电火花线切割浮动阈值间隙放电状态检测技术的研究

摘要

电火花线切割加工技术作为一种特种加工技术，在航空航天、军工、模具等众多工业生产领域发挥了重要作用，在我国得到了广泛应用。在电火花线切割加工中，对间隙放电状态进行实时准确的检测可为脉冲电源控制与伺服控制提供可靠的依据，进而保持良好的间隙放电状态，实现优质、稳定、高效加工，因此间隙放电状态检测系统是电火花线切割机床的重要组成部分，研究高性能的放电状态检测系统对提高加工稳定性、加工精度和切割速度具有重要意义。
　　本文在查阅大量文献资料的基础上，综合分析了电火花线切割加工间隙放电状态检测方法的国内外研究现状，针对现有固定阈值放电状态检测技术无法对非矩形加工电流波和加工峰值电流变化范围大的间隙放电状态进行准确检测的缺点，提出了间隙电流跟随式浮动电压阈值放电状态检测技术，来在线实时辨别电火花线切割加工过程中的开路、火花放电和短路三种放电状态，采用了浮动稳压电源式放电状态相对时间利用率检测技术，使三种放电状态相对时间利用率不随间隙脉冲电压波形的占空比变化而变化，提高了检测精度和输出计算精度，并研制了浮动阈值间隙放电状态检测系统。
　　在建立间隙电压特性数学模型的基础上，通过实验分析得出了峰值电流是影响间隙电压的主要因素，并建立了浮动阈值电压的数学模型，为浮动阈值间隙放电状态检测法提供理论依据。设计了浮动阈值间隙放电状态检测系统的硬件电路，主要包括间隙电压采样模块、浮动阈值电压生成模块、波形辨别模块、浮动稳压电源及显示输出接口模块。
　　经过大量验证试验表明，本浮动阈值间隙放电状态检测系统弥补了固定阈值检测法的不足，具有检测准确、输出计算精度高、适用范围广等优点。

目录

电火花线切割浮动阈值间隙放电状态检测技术的研究

RESEARCH ON DETECTION TECHNOLOGY OF GAP DISCHARGE STATUS BASED ONFLOATING THRESHOLD FOR WEDM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外间隙放电状态检测技术的研究现状

1.3 课题的主要研究内容

第2章 间隙放电状态分析与电压特性研究

2.1 线切割加工间隙放电状态分析

2.2 脉冲电源放电间隙波形特点分析

2.3 放电间隙电压特性的研究

2.4 本章小结

第3章 浮动阈值间隙放电状态检测系统设计

3.1 浮动阈值间隙放电状态检测系统总体方案设计

3.2 浮动阈值间隙放电状态检测法

3.3 放电状态检测系统各模块硬件电路设计

3.4 本章小结

第4章 浮动阈值间隙放电状态检测系统应用试验

4.1 试验条件

4.2 浮动阈值间隙放电状态检测系统的波形分析

4.3 实验验证

4.4 本章小结

结论

参考文献

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