基于PMAC的三轴微细电火花加工伺服系统的设计与实现

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随着现代精微制造技术的发展,超精细的微细电火花加工技术以其工艺简单可控、不受材料限制、加工无宏观作用力、成本低廉等独特的优势,在微细加工领域得到了广泛的应用。  在影响因素复杂、随机性强的微细电火花加工中,成熟可靠的加工系统是实现微细电火花加工高效、高稳定性和高精度的关键。微细电火花加工系统主要由运动控制平台、微能脉冲电源和伺服控制系统三部分组成。本文首先分析了微细电火花加工特点,提出了微细电火花加工运动平台的需求和各项指标。搭建了一套基于PAMC运动控制器的运动平台,包含三轴运动系统和上位机控制系统。运动平台的设计可以实现微细电火花钻孔、磨削、成型等多种加工方式。  然后,针对微细电火花加工系统的加工要求,分析了微能脉冲电源的加工原理、结构形式和参数指标。设计并制作了一套基于斩波原理的晶体管式脉冲电源,利用该脉冲电源进行了加工试验,研究了脉冲宽度、开路电压及峰值电流等加工参数对加工速度和表面质量的影响。然后在分析微细电火花加工特点的基础之上,设计了一套微细电火花加工伺服系统,包括一套伺服检测回路和伺服控制器。研究了平均电压控制、模糊控制以及神经网络优化的模糊控制等算法对微细电火花加工的影响。最后,通过小孔加工工艺实验,对比了各种算法的加工效率和精度。  通过对电火花加工运动控制平台、微能脉冲电源和伺服控制系统的设计,本文构建的微细电火花加工伺服控制系统,能适合于微细电火花的加工特点,可实现高精度、高效率的微细加工。
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