往复走丝线切割机床工艺数据库专家系统研究

摘要

往复走丝线切割机床是由我国独立创造的机种，在技术水平、机床结构以及工艺效果等方面都有不错的发展，但与国外慢走丝机床相比，它在稳定性、可靠度、自动化程度及加工精度等方面还存在不小的差距。随着现代产品对加工质量精度要求的不断提高，对加工工具如线切割机床提出了更高的要求。因此，为了适应不断提高的加工要求，需要对往复走丝线切割机床在加工精度、可靠度、稳定性及自动化程度方面进行深入的研究。本文将针对往复走丝线切割机床在工艺参数优化及工艺模型构建方面展开探讨。
　　 由于往复走丝线切割加工机理极其复杂，且加工过程中工艺参数与工艺目标之间的关系具有高度的非线性，为了对其进行分析，本文首先通过采用正交实验法安排正交试验方案，以加工电压、功放管数、脉冲宽度、脉冲间隔作为工艺参数，以加工时间、表面粗糙度作为工艺目标，通过实验方案进行试验加工得出试验结果，再利用正交水平分析方法对试验结果进行正交试验分析。为了减少加工过程中对工艺参数有影响的随机因素，试着采用信噪比分析方法对正交试验结果进行去噪音的单工艺目标分析，得出各工艺参数对单个工艺目标的影响规律，为多工艺目标的分析奠定基础。然后，在单工艺目标优化分析的基础上，采用灰色关联分析方法进行多工艺目标优化分析，得出线切割加工中多项工艺目标要求下的最优工艺参数组合。试验分析结果表明，无论采用正交水平分析方法及信噪比分析方法进行单工艺目标优化分析，还是采用灰色关联分析方法进行多工艺目标优化分析，都能很好地提高线切割加工的加工精度、可靠度及稳定性。
　　 由于工艺参数及工艺目标之间存在着高度非线性的关系，为了进行工艺建模，本文采用RBF神经网络以正交试验结果作为学习样本，建立线切割加工多目标工艺参数的预测模型。仿真结果表明，所建立的工艺模型能很好地解决工艺参数与工艺目标之间的非线性关系。
　　 最后，本文在采用RBF神经网络成功建立工艺模型的基础上，利用COM组件技术的可移植性、易拓展性、稳健性等特点，以vC++与MATLAB混合编程的方式开发出往复走丝线切割机床工艺数据库专家系统。试验验证了该系统能很好地根据给定的工艺参数预测出工艺目标以及根据设定的工艺目标推出所需的工艺参数，在工业生产上有一定的应用价值。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 往复走丝线切割加工技术概述

1.2 往复走丝线切割加工技术的研究现状

1.3 往复走丝线切割加工技术的发展趋势

1.4 本论文研究的目的和意义

1.5 本论文研究的主要内容

2 基于稳健性设计的单工艺目标优化分析

2.1 正交试验设计方法概述

2.2 基于正交试验设计方法的线切割加工试验

2.3 基于直观分析方法的试验分析

2.4 稳健性设计分析方法

2.5 利用信噪比分析方法进行单工艺目标优化分析

2.6 本章总结

3 基于灰色关联分析的多工艺目标优化分析

3.1 灰色关联分析方法

3.2 基于灰色关联分析的线切割工艺参数优化分析

3.3 本章总结

4 基于RBF神经网络的线切割工艺参数建模

4.1 人工神经网络概述

4.2 径向基函数(RBF)神经网络

4.3 基于试验数据的线切割RBF神经网络模型构建

4.4 本章总结

5 线切割工艺参数优选系统软件研发

5.1 系统需求分析

5.2 系统设计

5.3 基于COM技术的VC++与MATLAB混合编程系统软件设计

5.4 线切割工艺数据库专家系统软件介绍

5.5 试验验证

5.6 本章总结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢