基于Labview软件的电火花加工放电状态检测.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具》$""#年第/期基于!"#$%&’软件的电火花加工放电状态检测王志强，任成祖，高大晓（天津大学先进陶瓷与加工技术重点实验室，天津!"""#$）摘要：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%&’()*+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。关键词：电火花加工；放电状态检测；%&’()*+程序中图检索号：,-../()&*+"+,-.&+&/+012.34"-&50

2、6!"#%$&’*01+’"7&0&1234)5)&12，6*174*1289，-&:;&<)&:（,)&1=)1>1)(*?@)AB，,)&1=)1!"""#$，74)1&）8#-+7"/+：CA)@(*?B)DE:?A&1AF:?A4*@A&’)G)AB&1H*FF)I)*1IB:FA4*D&I4)1)12A:H*A*IAA4*@A&A9@:FA4*J;KLM&@*H:1A4*@:?A:FA4*J;K@A&A9@，A4*I:GG*IA*HH&A9D:FA4*(:GA&2*&1HI9??*1A&?*&1&GB8*H’BA4*E?:2?&D@+?)AA*

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4、是验验证，可实现对放电状态较准确的检测。至关重要的。有效的放电间隙既可使脉冲能量不断/脉冲放电状态的分类击穿介质，产生火花放电，又可在火花熄灭后进行消单个脉冲的放电状态分类如下［/］：电离，避免电弧的产生。随着加工的进行，进给系统（/）空载脉冲：电极之间间隙较大，不能实现击必须随着材料的去除对间隙进行不断的调整。但加穿放电，电压为脉冲电源电压，电流为零。工过程中介质的温度和介质中碎屑浓度的不断变（$）正常放电脉冲：电极距离进入有效放电间化，导致加工介质的性能不稳定，使得监测极间间隙隙，击穿介质形成火花放电。电压由击穿电压降到的意义不大。在当前监测电极之间

5、的间隙较困难且维持电压，电压波形上有高频杂波出现，放电有明显意义不大的情况下，对间隙的调整控制主要依靠对［/，!］的击穿延时，电流从放电开始升高为放电电流直至放电状态检测。现有的放电状态检测方法大部［$!O］该脉冲结束。分都是通过构建硬件电路进行检测和统计。（!）过渡电弧：电极间隙较小或蚀除产物集中本文以电火花放电脉冲的分类为基础，利用%&’N时，形成过渡电弧脉冲，即维持电压比正常放电维持()*+软件，编写了对采集到的放电电压和电流进行电压小，击穿延时很短或没有，此为正常放电与稳定电弧的中间状态。当间隙改善时恢复为正常放电，收稿日期：$"".P"QP$.

6、基金项目：国家自然科学基金资助项目（R"R#R/./）间隙恶化时转化为稳定电弧。第一作者简介：王志强，男，/QS$年生，硕士研究生。（O）稳定电弧：电极间隙过小，不能实现及时消万方数据—/#—《电加工与模具》",,5年第#期设计·研究电离，出现稳定电弧，稳定电弧维持电压与过渡电弧脉冲状态为非正常放电，其他脉冲状态为正常放电。差不多，击穿延时几乎没有。它会造成工件烧伤，所以应尽量避免。（!）短路：间隙很小或为零时，电极与工件短路，电压为零，电流最大。短路时，不但没有去除能力，而且短路处附近容易造成稳定电弧的产生。"放电状态识别原理根据放电效果不同，可将脉冲

7、分为空载脉冲、正常放电脉冲与非正常放电脉冲［#］。其中非正常放图"电火花加工过程的放电电流电脉冲包括过渡电弧、稳定电弧及短路脉冲，通过对（"）基于脉冲平均电压的状态识别非正常放电脉冲所占总脉冲数比率的限制，可以有将单个脉冲所有采样点的电压值相加，再除以单效避免稳定电弧及短路的产生。个脉冲的采样点数，得到的数据为单个脉冲的平均电使用$%&’()*编写采集程序文件，通过数据采压。图6为与图#采样点对应的脉冲平均电压。集卡采集加工过程中的一段放电电压和电流数据，用$%&’()*编写的状态识别程序对该段数据进行分析，为实现间隙控制提供依据。本文数据是在脉冲电压为

8、+,-、占空比.,：.,，介质为去离子水，采样频率为"012条件下，对!/铸铁砂