也有利于微细轴直径一致性的控制。针对WEDG加工技术中缺乏直径控制或直径控制策略复杂的问题,提出了共面双线电极切向进给电火花磨削（Coplanar twin-wire tangential feed electrical discharge grinding,CTTF-WEDG）的加工方法,即:同平面内对称的双线电极形成一个微细窄缝,微细轴沿窄缝对称中心线相对导向器弧顶切向进给,共面双线电极窄缝宽度随微细轴切向进给非线性变化。CTTFWEDG方法既以切向进给的方式提高了微细轴径向材料去除厚度的分辨率,又以窄缝宽度及轴向进给约束了微细轴轴向直径,可以实现高精度的单根微细轴的轴向一致性和批量加工微细轴直径的重复一致性。此外,加载相互独立的双路RC模式脉冲电源的共面双线电极微细电火花加工系统可有效提高微细轴的加工效率。分析了CTTF-WEDG方法中微细轴直径的控制要素,包括共面双线电极窄缝宽度、相对窄缝最小宽度处的切向距离、放电间隙、线电极在导向器上的曲率半径;并得出了在上述要素不同条件下,微细轴直径变化及变化率的理论规律,为应用CTTF-WEDG方法加工微细轴提供了理论基础。基于理论分析的可行性结果,研发了实现CTTF-WEDG方法的高端微细电火花加工成套装备,其中包括:花岗岩床身的高精度X/Y/Z三轴直线运动平台、双线电极运丝系统、共面双线电极放电加工装置及基于压电陶瓷的窄缝宽度调节装置、主轴及其微动结构、辅助设备、相互独立的RC模式双路脉冲电源、基于PMAC卡的运动控制系统及基于C#的数控系统软件。基于此,开展了CTTF-WEDG方法加工微细轴的基础工艺实验研究;提出了微细轴初始加工位置确定的策略及微细轴的进给策略;确定了加工区线电极相对微细轴径向跳动最小量的控制参数;以提高加工效率为目标,将微细轴的加工过程划分为粗、半精、精加工三个工序,根据各阶段微细轴轴向直径偏差,提出了三个工序的划分方法,初步确定了各工序加工参数。其中,精加工过程决定了微细轴直径的轴向一致性及重复一致性,因此对精加工参数进行了基于正交实验的参数优化,在优化参数条件下,研究了微细轴轴向进给直径变化与线电极损耗的关系。此外,进行了CTTF-WEDG方法加工微细轴的效率对比研究,证明该方法相对单电源或单线电极加工的高效性。为进一步提高单根微细轴的直径一致性,首先分析了CTTF-WEDG加工系统中误差的影响,包括机床运动精度及定位精度、共面双线电极加工区位置波动的影响、共面双线电极的不共面误差的影响,并提出了相应的控制策略;对微细轴的进给策略整体优化,避免了因线电极损耗造成的微细轴锥度问题,提高了微细轴直径的轴向一致性,实现了800μm长度范围内±0.5μm的一致性控制。为加工小直径、大长径比的微细轴,分析了加工过程导致其呈现锥度的原因,研究了影响因素的控制方法,成功加工了直径小于10μm、长径比达47的微细轴。为实现CTTF-WEDG方法高精度控制批量加工微细轴直径的重复一致性,分析了微细轴重复加工过程中影响其直径重复一致性的因素,包括微细轴毛坯圆柱度及装夹误差对微细轴初始加工位置的影响、共面双线电极的不对称误差的影响以及微细轴在误差敏感方向（相对微细轴径向）加工位置偏移的影响,并提出了相应的控制策略;重点对微细轴径向材料去除厚度及精加工过程中连续切向进给后线电极损耗与微细轴直径的关系进行了研究,在微细轴直径控制模型的基础上重复加工了（?）45μm的高精度的黄铜及钨材料微细轴,在一定长度内,连续加工的微细轴重复一致性控制在±1μm内。综上,在CTTF-WEDG方法基础上,提出了一系列微细轴直径轴向一致性及重复一致性的控制方法,进行了加工过程中线电极损耗与微细轴直径变化关系的基础性研究,实现了高直径一致性的微细轴的加工,丰富了微细电火花加工微细轴的方法及直径一致性控制策略,为拓展微细电火花加工技术在微细制造领域的应用提供了理论指导和技术保障。
李晓鹏[4]（2020）在《微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究》文中提出微细电火花加工技术因具有加工材料广泛和微尺度制造能力强大等特点,被认为是加工微深孔和三维复杂微结构件最具潜力的方法之一,广泛应用于军工国防、航空航天、信息产业以及生物医疗器械等关键零部件的加工。随着加工结构特征尺寸的减小,电极损耗及控制成为制约微细电火花加工技术工程化应用的关键问题之一。本文在国家自然科学基金（51005027）和辽宁省自然科学基金（201602030）的支持下,以实现微细电极控形为目标,采用实验、仿真和理论相结合的方法,从如下四个方面开展研究工作:首先,纳米复合镀层微细电极自控形技术研究。鉴于均质材料电极经常出现棱边损耗的现象,本文设计了放电端面为非均质环状结构的工具电极,借助工具电极的特殊结构减缓棱边损耗速度以期达到均匀损耗的目的。在尝试了多种制造工艺的基础上,最终利用超声复合电沉积工艺制备出非均质纳米复合镀层电极。微细电火花加工实验表明纳米复合镀层所具备的优异耐热性和弱导电性,能够提高电极侧壁的耐电蚀能力,改善了微细电火花加工质量。进一步地,通过调整制备工艺配方、参数和材料成分制备了不同组分、不同纳米微粒材料及复合量的复合镀层电极进行微细电火花加工实验,实验总结了电沉积工艺参数与所制备纳米复合镀层电极的耐电蚀性能之间的规律。纳米复合镀层电极提升了电火花加工质量,但镀层稳定性和可靠性稍显不足,有必要换一种思路进一步开展研究。其次,连续脉冲放电条件下放电区域变化过程研究。击穿放电所产生的材料蚀除是击穿放电用于机械加工成为电火花加工方法的原因,也是电极不均匀损耗的根源。为研究放电区域变化情况,本文基于粒子运动状态完善了放电通道击穿模型,提出了电规准尤其是峰值电流、放电持续时间和脉冲频率影响放电间隙中放电点出现在端面不同区域的概率,进而影响损耗后电极形状的假设,随后借助单因素和正交实验获得了不同条件下工具电极形状变化规律。实验表明,在所研究参数的范围内脉冲宽度、峰值电流在一定程度上决定了电极端面中心区域、棱边区域的材料蚀除效率,实验结果与上述假设相吻合。在此基础上,建立了放电蚀除区域划分理论,形成了均质工具电极在线控形技术的理论基础。再次,均质工具电极的电规准控形实验研究。为建立电规准和工具电极端面形状之间的对应关系,本文采用图像处理技术提取加工后电极和工件轮廓特征,应用非线性最小二乘法拟合不同电规准下微细电极端面形状变化的作用曲线。数据表明:单因素实验条件下,随着峰值电流的增加,微细电极角损耗迅速增大而内凹状消失;仅改变脉冲宽度时,电极端面内凹状变化明显而角损耗基本不发生变化。因此,在忽略加工效率的情况下,通过大规模的实验数据可以掌握电规准与工具电极形状之间的工艺数据库,满足生产需要。此外实验中还发现,抬刀周期及抬刀速度的改变对工具电极端面内凹形状几乎没有影响,而工程中的抬刀动作是因放电间隙中放电状态较差引起的,因此有必要对电蚀产物在工具电极形状变化的作用开展研究。最后,电蚀产物对电极控形的影响机制研究。除电规准外,有人认为电蚀产物分布及浓度会影响工具电极形状,为了准确验证电蚀产物分布及浓度与工具电极形状变化的关系,本文设计了一种间接实现电蚀产物浓度可调的开放状态微细电火花加工实验方法,实验分析了不同放电面积条件下工具电极形状变化和工件底部材料的组成,排除了电蚀产物对工具电极形状的影响。进一步验证了放电蚀除区域划分理论的正确性。工具电极控形理论和实验研究一方面直接提升微细电火花加工质量,另一方面消除因工具电极形状变化带来的补偿难度,简化编程要求,对高效高质微细电火花加工技术的工程化应用具有重要理论价值和借鉴意义。
宋恩禹[5]（2020）在《旋转超声振动辅助电火花加工自适应脉冲电源设计与实验研究》文中认为随着社会发展的不断进步,我国的制造业发展研究方向也逐渐从基础的传统加工方式转变为追求高精尖制造加工的研究,从而实现中国制造2025的目标。由于电火花加工在精密加工中的独特优势,现己被广泛应用于航天工业,汽车制造业,医疗器械等多种领域。通过分析国内外的研究现状,旋转超声辅助电火花加工间隙内由于多场的共同作用导致其加工状态难以控制,对脉冲电源提出了新的要求。因此本文针对电火花放电加工间隙状态的监测进行深入研究,提出了不同工况下脉冲电源对电火花粗加工及精加工工况的自适应机制,并提出自适应脉冲电源的总体设计方案与样机的搭建,进行实验研究,主要内容如下:设计以FPGA芯片为主控单元的硬件电路,结合外围各功能硬件电路搭建自适应脉冲电源实验样机,通过FPGA内IP核的脉冲发生器实现脉冲的发生,经功率与驱动放大电路实现对脉冲信号的处理和驱动控制,加载到电极丝与被加工工件两端,完成脉冲能量的输出。设计数据采集硬件电路及模数转化硬件电路实现对间隙数据的准确采集。软件部分通过编程设计,将采集的极间数据经SPI通信接口发送给FPGA内,经门槛监测法和加工间隙检测的峰值电压监测法相结合进行基础判别,可以高效精准地判别其加工状态并实时调整脉冲发生器输出的占空比。将采集的极间数据通过RS-232通信协议发送给上位机,进行实时通讯,经BP-PID自适应控制器训练后的BP神经网络进行Z轴伺服电机进给量的参数优化,由IMAC运动控制卡控制Z轴伺服电机,实现维持稳定的加工间隙状态,提升加工效率。通过样机实验测试,实验结果表明该电火花加工自适应脉冲电源方案的实用性和输出波形达到设计要求的可行性,能够满足实际加工要求。
翁正胜[6]（2020）在《钛合金微细电火花小孔加工电极损耗及预测研究》文中提出航空发动机制造技术作为一个国家飞机及航空工业持续快速发展的关键技术,其涡轮叶片长期工作在高温高压等极端恶劣的工作环境下,需要配备高效卓越的冷却系统和技术装备（如气膜冷却孔）才能有效保障涡轮叶片的正常散热和快速冷却。由于航空发动机主要是采用钛合金、高温合金等硬度极高、难以切削的材料制作,且涡轮叶片上的气膜冷却孔由于孔径微小（通常在0.25～1.24mm间）,传统切削加工极其困难和难以保障加工质量。而微细电火花加工可以实现“以软切硬”,不受材料强硬度限制,没有任何宏观的切削力,特别适合钛合金等难切削材料中微小孔的加工。但加工中电极存在损耗现象,加工后微小孔的深度、表面粗糙度等难以保证,从而影响零部件的寿命和功能。因此,开展钛合金微细电火花小孔加工电极损耗及预测研究具有十分重要的现实意义。为了深入地研究导致电极损耗的内部原因和机理,本文首先对微细电极进行了单脉冲放电温度场仿真,探究了热源加载后微细电极的表面最高温度、热源加载面熔融区和热影响区的面积及熔融区和热影响区的深度随加载时间的变化规律,研究了峰值电流、极间电压对微细电极表面温度场分布变化的影响,并分析了热源加载时间、峰值电流、极间电压等对电极损耗的影响。为了更进一步研究非电因素（电极直径和工件厚度）对电极损耗的影响,本文进行了微细电火花小孔加工电极损耗试验研究。通过对随着孔数增加电极形貌演变的整个过程进行分析,总结了群孔加工中电极损耗的特点,将其过程大致分为轴向损耗微小、轴向损耗显着增加、稳定和锥化四个阶段,建立了稳定阶段电极前端形貌弧形轮廓区域的椭圆数学模型。同时,分别改变电极直径（60μm、90μm、120μm）和工件厚度（400μm、600μm）,研究了电极轴向损耗长度、电极损耗影响区和电极体积相对损耗等随着加工孔数增加的变化规律。为了能够预测微细电火花小孔加工过程中的电极损耗,本文以前述单脉冲放电为依据,将“锥形”作为放电凹坑的模拟形状,建立了微细电极损耗模型,用以预测不同深度下微细电极的损耗过程。同时,依据“反补偿”思想,从加工后要获得的目标孔腔所需电极的最终轮廓出发,仅将电极和工件的极性和材料去除率对调,反推加工前电极初始形貌,建立了微细电极损耗的逆向模拟模型。最后,根据群孔加工特点,在实验中使用分组定长补偿抵消了群孔加工中电极损耗的影响。
王富盛[7]（2020）在《基于安卓上下位机结构的线切割CAD/CAM系统研究》文中提出电火花线切割作为非传统加工的重要组成部分,在加工工艺、切割材料研究等微观研究方面有较为长足的发展,但在控制方式上仍停留在PC与运动控制卡的固有组合。随着智能制造、5G工厂等新概念的提出,用新技术新思维促进电火花线切割加工与新概念结合对未来整个电火花线切割行业有重要意义。在工厂趋无人化、高自动化的背景之下,终端远程控制是实现智能工厂的重要途经,Android移动终端自问世以来因其友好的人机交互体验,极具包容的开源社区成功构建嵌入式领域最大生态圈。在5G通信技术全面布局的时代,Android移动终端将会最直观获取相关技术支持,利用Android平台辅助实现电火花线切割运动控制,对线切割行业整体发展有重要探索意义。本文采用上下位机结构将电火花线切割运动控制实现分为两大部分,以拥有友好人机交互性能的Android移动端为上位机,具有强大硬件控制功能的STM32芯片为下位机,共同构建完整的运动控制体系。上位机致力于人机交互功能研究,集工程图绘制、代码输出、与下位机交互等功能于一体,下位机部分重点研究状态检测、代码解析、轨迹规划、步进电机进给、线切割电压检测等运动控制核心问题。Android上位机利用Open GL ES技术完成图形绘制及编辑功能,通过蓝牙通信技术解决了对下位机数据交互及控制。本课题针对人机交互关键技术,数据存储关键设计,数据交互具体实现做了详尽的阐述。下位机结合GRBL数控核心算法,研究了数据串口通信,G代码解析,中断控制,前瞻算法轨迹规划,多步进电机联合控制,线切割断电回退等问题,根据STM32硬件实现原理,详细介绍了双轴立式电火花线切割机床运动控制核心技术。通过对现有技术的研究,成功验证了Android对电火花线切割运动控制的可行性。结合电火花线切割加工特点,上位机能够实现CAD绘图功能,同时利用蓝牙通信技术与下位机硬件控制系统实现信息交互;下位机部分完成了以STM32芯片为核心的下位机运动硬件控制,集G代码解析、插补、轨迹规划、步进电机驱动功能于一身。同时在上下位机预留相关拓展接口,以期实现更全面的电火花线切割控制功能。
黎毅锋[8]（2020）在《双工位连杆应力槽电火花线切割机床控制系统研究》文中进行了进一步梳理连杆裂解加工具有省时、节材、降耗的巨大优势,已经逐渐在汽车连杆加工中成为主流工艺。其中,连杆大头孔内表面应力槽加工为连杆裂解工艺中最重要的工序之一,影响连杆裂解质量。连杆应力槽加工有机械拉削、激光刻蚀、电火花线切割等方式,机械拉削刀具损耗严重,不适合连杆应力槽等窄槽的大规模生产加工;激光刻蚀采用非接触式激光能量束进行加工,避免了机械拉削中的刀具磨损的问题,然而,激光设备造价昂贵,并且经激光刻蚀后,连杆裂解槽出口处容易形成硬质点产物粘接在裂解槽口,在后续精镗连杆大头孔时刀具易崩刃。因此,采用普通电火花线切割加工应力槽是一个可行的方案,但需要反复穿丝,操作繁琐、耗时。论文在早期一、二代专用免穿丝电火花线切割应力槽加工机床研制成功的基础上针对原有设备采用匀速进给,导致加工过程中容易发生短路的问题。本文针对双工位连杆应力槽电火花线切割机床设计并研制了专用的伺服控制系统,并进行了工艺验证。该伺服控制系统主要分为以下部分:（1）针对单工位加工控制,采用间隙平均电压检测法对间隙电压信号进行采集,采集结果保存在FX3U-4AD模块中。运用模糊控制法对采集结果进行模糊化分级,通过制定隶属度函数与模糊控制规则,得出控制结果。运用min-max重心法对控制结果去模糊化,得出精确控制量,控制伺服进给。（2）针对双工位加工控制,利用两个工位独立互不干扰的特点,采用PLC同时对两个工位的放电状态进行分时独立检测,并对实验样品应力槽加工过程独立控制。（3）在设计伺服控制系统的同时,针对原有机床的切槽杆进行改进,并安装限位传感器,减少因机床本身缺陷带来的误差。（4）分别针对单工位加工与双工位加工进行正交实验。验证单工位加工与双工位加工的效率,设计正交实验,加工时间为20s,测量槽宽、槽深值,并用激光共聚焦显微镜拍摄实验样品应力槽。经测量,无论是单工位加工还是双工位加工,实验样品槽深均能保持在0.4～0.7mm之内,槽宽均在0.2mm左右。与双向同步电火花线切割机床加工连杆大头孔内表面应力槽加工效率相比,不仅能在单位时间内同时对两根连杆进行加工,而且单根连杆加工时间更短,加工效率更高,实现了预期目标。
孙泽成[9]（2020）在《蒸汽水雾介质中薄板电火花线切割实验研究》文中研究表明近年来,在航空航天、机械、通信等领域,需要大量薄板零件,它们影响并决定着所在整体装置的性能,而电火花线切割技术通过高温热效应对工件进行蚀除,具有稳定的工艺效果和更高的加工效率,在众多领域被普遍应用,是一种不可替代的加工方法。加工介质及加工参数的不同会影响线切割过程中的极间放电情况,造成质量和效率的差异,各方面研究的落后均会严重制约线切割技术的发展和应用,开展蒸汽水雾介质中的薄板线切割实验研究,探索水雾中极间放电特性以及各因素对工艺指标的影响规律,对改善薄板切割的加工工艺、提高薄板线切割的加工速度和加工质量具有重要的现实意义。本文针对气体介质、水雾介质中的电导和击穿机理以及雾中电火花放电的材料蚀除微观机理进行了系统分析,雾滴的存在可以降低在极间中的击穿电压,改善极间放电特性,选择合适的水雾粒径和浓度,可以提高加工过程中的蚀除效率;对拐角切割中的误差进行理论分析,建立电极丝滞后挠曲的数学模型;并引入放电角、放电圆,分析在拐角部位电极丝挠曲滞后量的瞬时变化情况,为后续相关的研究工作打下基础。系统研究了乳化液、蒸汽水雾、超声水雾、大气等不同介质中薄板电火花线切割第一次切割的加工特性,分析不同加工介质中放电间隙、表面粗糙度、切割速度、材料蚀除率、表面微观形貌以及表面成分能谱等工艺指标的变化;研究发现,蒸汽水雾介质中的放电间隙比乳化液中小,有助于提高工件的形位精度;其表面粗糙度优于乳化液和大气中;其余各项指标均介于乳化液和大气之间,皆优于超声水雾中,故选用蒸汽水雾介质做后续薄板切割的实验研究。采用单因素实验,对蒸汽水雾介质中薄板电火花线切割第一次切割的各参数对工艺指标的影响规律进行研究,为后续设计多因素试验方案提供因素水平取值的参考。通过响应面分析法中的BBD多因素实验,深入研究蒸汽水雾介质中薄板电火花线切割的加工特性,建立表面粗糙度、切割速度、放电间隙的响应面回归模型,通过置信度分析、可信度分析,验证模型的有效性和可信度;进行方差分析及显着性检验,得到各加工参数及其交互作用对各工艺指标的主次影响顺序及显着程度;利用响应面分析优选出最佳加工参数组合,为薄板电火花线切割加工工艺的参数优选提供有力的依据。最后进行蒸汽水雾介质中的薄板拐角切割实验,以30°、60°、90°、120°、150°五种角度下内角和外角微观圆弧半径为工艺评价指标,分析拐角切割的加工特性,得到薄板厚度、工作台进给速度、放电能量对拐角误差的影响规律;对三种不同的拐角轨迹路径补偿进行实验对比,提出合理的补偿加工策略,从而获得更优的拐角加工质量,达到提高拐角形位精度的目的。
崔广续[10]（2020）在《颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究》文中认为颗粒增强铝基复合材料（SiCp/A1）作为一种造价相对低廉的金属基复合材料,目前在航空航天、电子仪表、通讯器材等行业具有巨大的应用潜力。其硬度高、强度高、耐磨性较好,同时具有低密度、良好导热性等材料特点。但高硬度高强度也制约了SiCp/Al复合材料的加工制造,尤其是微加工领域,SiCp/Al复合材料采用传统的机械加工方法进行加工时,由于材料高硬度与高强度的特性,会在加工过程中产生剧烈的刀具磨损,难以达到所需的加工精度和表面质量。相对于传统的机械加工方法,微细电火花加工方法采用放电能量产生的高温来蚀除材料的,在加工过程中无宏观作用力,不因加工材料的硬度而受到限制,可以加工很多传统机械加工方法难以加工的高硬度材料以及微小结构,在很多制造领域相较于传统机械加工更有优势。本文首先对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的加工特性进行了研究。通过对加工后的表面形貌及元素组成进行观测分析,创新性研究了SiCp/Al复合材料本身特性以及微细电火花能量强度对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的影响,得出了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除特点,同时收集加工后产生的电蚀碎屑进行了观测分析,对得出的结论进行了验证补充。通过对结论的总结,创新建立了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除过程。为进一步改善SiCp/Al复合材料微细电火花加工的放电状态,通过不同深度的微孔加工试验,对峰值电压,峰值电流,脉宽等电参数以及冲液,转速等非电参数对加工时间,电极损耗以及孔径形貌的影响规律进行了研究。结果表明:工艺参数应根据其影响规律选取适当的参数值进行组合应用到加工过程中,使得三种工艺指标达到相对最优;不同的工艺参数皆在放电过程中存在适当的参数范围,过大或过小的工艺参数都不利于微小孔的加工性能。在微细电火花加工过程中,排屑情况对深微孔加工过程中的加工速度及加工稳定性具有很大的影响。本文创新性对螺旋、沟槽（三沟槽）、削边三种异形结构电极与圆柱电极在深微孔加工方面进行了对比研究,首先创新性对四种电极的极间工作液流动状态进行了CFD仿真分析,根据仿真结果得出在深微孔加工过程中,三种异形电极的孔内流体运动状态皆好于圆柱电极。螺旋电极加工的深微孔内工作液轴向速度最大,并在加工过程中形成阿基米德螺旋,能够更好的将孔径底部的电蚀碎屑排出孔外。其次对四种电极进行了深微孔试验研究,试验结果与仿真相符合,三种异形电极加工速度与最大加工深度皆高于圆柱电极。总体来看,四种电极中,螺旋电极最能有效提升深微孔加工性能。
二、电火花机床发展趋向分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电火花机床发展趋向分析（论文提纲范文）
（1）电火花机床多轴同步模型预测控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 目前国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花机床多轴控制技术应用现状 |
| 1.2.2 电火花机床多轴控制算法现状分析 |
| 1.2.3 机床多轴同步其他控制方式现状分析 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第二章 多轴同步控制建模 |
| 2.1 多轴同步系统结构 |
| 2.2 系统整体分析 |
| 2.3 系统建模设计 |
| 2.3.1 单轴伺服系统建模 |
| 2.3.2 单轴滚珠丝杠驱动系统模型 |
| 2.3.3 双轴进给驱动数学模型 |
| 2.3.4 双轴控制系统模型 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 多轴同步控制器设计与仿真 |
| 3.1 双轴同步控制器 |
| 3.1.1 双轴同步控制策略 |
| 3.1.2 双轴同步控制策略仿真 |
| 3.1.3 双轴同步控制算法 |
| 3.1.4 双轴同步控制算法仿真分析 |
| 3.2 多轴同步控制系统仿真 |
| 3.3 本章总结 |
| 第四章 多轴控制系统实验平台设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 FPGA开发设计 |
| 4.2.2 回零模块 |
| 4.2.3 磁栅尺处理模块 |
| 4.2.4 位置补偿模块 |
| 4.2.5 传感器检测模块 |
| 4.2.6 双轴同步控制系统 |
| 4.3 各部分方案设计 |
| 4.3.1 实验平台驱动方案 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.3.3 控制模式设计 |
| 4.3.4 FPGA选型 |
| 4.4 多轴同步控制系统进给实验平台 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 实验设计与分析 |
| 5.1 带激光干涉仪干涉检测试验 |
| 5.1.1 无磁栅半闭环精度测试 |
| 5.1.2 有磁栅全闭环精度测试 |
| 5.2 无激光干涉仪检测测试 |
| 5.2.1 双轴空载实验 |
| 5.2.2 双轴带负载实验 |
| 5.3 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）大长径比异形深孔电熔爆加工工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 电熔爆异形深孔加工研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状与趋势 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 异形孔技术发展概况 |
| 1.4 主要内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 论文主要创新点 |
| 2 电熔爆异形深孔加工理论研究 |
| 2.1 电熔爆加工异形深孔基本原理分析 |
| 2.2 电熔爆加工异形深孔机理研究 |
| 2.2.1 异形深孔加工中蚀除过程研究 |
| 2.3 电熔爆脉冲放电及材料蚀除过程研究 |
| 2.3.1 实验所需设备及过程 |
| 2.3.2 脉冲放电过程及金属蚀除过程分析 |
| 2.4 电熔爆加工异形深孔特点分析 |
| 2.5 影响异形深孔加工工艺参数分析 |
| 2.5.1 影响因素的分析 |
| 2.5.2 影响加工工艺参数的确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电熔爆异形深孔加工质量与工艺参数的影响研究 |
| 3.1 异形深孔零件分析 |
| 3.1.1 典型异形深孔零件结构特点分析 |
| 3.1.2 零件材料特性分析 |
| 3.2 异形深孔电熔爆加工实验研究 |
| 3.2.1 实验准备 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 实验方法及试验所需设备 |
| 3.3 峰值电流对加工表面质量的影响实验分析 |
| 3.3.1 实验设置 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 电源电压对加工表面质量的影响实验分析 |
| 3.4.1 实验设置 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.5 电极材料对加工表面质量的影响实验分析 |
| 3.5.1 实验设置 |
| 3.5.2 实验结果分析 |
| 3.6 冷却液压力值对加工表面质量的影响实验分析 |
| 3.6.1 实验设置 |
| 3.6.2 实验结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 电熔爆异形深孔加工工效研究 |
| 4.1 异形深孔加工工效研究过程 |
| 4.2 电熔爆异形深孔加工仿真模型 |
| 4.2.1 物理模型 |
| 4.2.2 基本假设 |
| 4.2.3 数学模型 |
| 4.2.4 热流密度 |
| 4.3 电熔爆异形深孔加工仿真分析 |
| 4.3.1 温度场求解流程 |
| 4.3.2 模型简化及设置边界条件 |
| 4.4 电熔爆异形深孔仿真结果分析 |
| 4.4.1 不同电参数对工件温度的影响分析 |
| 4.4.2 异形深孔蚀除凹坑形貌分析及体积计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电熔爆异形深孔加工工艺方案及电极设计 |
| 5.1 异形深孔加工难点分析 |
| 5.2 异形深孔工艺方案制定 |
| 5.2.1 异形深孔工艺方案制定过程 |
| 5.2.2 工艺方案对比 |
| 5.3 工艺方案选取及工艺安排 |
| 5.3.1 工艺方案选取 |
| 5.3.2 工艺路线的安排 |
| 5.4 异形深孔旋转式工具电极设计与分析 |
| 5.4.1 工具电极的设计分析 |
| 5.4.2 工具电极开发步骤 |
| 5.5 旋转式工具电极的结构设计 |
| 5.5.1 电极旋转部分结构设计 |
| 5.5.2 电极本体部分结构设计 |
| 5.5.3 电极连接部分设计 |
| 5.5.4 旋转式工具电极整体结构特点 |
| 5.5.5 旋转式工具电极工作原理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 电熔爆异形深孔加工工艺参数实验研究 |
| 6.1 电熔爆异形深孔加工实验研究 |
| 6.1.1 实验方法的选择 |
| 6.1.2 电熔爆异形深孔加工正交实验设计 |
| 6.1.3 实验目的 |
| 6.1.4 实验设备及加工现场 |
| 6.1.5 正交实验水平表的确定 |
| 6.1.6 正交实验方案设计 |
| 6.2 正交实验过程及实验结果 |
| 6.2.1 正交实验过程 |
| 6.2.2 正交实验结果 |
| 6.3 电熔爆异形深孔加工正交实验结果分析 |
| 6.3.1 极差分析法 |
| 6.3.2 工艺参数对加工表面质量的影响计算分析 |
| 6.3.3 工艺参数对电极损耗的影响计算分析 |
| 6.4 加工工艺参数的确定 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 微细轴的工程应用 |
| 1.2.2 微细轴的加工方法 |
| 1.2.3 WEDG加工微细轴的直径一致性 |
| 1.3 课题来源、主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容与技术路线 |
| 第2章 共面双线电极切向进给电火花磨削加工系统的研制 |
| 2.1 方法提出、理论分析及总体方案规划 |
| 2.1.1 CTTF-WEDG方法的提出 |
| 2.1.2 CTTF-WEDG方法的理论分析 |
| 2.1.3 加工系统的要求及总体方案规划 |
| 2.2 CTTF-WEDG关键部件设计 |
| 2.2.1 X/Y/Z三轴直线运动平台 |
| 2.2.2 主轴及其微动装置 |
| 2.2.3 共面双线电极运丝系统 |
| 2.3 CCD机器视觉在线检测 |
| 2.4 双路RC模式脉冲电源及数据采集系统 |
| 2.4.1 双路RC模式脉冲电源 |
| 2.4.2 放电状态检测的数据采集系统 |
| 2.5 CTTF-WEDG运动控制系统 |
| 2.5.1 基于PMAC卡的运动控制硬件系统 |
| 2.5.2 基于C#的上位机运动控制软件系统 |
| 2.5.3 主要工艺路线及运动控制程序 |
| 2.5.4 加工位置调整运动控制 |
| 2.6 CTTF-WEDG加工系统的实现 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 共面双线电极切向进给电火花磨削基础工艺实验研究 |
| 3.1 CTTF-WEDG的初始加工策略 |
| 3.1.1 对刀策略 |
| 3.1.2 进给策略 |
| 3.1.3 线电极运行参数的优选 |
| 3.1.4 工序及参数选择 |
| 3.1.5 放电波形及加工表面分析 |
| 3.2 基于正交实验的精加工参数优化 |
| 3.2.1 田口实验设计 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 微细轴材料去除量与线电极损耗关系实验研究 |
| 3.4 CTTF-WEDG加工效率对比实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单一微细轴直径的轴向一致性控制 |
| 4.1 影响轴向一致性的系统误差分析与控制 |
| 4.1.1 机床运动精度及定位精度 |
| 4.1.2 线电极加工区位置波动 |
| 4.1.3 双线电极的不共面误差 |
| 4.1.4 微细轴进给方法优化 |
| 4.2 微细轴的锥度误差与控制 |
| 4.2.1 大长径比微细轴锥度成因分析 |
| 4.2.2 加工参数对微细轴锥度的影响 |
| 4.2.3 微细轴锥度的控制策略 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 批量微细轴直径重复一致性控制 |
| 5.1 影响重复一致性的系统误差分析与控制 |
| 5.1.1 微细轴毛坯的形状及装夹误差 |
| 5.1.2 共面双线电极的不对称误差 |
| 5.1.3 微细轴在误差敏感方向位置偏移的影响 |
| 5.1.4 微细轴重复一致性控制策略 |
| 5.2 加工参数对微细轴材料去除厚度的影响 |
| 5.3 精加工过程线电极损耗与微细轴直径变化 |
| 5.4 微细轴重复加工及应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微细电火花加工技术的发展历程 |
| 1.3 微细电火花加工机理研究现状 |
| 1.3.1 微细电火花加工的放电过程 |
| 1.3.2 微细电火花加工的尺度效应 |
| 1.4 微细电火花加工电极损耗的影响因素 |
| 1.4.1 电极材料 |
| 1.4.2 电极结构 |
| 1.4.3 电蚀产物 |
| 1.4.4 电规准参数 |
| 1.5 提高微细电火花加工精度的措施 |
| 1.5.1 实时监测与控制 |
| 1.5.2 电极长度方向补偿 |
| 1.5.3 电极的修正或更换 |
| 1.6 课题研究意义及主要内容 |
| 2 理论研究基础和实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 极间介质的击穿理论 |
| 2.2.1 负极电子发射 |
| 2.2.2 电介质的电导与击穿 |
| 2.2.3 放电击穿理论模型 |
| 2.3 实验仪器设备、检测手段和研究方法 |
| 2.3.1 实验仪器设备 |
| 2.3.2 实验材料 |
| 2.3.3 检测与数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微细电火花加工的纳米复合镀层电极自控形技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米复合镀层电极的自控形机理研究 |
| 3.2.1 纳米复合镀层电极的结构设计 |
| 3.2.2 基于电磁多场耦合微细电火花加工仿真 |
| 3.2.3 电流密度分布对微细电极自控形能力的影响 |
| 3.3 纳米复合镀层电极的制备 |
| 3.3.1 复合电沉积加工方法 |
| 3.3.2 纳米复合镀层电极制备方法 |
| 3.3.3 Ni-TiN纳米复合镀层微观形貌 |
| 3.4 纳米复合镀层电极自控形性能研究 |
| 3.4.1 纳米复合镀层电极的微细电火花加工实验 |
| 3.4.2 复合电沉积工艺条件对复合电极控形能力的影响 |
| 3.4.3 微细电火花加工电极控形对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微细电火花加工的均质Cu电极在线控形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微细电火花加工电极的损耗类型 |
| 4.3 微细电极端部内凹状控形实验研究 |
| 4.3.1 微细电极可控形微细电火花加工实验设计 |
| 4.3.2 不同材料电极端部形状变化 |
| 4.3.3 电极端部形状变化过程 |
| 4.3.4 极性对电极控形的影响 |
| 4.3.5 脉冲频率对电极控形的影响 |
| 4.3.6 峰值电流对电极控形的影响 |
| 4.3.7 电蚀产物对电极控形的影响 |
| 4.4 微细电极端部内凹状损耗形成机理分析 |
| 4.5 均质微细电极在线控形技术研究 |
| 4.5.1 正交实验设计 |
| 4.5.2 微细电极端部控形 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 电蚀产物对微细电极控形技术影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电蚀产物对放电通道形成的影响 |
| 5.3 放电间隙内电蚀产物运动情况 |
| 5.3.1 电极端部电蚀产物运动状态 |
| 5.3.2 电极侧面电蚀产物运动状态 |
| 5.4 加工状态不同的微细电火花加工实验设计 |
| 5.4.1 不同状态的微细电火花加工 |
| 5.4.2 开放状态的微细电火花加工 |
| 5.4.3 开放状态的微细电火花加工实验方法 |
| 5.5 实验结果与分析讨论 |
| 5.5.1 开放状态微细电火花加工孔底形貌动态变化 |
| 5.5.2 电蚀产物浓度改变对微细电极控形的影响 |
| 5.5.3 电蚀产物浓度改变对表面微观形貌的影响 |
| 5.5.4 电蚀产物浓度对工件重熔层的影响 |
| 5.5.5 电蚀产物对孔底凸起材料的影响 |
| 5.5.6 电蚀产物排除方法对电极控形的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）旋转超声振动辅助电火花加工自适应脉冲电源设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 旋转超声振动辅助电火花加工机理 |
| 1.3 电火花加工脉冲电源的研究现状 |
| 1.3.1 电火花加工电源的国内研究现状 |
| 1.3.2 电火花加工电源的国外研究现状 |
| 1.4 电火花加工自适应电源的研究目标 |
| 1.5 课题来源及本文主要研究内容 |
| 第二章 电火花加工自适应脉冲电源总体设计 |
| 2.1 自适应电源关键技术分析 |
| 2.1.1 极间电压对单个脉冲能源的影响 |
| 2.1.2 极间电流对单个脉冲能量的影响 |
| 2.1.3 整流滤波电路对能量消耗的影响 |
| 2.1.4 排屑现象对加工效率的影响 |
| 2.1.5 工具电极的损耗对加工效率的影响 |
| 2.1.6 能量利用率对加工效率的影响 |
| 2.2 自适应电源技术要求 |
| 2.3 自适应电源整体设计方法 |
| 2.4 自适应电源整体结构 |
| 2.4.1 自适应脉冲电源的主要功能模块 |
| 2.4.2 自适应脉冲电源软件结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电火花加工自适应脉冲电源硬件设计 |
| 3.1 FPGA主控单元硬件电路设计 |
| 3.1.1 主控单元主芯片选择及电路设计 |
| 3.1.2 主控单元电源电路设计 |
| 3.1.3 主控单元复位电路设计 |
| 3.1.4 主控单元配置及缓存电路设计 |
| 3.1.5 主控芯片全局时钟电路设计 |
| 3.2 通信硬件电路设计 |
| 3.3 整流滤波主电路设计 |
| 3.4 功率放大和驱动电路设计 |
| 3.5 工作电源电路设计 |
| 3.6 数据采集电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电火花加工自适应脉冲电源软件设计 |
| 4.1 软件开发概述 |
| 4.2 FPGA程序设计 |
| 4.2.1 基准时钟的倍频 |
| 4.2.2 脉冲宽度调制模式程序设计 |
| 4.2.3 通信程序设计 |
| 4.2.3.1 MAX11210和FPGA之间的SPI通讯 |
| 4.2.3.2 串口通信RS-232通信协议 |
| 4.2.4 按键防抖程序设计 |
| 4.3 加工间隙状态自适应策略 |
| 4.3.1 电火花加工间隙基础状态判别的主要方法 |
| 4.3.2 电火花加工间隙基础状态判别机制的分析 |
| 4.3.3 电火花加工BP神经网络调节 |
| 4.3.3.1 Z轴伺服电机的闭环反馈控制 |
| 4.3.3.2 BP神经网络 |
| 4.4 Lab VIEW程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电火花加工自适应脉冲电源实验研究 |
| 5.1 加工实验设备 |
| 5.2 自适应电源输出波形分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）钛合金微细电火花小孔加工电极损耗及预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 微小孔加工技术的研究现状 |
| 1.4 微细电火花加工仿真的研究现状 |
| 1.5 微细电火花加工电极损耗及预测的研究现状 |
| 1.6 国内外文献综述简析 |
| 1.7 课题主要研究内容 |
| 第2章 微细电火花加工电极表面温度场仿真研究 |
| 2.1 微细电极表面单脉冲放电温度场模型的建立 |
| 2.1.1 微细电极表面温度场分布热源模型的建立 |
| 2.1.2 微细电极表面温度场有限元模型的建立 |
| 2.2 微细电极表面单脉冲温度场仿真结果分析 |
| 2.2.1 电极表面最高温度 |
| 2.2.2 熔融区和热影响区面积及深度 |
| 2.2.3 电参数对温度场分布的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 微细电火花小孔加工电极损耗试验研究 |
| 3.1 微细电火花小孔加工实验装置和实验方案 |
| 3.1.1 实验装置组成 |
| 3.1.2 实验总体方案设计 |
| 3.2 微细电火花小孔加工微细电极制备和检测 |
| 3.2.1 微细电极制备 |
| 3.2.2 CCD在线电极形貌检测和数据图像处理 |
| 3.3 微细电火花小孔加工电极损耗形貌演变规律工艺试验研究 |
| 3.3.1 微细群孔加工电极损耗特点分析和建模 |
| 3.3.2 不同电极直径下微细电火花小孔加工电极损耗规律 |
| 3.3.3 不同工件厚度下微细电火花小孔加工电极损耗规律 |
| 3.3.4 微细电极体积相对损耗和加工效率对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微细电火花小孔加工电极损耗预测与补偿研究 |
| 4.1 基于放电位置搜索的微细电极损耗正向模拟 |
| 4.1.1 微细电火花小孔加工过程基本假设 |
| 4.1.2 微细电火花小孔加工仿真模型 |
| 4.1.3 微细电极的电蚀损耗过程仿真流程和结果分析 |
| 4.2 基于放电位置搜索的微细电极损耗逆向模拟 |
| 4.2.1 微细电极损耗逆向模拟原理 |
| 4.2.2 微细电极损耗逆向模拟模型及结果分析 |
| 4.3 微细群孔加工电极损耗补偿策略及实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于安卓上下位机结构的线切割CAD/CAM系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电火花线切割系统发展概况 |
| 1.3 电火花线切割系统研究现状 |
| 1.3.1 国外线切割系统研究现状 |
| 1.3.2 国内线切割系统研究现状 |
| 1.4 课题研究意义和目的 |
| 1.5 本文研究内容及行文结构 |
| 第二章 线切割运动控制系统总体架构设计 |
| 2.1 电火花线切割系统 |
| 2.1.1 电火花线切割系统构成 |
| 2.1.2 运动控制系统的总体架构设计 |
| 2.2 基于Android平台为上位机的优势及开发环境搭建 |
| 2.2.1 嵌入式系统概述 |
| 2.2.2 常见嵌入式系统解析 |
| 2.2.3 Android平台的选择及开发平台搭建 |
| 2.3 基于STM32芯片为运动控制芯片的选型及开发环境搭建 |
| 2.3.1 STM32芯片简介 |
| 2.3.2 型号选择及开发环境搭建 |
| 2.4 系统交互设计案 |
| 2.4.1 系统整体功能实现 |
| 2.4.2 人机交互软件设计 |
| 2.4.3 核心控制芯片功能设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于Android的上位机CAD/CAM功能构建 |
| 3.1 软件需求分析 |
| 3.2 上位机软件概要设计 |
| 3.2.1 上位机软件总体功能结构 |
| 3.2.2 数据存储及接口设计 |
| 3.3 详细设计与实现 |
| 3.3.1 操作界面设计 |
| 3.3.2 绘图点拾取 |
| 3.3.3 图形绘制及编辑 |
| 3.3.4 代码生成及传输 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于STM32的下位机运动控制研究 |
| 4.1 下位机系统面向过程开发总体框架 |
| 4.2 系统底层功能模块使用原理解析 |
| 4.2.1 核心控制芯片STM32功能架构 |
| 4.2.2 系统的通信交互设计 |
| 4.2.3 定时器与脉冲 |
| 4.3 下位机整体软件架构解析 |
| 4.4 插补算法与前瞻算法解析 |
| 4.4.1 插补算法 |
| 4.4.2 前瞻算法 |
| 4.5 电压变化与运动控制 |
| 4.5.1 切割速度的自适应调节 |
| 4.5.2 短路应急回退 |
| 4.6 电机运动控制及脉冲分配 |
| 4.6.1 中断与限位 |
| 4.6.2 脉冲与运动控制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 电火花线切割运动控制系统调试研制实例 |
| 5.1 上位机运行效果 |
| 5.2 下位机实际效果 |
| 5.3 整体系统测试效果展示 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）双工位连杆应力槽电火花线切割机床控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.2.1 连杆应力槽的加工方法 |
| 1.2.1.1 机械拉削 |
| 1.2.1.2 激光刻蚀 |
| 1.2.1.3 电火花线切割 |
| 1.3 国内外相关电火花检测技术研究 |
| 1.3.1 门槛电压/电流法 |
| 1.3.2 高频信号检测法 |
| 1.3.3 浮动阈值检测法 |
| 1.3.4 现代检测方法 |
| 1.4 .国内外相关电火花优化工艺方法研究 |
| 1.5 选题意义 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 双工位连杆应力槽电火花线切割机床结构分析及优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双工位连杆应力槽电火花线切割机床结构分析 |
| 2.2.1 活动背板模块 |
| 2.2.2 对中背板模块 |
| 2.2.3 加工模块 |
| 2.2.4 夹具模块 |
| 2.2.5 .机床走丝路径 |
| 2.3 机床相关部件优化 |
| 2.3.1 切槽杆的改进 |
| 2.3.2 限位传感器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双工位连杆应力槽电火花线切割伺服控制系统方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双工位连杆应力槽电火花线切割伺服控制系统 |
| 3.2.1 伺服控制系统简介 |
| 3.2.2 双工位连杆应力槽电火花线切割机床伺服控制特性分析 |
| 3.3 放电检测方法的选择 |
| 3.3.1 间隙平均电压检测原理 |
| 3.3.2 本方案间隙平均电压检测电路设计 |
| 3.4 伺服控制策略的选择 |
| 3.4.1 模糊控制系统 |
| 3.4.2 双工位分时控制方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双工位连杆应力槽电火花线切割机床伺服控制系统研制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统总体设计 |
| 4.3 PLC控制单元硬件设计 |
| 4.3.1 三菱FX3U-64M PLC |
| 4.3.2 显示和交互设备选择 |
| 4.3.3 脉冲电源改进 |
| 4.3.4 间隙检测电路板制作 |
| 4.4 PLC控制单元软件设计 |
| 4.4.1 人机交互界面设计 |
| 4.4.1.2 主界面设计 |
| 4.4.1.3 手动调试界面设计 |
| 4.4.1.4 自动加工界面设计 |
| 4.4.2 PLC控制程序设计 |
| 4.4.2.1 模糊控制系统设计 |
| 4.4.2.2 双工位分时控制程序实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 双工位连杆应力槽电火花线切割伺服控制系统实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 连杆应力槽加工要求 |
| 5.3 机床实验前准备 |
| 5.4 单工位加工实验及分析 |
| 5.4.1 单工位正交实验设计 |
| 5.4.2 单工位正交实验分析 |
| 5.5 双工位加工实验及分析 |
| 5.5.1 双工位分时控制的验证 |
| 5.5.2 双工位加工正交实验设计 |
| 5.5.3 双工位正交实验分析 |
| 5.5.3.1 双工位加工应力槽槽深分析 |
| 5.5.3.2 双工位加工应力槽槽宽分析 |
| 5.6 连杆内表面应力槽加工 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间成果及科研项目 |
| 致谢 |
（9）蒸汽水雾介质中薄板电火花线切割实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 线切割工艺参数优化研究现状 |
| 1.3.2 改善极间状态的介质研究现状 |
| 1.3.3 拐角加工精度研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 水雾中线切割加工机理及拐角加工误差分析 |
| 2.1 气体介质的电导和击穿 |
| 2.2 水雾介质对极间放电的影响 |
| 2.3 电火花线切割放电微观过程分析 |
| 2.3.1 水雾介质击穿与放电通道的形成 |
| 2.3.2 电极材料的熔化 |
| 2.3.3 电极材料的抛出 |
| 2.3.4 极间介质的消电离 |
| 2.4 拐角切割过程中误差分析 |
| 2.4.1 拐角误差成因 |
| 2.4.2 放电角与放电圆 |
| 2.4.3 电极丝挠曲建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 蒸汽水雾中薄板线切割加工特性研究 |
| 3.1 实验材料及实验装置 |
| 3.2 不同介质中薄板线切割加工特性研究 |
| 3.2.1 放电间隙的对比 |
| 3.2.2 表面粗糙度的对比 |
| 3.2.3 切割速度的对比 |
| 3.2.4 材料蚀除率的对比 |
| 3.2.5 切面条纹间距的对比 |
| 3.2.6 表面微观形貌的对比 |
| 3.2.7 表面成分能谱对比 |
| 3.3 蒸汽水雾中薄板线切割单因素实验 |
| 3.3.1 实验方案设计 |
| 3.3.2 峰值电流对评价指标的影响分析 |
| 3.3.3 脉冲宽度对评价指标的影响分析 |
| 3.3.4 脉冲间隔比对评价指标的影响分析 |
| 3.3.5 工作台进给速度对评价指标的影响分析 |
| 3.3.6 水雾量对评价指标的影响分析 |
| 3.3.7 薄板厚度对评价指标的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 蒸汽水雾中薄板线切割多因素响应面分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于响应面法的BBD实验设计 |
| 4.3 薄板线切割评价指标响应面模型的建立及分析 |
| 4.3.1 表面粗糙度模型的建立及分析 |
| 4.3.2 切割速度模型的建立及分析 |
| 4.3.3 放电间隙模型的建立及分析 |
| 4.4 多目标参数优选及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 薄板零件拐角切割实验 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 薄板厚度对拐角切割的影响 |
| 5.3 进给速度对拐角切割的影响 |
| 5.4 放电能量对拐角切割的影响 |
| 5.5 拐角轨迹路径补偿策略研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（10）颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 微细电火花发展现状 |
| 1.3 SiCp/Al复合材料综述 |
| 1.3.1 SiCp/Al复合材料的制备与应用 |
| 1.3.2 SiCp/Al复合材料的加工技术进展 |
| 1.4 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状及发展前景 |
| 1.4.1 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状 |
| 1.4.2 SiCp/Al复合材料电火花加工的发展前景 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工特性研究 |
| 2.1 SiCp/Al复合材料微观结构的简化模型 |
| 2.2 微细电火花加工机理 |
| 2.2.1 微细电火花加工的物理原理 |
| 2.2.2 微细电火花加工的微观机理 |
| 2.3 SiCp/Al复合材料微细电火花蚀除形式研究 |
| 2.3.1 SiCp/Al材料特性微细电火花加工研究 |
| 2.3.2 SiCp/Al微细电火花不同能量强度加工研究 |
| 2.3.3 SiCp/Al微细电火花加工碎屑研究 |
| 2.4 SiCp/Al微细电火花加工表面蚀除过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工工艺研究 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 试验条件 |
| 3.2 SiCp/Al复合材料电参数试验研究 |
| 3.2.1 峰值电压 |
| 3.2.2 峰值电流 |
| 3.2.3 脉冲宽度 |
| 3.2.4 脉冲频率 |
| 3.2.5 电参数影响规律总结 |
| 3.3 SiCp/Al复合材料非电参数试验研究 |
| 3.3.1 放电间隙 |
| 3.3.2 进给速度 |
| 3.3.3 主轴转速 |
| 3.3.4 冲液压力 |
| 3.3.5 非电参数影响规律总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工流场仿真及试验研究 |
| 4.1 微细电火花加工流场分析 |
| 4.1.1 CFD仿真软件的选择 |
| 4.1.2 间隙内流体运动理论 |
| 4.1.3 放电间隙的确定 |
| 4.2 电极仿真前处理 |
| 4.2.1 电极仿真模型设置及网格处理 |
| 4.2.2 仿真参数设定 |
| 4.3 电极仿真结果分析说明 |
| 4.3.1 圆柱电极仿真分析 |
| 4.3.2 削边电极仿真分析 |
| 4.3.3 沟槽电极仿真分析 |
| 4.3.4 螺旋电极仿真分析 |
| 4.4 SiCp/Al复合材料异形电极微细电火花加工试验研究 |
| 4.4.1 试验设计 |
| 4.4.2 异形电极制备方法 |
| 4.4.3 试验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
四、电火花机床发展趋向分析（论文参考文献）
- [1]电火花机床多轴同步模型预测控制研究[D]. 郭亚丽. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]大长径比异形深孔电熔爆加工工艺研究[D]. 周浩. 西安工业大学, 2021(02)
- [3]共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究[D]. 贾建宇. 太原理工大学, 2020
- [4]微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究[D]. 李晓鹏. 大连理工大学, 2020
- [5]旋转超声振动辅助电火花加工自适应脉冲电源设计与实验研究[D]. 宋恩禹. 北方工业大学, 2020(02)
- [6]钛合金微细电火花小孔加工电极损耗及预测研究[D]. 翁正胜. 哈尔滨工业大学, 2020
- [7]基于安卓上下位机结构的线切割CAD/CAM系统研究[D]. 王富盛. 广东工业大学, 2020(02)
- [8]双工位连杆应力槽电火花线切割机床控制系统研究[D]. 黎毅锋. 广东工业大学, 2020(06)
- [9]蒸汽水雾介质中薄板电火花线切割实验研究[D]. 孙泽成. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [10]颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究[D]. 崔广续. 长春理工大学, 2020(01)