一、数控线切割脉冲电源的探讨和改进（论文文献综述）
陈星宇[1]（2021）在《快走丝电火花线切割机床的技术改进》文中提出在近几年电火花加工的高速化和智能化的趋势下,电火花加工领域对电极丝的使用提出了更高的技术需求。而目前国内生产的快走丝线切割机床的技术存在一些问题,为了解决这些难题,提高快走丝的进给量,实现快速高效的切割效果,本文围绕"快走丝电火花线切割机床的技术改进"进行研究与阐述。
李瑞康[2]（2021）在《基于有效脉宽策略的线切割加工脉冲电源的研制》文中研究表明电火花线切割加工作为特种加工领域的重要分支,主要针对一些硬度高、形状复杂的材料,现己被广泛应用于汽车制造、模具制造、医疗器械和航天航空等领域。电火花线切割加工系统主要包括高频脉冲电源、储丝筒、机床床身、电解液循环系统、伺服运动控制系统等,其中脉冲电源的性能直接影响线切割加工过程的稳定性及被加工材料的表面粗糙度。本文通过分析电火花线切割加工机理与单脉冲放电能量对加工过程的影响,基于线切割加工过程中可以产生金属蚀除的有效脉宽,提出一种复合脉冲的加工方式。通过设计带有小脉间的复合脉冲控制开关管的通断,以消除加工过程中出现的短路状态,并通过仿真分析验证了该加工方式的可行性。设计了以晶体管电阻式脉冲电源为放电主回路的脉冲电源,该电源硬件部分主要包括主控制器MCU模块、隔离驱动和功率放大模块、间隙数据检测及处理模块和串行通信模块,软件部分包括主程序、初始化程序和串行通信程序,同时制定了整个系统基于Modbus的通信协议,设计了线切割加工系统的工作界面及每个按键的地址分配,完成了放电参数实时显示以及加工工艺在线调整的人机交互设计。其次,本文详细分析了脉冲电源的干扰来源,从软硬件两方面采取了相应的抗干扰措施,完成了脉冲电源样机的研制。通过对所研制脉冲电源各模块的输出波形进行测试,并进行间隙短路模拟实验,结果表明设计的脉冲电源达到预期效果,可用于电火花线切割加工。将研制的复合脉冲电源与普通脉冲电源进行放电加工对比实验,主要对比了两种脉冲电源在放电电流、脉冲宽度和脉冲间隔不同的情况下对加工材料表面粗糙度和去除率的影响。通过对比实验,验证了这种基于有效脉宽的脉冲电源在加工性能上比普通脉冲电源要高,可以做到在提高加工稳定性的同时,保证工件表面较低的粗糙度。
何斌[3]（2021）在《基于C/S架构的线切割系统研究与开发》文中研究说明
吴国兴,肖荣诗,林峰,伏金娟,张宝华,卢智良,张人佶,杜伟哲,李朝将,徐均良,王应,王晓娟[4]（2021）在《第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述》文中进行了进一步梳理通过对第十七届中国国际机床展览会（CIMT 2021）参展特种加工机床的现场观摩、资料收集以及与参展厂商的交流座谈,对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床的技术特点及发展趋势进行了比较深入和系统的评述,并对特种加工机床的应用与市场发展进行了分析。
CIMT 2021特种加工机床评述专家组,吴国兴[5]（2021）在《第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述》文中进行了进一步梳理通过对第十七届中国国际机床展览会（CIMT 2021）参展特种加工机床的现场观摩、资料收集以及与参展厂商的交流座谈,对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床的技术特点及发展趋势进行了比较深入和系统的评述,并对特种加工机床的应用与市场发展进行了分析。
曹俊[6]（2021）在《桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究》文中进行了进一步梳理电火花线切割加工具有非接触、无毛刺、低应力、精度高等特点,在特种加工领域占据重要地位。在中国制造2025的时代背景下,研制一款结构小巧、功能完善的桌面式电火花线切割平台,符合现代机床小型化、绿色化的发展趋势。基于嵌入式多核处理器的线切割数控系统具有多实时任务并行、任务间通信频繁的特点,因此多核实时任务的调度成为了高性能线切割数控系统开发过程中必须解决的问题。此外,由于往复走丝线切割加工中电极丝损耗和断丝难以避免,因此结合电火花线切割加工机理,实现对断丝与电极丝损耗的实时预测和控制,对提高线切割系统的加工效率有着重要的意义。本文根据电火花线切割工艺需求,将桌面式电火花线切割平台划分为走丝模块、伺服进给模块、脉冲电源模块以及工作液循环模块。针对传统走丝机构张紧力调整不便的劣势,设计了张紧力稳定且灵活可调的双丝筒重锤式走丝机构;设计并校核了基于滚珠丝杠的伺服进给模块,并利用步进电机结合编码器实现伺服进给的闭环控制;通过总结传统脉冲电源的优劣,设计了一种基于BUCK电路的脉冲电源,该电源采用电感作为限流元件,电能利用率高。桌面式电火花线切割平台的数控系统采用ARM+STM32的结构,ARM与STM32通过CAN总线通信。其中ARM芯片作为上位机,控制伺服进给模块并运行数控软件;STM32作为下位机,负责控制走丝模块、脉冲电源模块以及工作液循环模块。线切割数控软件采用安全,高效的多进程架构,软件各进程通过共享内存、有名管道和信号实现加工数据的交换与加工流程的同步,各进程同步运行且互不干扰。为了发挥多核处理器的性能优势,提高数控系统实时性,对线切割数控系统进行了任务分析,建立了多核任务分配问题的抽象模型描述;采用处理器负载约束改良模拟退火法,实现了线切割数控系统多核任务分配寻优算法,该算法可快速收敛到最优分配方案,同时兼顾线切割数控系统多任务并发与周期执行的要求,充分发挥了处理器的多核运算能力,提升数控系统实时性能。针对桌面式电火花线切割平台的断丝问题,根据其断丝前出现密集电弧放电的特征,结合实验分析其断丝机理,得到了脉冲宽度与电弧放电概率及其电流峰值呈正相关的规律。基于该规律,提出了通过电流脉冲梯度曲线检测电弧脉冲,并采用多种手段抑制电弧脉冲,以减小电极丝损伤的断丝控制方案。经实验验证,该断丝控制方案能够抑制电弧放电的出现,提高加工稳定性,延缓断丝发生。根据电火花线切割加工的微观机理与电极丝损耗理论,得到了峰值电流、脉冲宽度二者与电极丝损伤呈正相关的规律,研究了基于循环神经网络的峰值电流预测技术。选取峰值电流和脉宽作为样本特征,通过STM32完成样本数据的采集与预处理。分析了循环神经网络的特点,利用Python语言对训练数据进行时间序列化处理后,建立并训练基于LSTM-RNN的峰值电流预测模型,最后利用Tensor Flow Lite将模型部署到数控系统上位机中,结合相应控制手段,提前抑制大峰值电流放电,降低了电极丝的损耗。
白永杰[7]（2021）在《面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究》文中指出随着科学技术的不断发展,复杂空间三维结构的难加工金属材料零件在航空、航天等关键领域广泛应用,现实中许多零部件加工要求具有角度或者上下截面具有不同的形状,电火花线切割加工技术已经成为加工这类零部件的重要手段之一。目前国内外加工复杂结构零件通常是在电火花线切割机床上安装锥度切割装置,此类装置使电极丝变化一定角度,从而进行带角度切割,这种加工方法很大程度上受到机床本体结构的约束。因此,本文提出了面向关节机器人技术的高速走丝电火花线切割加工系统的研究方向,通过关节机器人进行电火花线切割加工,其走丝装置是主要的研究课题,本文旨在研制一套适用于关节机器人加工的线切割走丝装置,以解决一些不便于加床加工的大型零部件或复杂结构零件的加工任务,并对其进行实验研究,分析其加工过程中可能影响电极丝张力变化的因素。论文的主要研究内容如下所述。本文面向关节机器人的电火花线切割加工技术包括电火花线切割加工技术以及关节机器人技术。论文概括了国内外电火花线切割加工应用发展现状以及关节机器人在国内外切割领域的应用现状。在分析电火花线切割加工技术和关节机器人技术相关知识后,对采用关节机器人进行电火花线切割加工的走丝方式进行设计选用,完成面向关节机器人进行线切割加工的构型设计,在ADAMS软件中建立了虚拟样机,并对此加工方式进行运动学仿真,检验其在运动过程的稳定性,为后续面向关节机器人的线切割样机的研制奠定了基础。针对面向关节机器人的电火花线切割走丝装置进行详细设计加工。走丝装置是线切割机器人进行加工的重要组成部分,它的性能的好坏直接影响到电火花线切割的的加工精度,对比分析关节机器人所用走丝装置与线切割机床所用走丝装置的区别,确定走丝装置设计内容。分析了走丝装置各部件的功能,依次对走丝装置中的储丝桶部件、传动部件、排丝部件、线架部件进行了设计选用,最终完成走丝装置实物样机的加工装配。在对线切割机器人加工过程进行分析的基础上,针对面向关节机器人加工时可能存在的电极丝张力变化问题,对走丝装置进行了实验研究;通过实验检测了电极丝张力与储丝桶往复运行过程位置之间的变化规律,检验电极丝张力与走丝系统运行时间之间的变化规律,检验了电极丝张力受其角度变化的影响,分析实验得出了电极丝张力与走丝装置运行时间、空间角度之间的关系。
高阳[8]（2021）在《基于插补字节流的WEDM运动控制器及伺服控制策略研究》文中提出随着电加工技术的不断发展,电火花线切割机床在机械制造领域所占的比重在世界范围内越来越大,与之相关的研究成果不断涌现。作为一种平价且使用范围广泛的设备,追求高效且稳定的加工成为重要的研究方向,运动控制系统作为电火花线切割机床极为重要的一部分,本课题将从这一方向出发研制一款适用于大部分电火花线切割机床且携带和使用方便的运动控制器,以实现高效率、高稳定性的加工。具体工作如下:在对运动控制技术深入研究的基础上,提出基于插补字节流的电火花线切割运动控制器。该运动控制器以FPGA作为核心处理器,采用双串口通讯,将插补运算这一功能移交上位机,并将插补后的运动数据转换为字节流的形式存储在运动控制器,进而转化为步进电机的运动信号。根据电火花线切割机床的功能需求和性能要求,对所需的硬件电路进行模块化分类。使用Altium Designer软件进行原理图设计,包括FPGA最小系统电路、通讯电路、I/O信号电路等。并且完成PCB的绘制、元器件的焊接和电路调试。基于通用性、便捷性的原则,采用“核心板+扩展板+继电器板”的内部构造形式,不仅节省控制器内部空间,而且使得该控制器可升级以及可兼容其它型号机床。从系统集成的角度出发,以FPGA芯片EP4CE10F17C8N为平台,利用编程设计实现了UART串口通讯、步进电机的精确控制、伺服进给策略的实现、脉冲电源波形的生成以及众多开关量信号的控制等。以门槛电压法为基础,提出了一种新型的电火花加工伺服进给策略。将极间的采集的平均电压转换为频率信号,根据返回的脉冲频率和预设阈值进行对比,从而判断出该检测周期内的极间放电状态,而且每一种放电状态分别对应一种伺服进给动作。为了验证该运动控制器的性能以及伺服策略的可行性,设计了如下实验:首先探索了该伺服策略中的放电伺服参数特性,得出阈值和检测周期对加工效率的影响规律以及对放电状态的影响。实验表明,相同条件下,当检测周期为0.5s时,可实现较高的加工效率;相同条件下,当加速区占比50%～60%,匀速区占比30%时,可以得到较高的加工效率。其次为了更好地验证该运动控制器的性能以及对伺服策略进行补充改进,设计了三种伺服加工模式,并且使用五种常用类型的工件进行实验,并从加工效率、工件表面粗糙度和加工过程中的实时进给速度三个方面进行分析。最后进行了完整的形状切割实验,分析了切割后工件的尺寸精度和形状完整度。本论文设计的电火花线切割运动控制器外观精美、使用方便、功能齐全,实验过程中完全实现工件的加工、伺服进给控制、开关量信号控制等功能。
彭林发[9]（2021）在《基于FPGA控制系统的电火花加工微小孔状态检测及路径优化研究》文中指出小孔机是专用于高速穿孔而设计的一种电火花加工机床,广泛用于航空航天、医疗器械等领域中。一方面,运动控制器是否稳定、精确是加工出高质量小孔的关键因素,另一方面,小孔机控制程序是否操作简便、功能是否齐全,都将影响加工效率。微细电火花加工时的放电状态能直接反映加工情况,放电状态的好坏直接影响到加工效率和表面粗糙度,因此对放电状态的准确检测非常有必要。在加工过程中,电极需要频繁移动,当孔位较多且大批量生产时,对路径的优化可以提高加工效率。本文旨在搭建小孔机数控系统,并通过提高放电状态检测精度与效率以及优化群孔加工路径来提高小孔加工的效率以及稳定性。首先,为了方便程序的移植以及提高运动控制器的稳定性和专用性,开发基于FPGA的运动控制器和基于C#上位机程序,两者组成小孔机数控系统。上位机分为人机交互界面和指令控制格式,下位机程序中包括通讯模块、命令解析模块、运动控制模块、伺服运动控制模块、脉冲电源控制模块、开关量控制模块、限位状态检测模块以及放电状态检测模块。为了验证FPGA程序模块的准确性,对其进行时序仿真,结果表明各模块满足预期控制要求。其次,为解决电压阈值法不能很好统计开路时长和改变放电电压时需要调节电压阈值等问题。提出一种基于斜率比值和变统计周期的脉冲识别方法,该方法使检测装置直接用于微细电火花粗磨、精磨两种不同开路电压的加工情形中,不需要调节电压阈值且能有效的统计开路时长,从而提高检测效率和精度。通过使用NI采集卡和Lab VIEW软件开发脉冲识别系统,该系统可对间隙电压进行显示、连续存储以及对文件进行拆分,接着对斜率比值法和变统计周期法进行理论分析并编写脉冲识别与统计程序,并进行放电状态检测的实验验证。结果表明:该方法能够识别不同脉冲且适用于不同放电电压情形,程序结果与实际结果较吻合,证明了该方法的有效性和实用性。然后,为缩短电极移动时间,对群孔加工路径进行优化研究。对最近邻法、贪心插入算法以及蚁群算法进行对比分析,结果表明最近邻算法时间复杂度最低但优化效果不如贪心插入算法,蚁群算法的优化效果好但优化时间远远大于最近邻算法和蚁群算法,因此最后在数控系统中选用贪心插入算法。最后,为了对小孔机数控系统进行验证与调试,首先对下位机程序进行了仿真验证,接着对上位机程序的命令格式进行检测,最后进行小孔加工实验,通过使用0.8mm空心铜棒对钢材进行打孔实验。结果表明,数控系统运行稳定,外围设备调试正常,小孔加工速率高、表面质量好。
王亚帅[10]（2021）在《基于电镀金刚石线锯的硬脆材料成形加工试验研究》文中提出硬脆材料具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及自身重量轻和良好的自润滑性等优良性能,在机械电子、航空航天、装甲车等国防领域具有非常重要的应用。由于硬脆材料高脆性高硬度的特点,使得常规的机械加工方法很难加工硬脆材料。电镀金刚石线锯切割是当前硬脆材料加工领域中应用非常广泛的一种特种加工技术。这种加工方法具有加工精度高、切割表面质量好、切缝小、节约贵重材料、环保无污染、加工过程噪音小、切割圆度好等优点。为研究金刚石线锯成形切割硬脆材料圆形零件的可行性,以及切割圆弧面过程中工艺参数对圆形零件的圆度、表面粗糙度、表面形貌、切割效率、线锯丝所产生线弓的影响规律。将中走丝电火花线切割机床改装成单线往复式金刚石线锯切割机床,搭建了切割硬脆材料的试验装置,设计了数控运动轴C轴,进行金刚石线切割硬脆材料圆形零件试验探究。圆度的好坏主要通过圆弧面的径向跳动来衡量,采用激光位移传感器在线精密测量圆弧面的径向跳动。采用单因素试验法,以零件的径向跳动为圆度的衡量指标,用激光位移传感器采集圆弧件的径向跳动,用马尔粗糙度仪测量圆弧面的表面粗糙度、用SEM扫描电子显微镜对样件的表面形貌进行扫描观测并拍摄照片、通过计算线弓角度以及用单位时间内材料的去除面积来表示切割效率。研究了金刚石线锯的锯丝线速度、C轴转速、锯丝张紧力、锯丝切入点位置对零件圆弧面的圆度、表面粗糙度、表面形貌、切割效率、以及切割过程中线弓角度的变化规律;证明了金刚石线锯成形加工硬脆材料的可行性。采用正交实验法,设计了三因素四水平的正交试验,以圆弧面的径向跳动为衡量圆度的指标,研究了线速度、C轴转速,张紧力对圆弧面多指标的影响规律,得出了提高切割刚玉圆弧面圆度、降低圆弧面表面粗糙度、提高切割效率以及减小金刚石线锯切割刚玉圆弧面过程中所产生的线弓的最佳切割工艺参数组合。设计了补偿线弓偏移距离以及多次切割的优化圆度试验,通过正向补偿线弓偏移距离试验研究,得出了补偿线弓偏移距离可以优化圆度,提高了圆弧件的形状精度和尺寸精度的结论;通过多次切割陶瓷玻璃整圆试验研究,得出了多次切割整圆可以优化圆形件的圆度,提高了圆弧件的形状精度和尺寸精度的结论。
二、数控线切割脉冲电源的探讨和改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、数控线切割脉冲电源的探讨和改进（论文提纲范文）
（1）快走丝电火花线切割机床的技术改进（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 快走丝电火花线切割机床基本概述 |
| 1.1 电火花线切割机床的基本概念 |
| 1.2 电火花线切割机床的原理 |
| 1.3 电火花线切割特性 |
| 2 快走丝电火花线切割机床的结构设计 |
| 2.1 电火花线切割机床的部分 |
| 2.1.1 机床的丝筒电机设计与安装 |
| 2.1.2 高速自动调整系统的设置 |
| 2.2 电火花线切割机床加工的计算 |
| 2.3 电火花线切割机床的校核 |
| 3 快走丝电火花线切割机床的技术改进 |
| 3.1 改进电火花线切割机床方案 |
| 3.2 改进电火花线切割机床的结构及部件选型 |
| 3.3 改进基于电火花线切割机床的电极装配 |
| 3.4 改进电火花线切割机床的设计与制造 |
| 3.5 改进导电块为导电轮 |
| 3.6 改进电火花线切割机床调试与结果 |
| 3.7 改进电火花线切割机床调试步骤 |
| 4 结语 |
（2）基于有效脉宽策略的线切割加工脉冲电源的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 电火花加工脉冲电源的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 电火花线切割加工脉冲电源系统设计方案 |
| 2.1 电火花线切割加工脉冲电源概述 |
| 2.2 电火花线切割加工脉冲能量分析 |
| 2.2.1 脉冲放电机理 |
| 2.2.2 单脉冲放电能量 |
| 2.3 单脉冲能量对线切割加工影响的分析 |
| 2.3.1 单脉冲能量对加工精度的影响 |
| 2.3.2 单脉冲能量对加工稳定性的影响 |
| 2.3.3 单脉冲能量对检测系统的影响 |
| 2.4 复合脉冲加工方式的可行性分析 |
| 2.4.1 复合脉冲加工理论分析 |
| 2.4.2 复合脉冲加工仿真验证 |
| 2.5 脉冲电源的系统设计方案 |
| 2.5.1 脉冲电源设计要求 |
| 2.5.2 脉冲电源总体方案设计 |
| 2.5.3 脉冲电源主电路拓扑结构设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 线切割加工脉冲电源硬件设计 |
| 3.1 主控制器MCU |
| 3.2 功率驱动放大电路设计 |
| 3.2.1 功率MOSFET的选型 |
| 3.2.2 功率MOSFET的驱动电路设计 |
| 3.3 继电器驱动单元 |
| 3.4 间隙数据检测及处理电路 |
| 3.4.1 电压、电流检测电路 |
| 3.4.2 间隙数据处理电路 |
| 3.5 断高频控制口 |
| 3.6 工作电源电路 |
| 3.7 串行通信模块 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 线切割加工脉冲电源软件设计 |
| 4.1 单片机软件设计 |
| 4.1.1 MPLAB IDE开发平台 |
| 4.1.2 脉冲电源单片机程序架构 |
| 4.1.3 初始化程序 |
| 4.1.4 主程序 |
| 4.1.5 中断服务程序 |
| 4.2 人机交互通信及界面设计 |
| 4.2.1 人机交互通信设计 |
| 4.2.2 人机交互界面设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 线切割加工脉冲电源的研制与加工工艺实验 |
| 5.1 线切割加工脉冲电源的研制 |
| 5.1.1 脉冲电源的干扰来源 |
| 5.1.2 抑制干扰的措施 |
| 5.1.3 脉冲电源的研制 |
| 5.2 脉冲电源输出波形调试及短路实验测试 |
| 5.2.1 主控芯片脉冲波形 |
| 5.2.2 主芯片脉冲波形占空比及频率可调 |
| 5.2.3 驱动电路脉冲波形 |
| 5.2.4 工件两端加工用的电压波形 |
| 5.2.5 短路实验测试 |
| 5.3 加工实验及结果分析 |
| 5.3.1 不同放电电流的对比实验 |
| 5.3.2 不同脉冲宽度的对比实验 |
| 5.3.3 不同脉冲间隔的对比实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（4）第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述（论文提纲范文）
| 1 电加工机床 |
| 1.1 数控电火花成形机床 |
| 1.1.1 国外数控电火花成形机床 |
| 1.1.2 国内数控电火花成形机床 |
| 1.2 数控电火花线切割机床 |
| 1.2.1 单向走丝电火花线切割机床 |
| 1.2.2 往复走丝电火花线切割机床 |
| 1.3 电火花微小孔加工机床 |
| 1.3.1 电火花小孔加工机床 |
| 1.3.2 电火花微孔加工机床 |
| 1.4 专用电加工机床 |
| 1.4.1 刀具加工机床 |
| 1.4.2 电化学去毛刺机床 |
| 2 激光加工机床 |
| 2.1 激光切割设备 |
| 2.2 激光精密加工设备 |
| 2.3 激光焊接设备 |
| 2.4 其他激光加工设备 |
| 3 增材制造（3D打印）机床 |
| 3.1 金属增材制造机床及增减材复合机床 |
| 3.2 非金属增材制造机床 |
| 4 结束语 |
（5）第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述（论文提纲范文）
| 1 电加工机床 |
| 1.1 数控电火花成形机床 |
| 1.1.1 国外数控电火花成形机床 |
| 1.1.2 国内数控电火花成形机床 |
| 1.2 数控电火花线切割机床 |
| 1.2.1 单向走丝电火花线切割机床 |
| 1.2.2 往复走丝电火花线切割机床 |
| 1.3 电火花微小孔加工机床 |
| 1.3.1 电火花小孔加工机床 |
| 1.3.2 电火花微孔加工机床 |
| 1.4 专用电加工机床 |
| 1.4.1 刀具加工机床 |
| 1.4.2 电化学去毛刺机床 |
| 2. 激光加工机床 |
| 2.1 激光切割设备 |
| 2.2 激光精密加工设备 |
| 2.3 激光焊接设备 |
| 2.4 其他激光加工设备 |
| 3. 增材制造（3 D打印）机床 |
| 3.1 金属增材制造机床及增减材复合机床 |
| 3.2 非金属增材制造机床 |
| 4. 结束语 |
（6）桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花线切割加工技术研究现状 |
| 1.2.2 桌面式机床研究现状 |
| 1.2.3 多核实时数控系统研究现状 |
| 1.2.4 线切割电极丝损耗与断丝研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容与意义 |
| 第二章 桌面式电火花线切割平台硬件设计 |
| 2.1 线切割平台总体设计 |
| 2.1.1 机械结构总体设计 |
| 2.1.2 数控系统结构设计 |
| 2.2 走丝模块设计 |
| 2.2.1 走丝模块结构设计 |
| 2.2.2 走丝模块控制方案 |
| 2.3 伺服进给模块设计 |
| 2.3.1 滚珠丝杠设计与校核 |
| 2.3.2 伺服进给模块控制方案 |
| 2.4 脉冲电源模块设计 |
| 2.4.1 脉冲电源主放电回路设计 |
| 2.4.2 脉冲电源控制电路设计 |
| 2.5 CAN总线通信设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数控软件设计与多核任务分配研究 |
| 3.1 线切割数控软件的设计 |
| 3.1.1 线切割数控软件需求分析 |
| 3.1.2 线切割数控软件架构设计 |
| 3.1.3 线切割数控软件运行流程 |
| 3.2 线切割数控软件多核任务分配问题 |
| 3.2.1 多核处理器的进程间通信 |
| 3.2.2 线切割数控软件任务分类 |
| 3.3 多核任务分配问题建模 |
| 3.3.1 问题形式化描述 |
| 3.3.2 执行开销矩阵的数值化 |
| 3.3.3 通信开销矩阵的数值化 |
| 3.4 多核任务分配方案寻优 |
| 3.4.1 寻优算法选择 |
| 3.4.2 多核任务分配方案的模拟退火寻优 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电弧脉冲识别与断丝控制研究 |
| 4.1 线切割加工中的电极丝损耗 |
| 4.1.1 电火花线切割微观机理 |
| 4.1.2 电极丝损耗理论 |
| 4.1.3 电火花线切割加工状态的分类 |
| 4.2 极间波形与断丝机理 |
| 4.3 脉冲参数对电弧放电的影响 |
| 4.3.1 电火花线切割加工实验 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 基于电弧识别抑制的实时断丝控制 |
| 4.4.1 电弧识别方案硬件结构 |
| 4.4.2 电弧识别方案软件流程 |
| 4.4.3 电弧放电抑制对比试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于LSTM-RNN峰值电流预测与控制 |
| 5.1 LSTM-RNN神经网络介绍 |
| 5.1.1 循环神经网络模型(RNN) |
| 5.1.2 长短时记忆网络模型(LSTM) |
| 5.2 训练数据的采集与预处理 |
| 5.2.1 训练数据的采集 |
| 5.2.2 训练数据的预处理 |
| 5.3 峰值电流预测模型离线训练 |
| 5.3.1 隐含层数与批尺寸大小的设置 |
| 5.3.2 激活函数与优化函数的设置 |
| 5.3.3 时间步长与存储单元数目的设置 |
| 5.4 峰值电流在线预测与控制 |
| 5.4.1 峰值电流模型的在线部署 |
| 5.4.2 峰值电流控制程序实时性分析 |
| 5.4.3 峰值电流在线控制实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题研究工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 电火花线切割介绍 |
| 1.2.1 电火花线切割加工原理及特点 |
| 1.2.2 电火花线切割加工复杂结构工件的方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 电火花线切割加工技术 |
| 1.3.2 大尺寸零件及复杂空间三维结构零件的线切割加工 |
| 1.3.3 关节机器人应用 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第二章 面向关节机器人的线切割加工方式仿真 |
| 2.1 走丝方式的确定 |
| 2.2 面向关节机器人的线切割加工构型设计 |
| 2.2.1 走丝装置分离式结构 |
| 2.2.2 走丝装置一体式结构 |
| 2.3 面向关节机器人的线切割加工方式验证 |
| 2.3.1 虚拟样机的建立 |
| 2.3.2 线切割机器人模型的定义 |
| 2.3.3 机器人运动学仿真的实现 |
| 2.3.4 仿真结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 走丝装置的设计 |
| 3.1 走丝装置设计概述 |
| 3.1.1 走丝装置的功能 |
| 3.1.2 走丝装置改进的必要性 |
| 3.2 储丝桶部件的设计 |
| 3.2.1 对储丝桶部件的要求 |
| 3.2.2 储丝桶部件的结构设计 |
| 3.2.3 储丝桶部件的传动设计 |
| 3.2.4 运丝电机的选择 |
| 3.3 排丝部件的设计 |
| 3.3.1 滚珠丝杠副的设计 |
| 3.3.2 导轨的选用 |
| 3.3.3 上、下拖板的设计 |
| 3.4 线架部件的设计 |
| 3.4.1 线架组件的结构 |
| 3.4.2 导轮组件结构 |
| 3.5 走丝装置样机的设计加工及验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电极丝张力影响因素研究 |
| 4.1 电极丝张力采集实验 |
| 4.2 实验条件 |
| 4.3 实验内容及结果 |
| 4.3.1 检测储丝桶往复运行位置对电极丝张力的影响 |
| 4.3.2 检测走丝装置运行时间对电极丝张力的影响 |
| 4.3.3 检测走丝装置在不同空间姿态下对电极丝张力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 工作总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要研究成果 |
| 附录 |
（8）基于插补字节流的WEDM运动控制器及伺服控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 运动控制器研究现状 |
| 1.3 电火花加工伺服控制系统研究现状 |
| 1.3.1 放电状态检测技术研究现状 |
| 1.3.2 伺服控制策略研究现状 |
| 1.4 国内外文献综述简析 |
| 1.5 主要研究内容和技术路线 |
| 第2章 WEDM运动控制器整体规划与设计 |
| 2.1 整体规划与技术指标 |
| 2.2 硬件电路功能模块 |
| 2.3 程序功能模块 |
| 2.4 插补字节流 |
| 2.5 本章总结 |
| 第3章 WEDM运动控制器硬件电路研发 |
| 3.1 FPGA最小系统电路 |
| 3.1.1 电源电路 |
| 3.1.2 JTAG电路 |
| 3.1.3 SDRAM电路 |
| 3.1.4 SPI FLASH电路 |
| 3.1.5 有源晶振电路 |
| 3.2 通讯电路设计 |
| 3.3 I/O信号电路设计 |
| 3.3.1 运动信号光耦隔离电路 |
| 3.3.2 辅助信号电路 |
| 3.3.3 检测信号电路 |
| 3.3.4 脉冲电源信号电路 |
| 3.4 硬件电路抗干扰设计 |
| 3.5 运动控制器实现 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 FPGA程序设计及伺服控制策略 |
| 4.1 双通道数据传输设计 |
| 4.2 运动执行模块 |
| 4.2.1 数据存取模块 |
| 4.2.2 电机控制信号生成模块 |
| 4.2.3 进给信号发生模块 |
| 4.3 参数处理模块 |
| 4.4 脉冲电源信号生成模块 |
| 4.5 伺服进给控制策略设计与实现 |
| 4.5.1 伺服进给控制策略设计 |
| 4.5.2 伺服进给控制策略实现 |
| 4.6 本章总结 |
| 第5章 运动控制器伺服控制实验研究 |
| 5.1 实验方案设计与实现 |
| 5.1.1 实验平台 |
| 5.1.2 实验方案 |
| 5.2 放电伺服参数的特性 |
| 5.2.1 放电伺服参数对加工效率影响 |
| 5.2.2 探索最优阈值 |
| 5.2.3 放电伺服参数对放电状态影响 |
| 5.3 三种伺服加工模式实验探索 |
| 5.3.1 15mm厚度工件实验 |
| 5.3.2 30mm厚度工件实验 |
| 5.3.3 60mm厚度工件实验 |
| 5.3.4 圆形棒料实验 |
| 5.3.5 厚度线性变化工件实验 |
| 5.4 形状切割 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于FPGA控制系统的电火花加工微小孔状态检测及路径优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.2.1 电火花小孔加工技术现状 |
| 1.2.2 放电状态检测技术现状 |
| 1.2.3 穿孔机路径规划技术现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 小孔机数控系统整体设计 |
| 2.1 机械结构 |
| 2.2 控制系统总体框架 |
| 2.3 下位机 |
| 2.3.1 下位机的选择 |
| 2.3.2 下位机程序 |
| 2.4 上位机 |
| 2.4.1 控制命令格式的选择 |
| 2.4.2 上位机程序 |
| 2.5 伺服驱动器调试 |
| 2.6 外围电路 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 下位机程序研发 |
| 3.1 FPGA运动控制系统框架 |
| 3.2 串口通讯模块 |
| 3.2.1 时钟产生单元 |
| 3.2.2 发送单元 |
| 3.2.3 接收单元 |
| 3.3 命令解析模块 |
| 3.3.1 模块框架 |
| 3.3.2 模块端口设计 |
| 3.3.3 模块流程图 |
| 3.4 XYZ运动控制模块 |
| 3.4.1 模块框架 |
| 3.4.2 模块端口设计 |
| 3.4.3 模块流程图 |
| 3.5 W轴状态伺服控制模块 |
| 3.5.1 模块框架 |
| 3.5.2 模块流程图 |
| 3.5.3 放电状态检测 |
| 3.6 放电参数控制模块 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 上位机程序研发 |
| 4.1 上位机程序总体设计方案 |
| 4.2 加工准备部分 |
| 4.2.1 伺服电机参数设置 |
| 4.2.2 对刀 |
| 4.2.3 DXF文档信息提取 |
| 4.2.4 G代码文件的提取 |
| 4.2.5 程序编辑 |
| 4.3 显示部分 |
| 4.3.1 加工列表显示 |
| 4.3.2 图形显示 |
| 4.3.3 坐标显示 |
| 4.3.4 放电状态比例显示 |
| 4.3.5 限位信息显示 |
| 4.4 通讯部分 |
| 4.4.1 通讯设置 |
| 4.4.2 通讯协议 |
| 4.4.3 数据下发 |
| 4.4.4 串口接收 |
| 4.5 加工部分 |
| 4.5.1 直线运动控制 |
| 4.5.2 加工列表驱动 |
| 4.5.3 W轴伺服状态控制 |
| 4.6 最优路径算法研究 |
| 4.6.1 群孔路径规划问题的数学模型 |
| 4.6.2 最近邻算法 |
| 4.6.3 贪心插入算法 |
| 4.6.4 蚁群算法 |
| 4.6.5 路径优化效果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 放电状态检测 |
| 5.1 放电状态检测试验平台的设计 |
| 5.1.1 显示模块 |
| 5.1.2 连续存储模块 |
| 5.1.3 文件拆分模块 |
| 5.1.4 脉冲识别模块 |
| 5.2 变脉冲统计周期 |
| 5.3 斜率比值法 |
| 5.3.1 理论推导 |
| 5.3.2 基于斜率比值法的流程图 |
| 5.4 脉冲识别实验 |
| 5.4.1 粗加工实验 |
| 5.4.2 精加工实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 小孔机数控系统的实验验证 |
| 6.1 下位机程序验证 |
| 6.1.1 通讯模块仿真 |
| 6.1.2 脉冲和方向产生模块仿真 |
| 6.1.3 状态检测模块仿真 |
| 6.2 上位机程序验证 |
| 6.2.1 Y轴点动验证 |
| 6.2.2 停止信号验证 |
| 6.2.3 放电参数命令验证 |
| 6.2.4 开关量信号验证 |
| 6.3 小孔加工验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于电镀金刚石线锯的硬脆材料成形加工试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬脆材料成形加工的研究现状 |
| 1.2.2 金刚石线锯加工硬脆材料的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 金刚石线锯成形加工硬脆材料试验平台开发 |
| 2.1 电镀金刚石线锯切割机床平台 |
| 2.1.1 机床结构系统介绍 |
| 2.1.2 机床运丝系统 |
| 2.1.3 机床冲液系统 |
| 2.2 成形加工数控轴C轴的研发 |
| 2.2.1 数控C轴驱动机械系统简介 |
| 2.2.2 数控C轴驱动控制系统简介 |
| 2.3 硬脆材料圆弧面圆度在线采集系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 金刚石线锯成形加工硬脆材料圆弧件单因素试验研究 |
| 3.1 试验条件及试验方案设计 |
| 3.1.1 金刚石线锯成形加工硬脆材料圆弧件方法的可行性 |
| 3.1.2 硬脆材料试样的选择 |
| 3.1.3 试验方案设计 |
| 3.2 各工艺参数对硬脆材料圆弧件圆度的影响 |
| 3.2.1 锯丝速度对圆弧件圆度的影响 |
| 3.2.2 进给速度对圆弧件圆度的影响 |
| 3.2.3 丝张紧力对圆弧件圆度的影响 |
| 3.3 各工艺参数对硬脆材料圆弧件线弓角度的影响 |
| 3.3.1 锯丝速度对圆弧件线弓角度的影响 |
| 3.3.2 进给速度对圆弧件线弓角度的影响 |
| 3.3.3 丝张紧力对圆弧件线弓角度的影响 |
| 3.4 各工艺参数对硬脆材料圆弧件表面粗糙度的影响 |
| 3.4.1 锯丝速度对圆弧件粗糙度的影响 |
| 3.4.2 进给速度对圆弧件粗糙度的影响 |
| 3.4.3 丝张紧力对圆弧件粗糙度的影响 |
| 3.5 各工艺参数对硬脆材料圆弧件表面形貌的影响 |
| 3.5.1 锯丝速度对圆弧件表面形貌的影响 |
| 3.5.2 进给速度对圆弧件表面形貌的影响 |
| 3.5.3 丝张紧力对圆弧件表面形貌的影响 |
| 3.6 各工艺参数对硬脆材料圆弧件切割效率的影响 |
| 3.6.1 锯丝速度对圆弧件切割效率的影响 |
| 3.6.2 进给速度对圆弧件切割效率的影响 |
| 3.6.3 丝张紧力对圆弧件切割效率的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 金刚石线锯成形加工硬脆材料圆弧件正交试验研究 |
| 4.1 正交试验条件及试验方案 |
| 4.1.1 正交试验硬脆材料工件的选择及试验条件 |
| 4.1.2 正交试验方案设计 |
| 4.1.3 正交试验的试验过程 |
| 4.2 正交试验设计结果及极差分析 |
| 4.3 正交试验数据的方差分析结果 |
| 4.3.1 径向跳动的方差分析结果 |
| 4.3.2 线弓角度的方差分析结果 |
| 4.3.3 切割效率的方差分析结果 |
| 4.3.4 表面粗糙度的方差分析结果 |
| 4.4 正交试验结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 金刚石线锯成形加工硬脆材料圆盘件优化圆度试验研究 |
| 5.1 优化圆度的工件选择及试验条件 |
| 5.1.1 硬脆材料工件的选择 |
| 5.1.2 优化圆度试验条件 |
| 5.2 优化圆度试验的方案设计与试验过程 |
| 5.2.1 切割刚玉圆弧件补偿线弓偏移优化圆度试验方案设计 |
| 5.2.2 不同厚度下切割刚玉圆弧件补偿线弓优化圆度试验方案设计 |
| 5.2.3 多次切割陶瓷玻璃整圆优化圆度试验方案设计 |
| 5.3 补偿线弓偏移优化圆度试验结果与分析 |
| 5.3.1 不同切入点刚玉圆弧件补偿线弓偏移优化圆度试验结果分析 |
| 5.3.2 不同厚度下切割刚玉圆弧补偿线弓偏移优化圆度试验结果分析 |
| 5.3.3 多次切割陶瓷玻璃整圆优化圆度试验结果与分析 |
| 5.4 金刚石线锯成形加工硬脆材料其它形状的试验探究 |
| 5.4.1 切割陶瓷玻璃环形件超薄片可行性试验探究 |
| 5.4.2 成形加工陶瓷玻璃环形件可行性试验探究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、数控线切割脉冲电源的探讨和改进（论文参考文献）
- [1]快走丝电火花线切割机床的技术改进[J]. 陈星宇. 四川职业技术学院学报, 2021(05)
- [2]基于有效脉宽策略的线切割加工脉冲电源的研制[D]. 李瑞康. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]基于C/S架构的线切割系统研究与开发[D]. 何斌. 广东工业大学, 2021
- [4]第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述[J]. 吴国兴,肖荣诗,林峰,伏金娟,张宝华,卢智良,张人佶,杜伟哲,李朝将,徐均良,王应,王晓娟. 电加工与模具, 2021(03)
- [5]第十七届中国国际机床展览会特种加工机床评述[J]. CIMT 2021特种加工机床评述专家组,吴国兴. 世界制造技术与装备市场, 2021(03)
- [6]桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究[D]. 曹俊. 江南大学, 2021(01)
- [7]面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究[D]. 白永杰. 厦门理工学院, 2021(08)
- [8]基于插补字节流的WEDM运动控制器及伺服控制策略研究[D]. 高阳. 太原理工大学, 2021
- [9]基于FPGA控制系统的电火花加工微小孔状态检测及路径优化研究[D]. 彭林发. 太原理工大学, 2021(01)
- [10]基于电镀金刚石线锯的硬脆材料成形加工试验研究[D]. 王亚帅. 太原理工大学, 2021(01)