电火花微小孔加工控制方法及参数优化的研究硕士论

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1、大连理工大学硕士学位论文电火花微小孔加工控制方法及参数优化的研究姓名：井水淼申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：贾振元20081219大连理工大学硕士学位论文摘要随着现代精微制造技术的发展，超精细、高精度的微细电火花加工技术以其非接触式和易实现微三维结构加工的独特技术优势，在微制造领域中得以广泛应用。电火花微小孔加工作为微细电火花加工的重要应用领域，在很大程度上标志着电火花加工的研究发展水平。在影响因素复杂、随机性强的电火花微小孔加工中，成熟可靠的加工系统、准确的放电状态检测技术、合理的加工控制方法和加工工艺参数的优化是获得理想稳定

2、的放电状态，实现电火花微小孔高效、高稳定性和高精度加工的关键技术。因此，对上述技术难点的研究具有重要的理论意义和应用价值。针对电火花微小孔加工的特点和要求，研制出一台具有旋振式加工机构的电火花微小孔加工系统，该系统的精度高、动态响应速度快，并具备功能完善的数控系统；针对电火花微小孔加工放电状态复杂的特点，提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测技术，并在设计电火花微小孔加工控制系统的基础上，以检测到的放电状态比率为输入，提出了一种基于模糊逻辑算法的电火花微小孔加工控制方法；针对加工时间、电极损耗和孔径间隙三项加工目标的优化，以上述检测和控制方

3、法为基础，通过正交试验分析，得到了各参数对单个加工目标的影响规律，使单项指标分别达到了最优效果，并引入灰关联度理论，将多项工艺指标的优化转化为单目标灰关联度的最大化，得到了多目标下的参数优化组合。在本论文研制的电火花微小孔加工系统上进行试验研究，加工控制方法试验结果证明，以加工效率为目标，本论文提出的检测技术和控制方法明显优于传统控制方法，且微小孔的深径比越大，加工效率的提高效果越显著，可见微细电火花放电状态逐级映射检测技术和基于模糊逻辑算法的电火花微小孔加工控制方法非常适用于电火花微小孔加工领域；多目标参数优化验证试验结果表明，基于正交试验

4、的灰关联度优化方法能够同时实现加工时间、电极损耗和孔径间隙的优化，提高了电火花微小孔的加工效率、加工精度和加工稳定性。关键词：电火花加工；微小孔加工；加工智能控制；参数优化电火花微小孔加工控制方法及参数优化的研究StudyonControlMethodandParameterOptimizationinMicroandSmallHoleEDMAbstractWiththedevelopingofmodempreciseandmicromanufacture，superrefinedandhighprecisemicroEDMiswidelyu

5、sedinmicromanufacturing，whichisattributedtoitsparticulartechnologyadvantageofnon-contactandmicro3Dmachining．AsanimportantapplicationdomainofmicroEDM，microandsmallholeEDMistherepresentativeoftheresearchanddevelopmentlevelofEDM．InthemicroandsmallholeEDMwithcomplexinfluencefat

6、orsandstrongrandomicity，matureandcrediblemachiningsystem，accuratedischargestatesdetectiontechnology，fightmachiningcontrolmethodandtechnicalparameteroptimizationarethekeytechnologiesofobtainingperfectandstabledischargestatesandimplementingmicroandsmallholeEDM谢th11ighefficien

7、cy，stabilityandprecision．Therefore，thestudyinthetechnicaldifficultiesabovehassignificantacademicmeaningandapplicationvalue．AccordingtothecharacteristicandrequirementofmicroandsmallholeEDM，amicroandsmallholeEDMsystemwiththerotation-librationmachiningorganandfunctionconsummat

8、eNCsystemisdeveloped，whichexhibitshighprecisionandfastdynamicresponsespeed．Accordi