为研究电火花线切割加工薄壁件过程中加工参数对薄壁件变形量的影响,采用全因素试验结合部分析因分析的方法,以薄壁件变形量为衡量指标,分析了脉宽、脉间、壁厚及薄壁宽度对变形量的影响规律。试验发现薄壁件变形量随着脉宽的增大而增大,随脉间的增大而减小;壁厚较大的试件,变形量较小;一定条件下,薄壁宽度对变形量影响不大。对试验数据进行部分析因分析可知,各参数影响薄壁件变形量的主次顺序为壁厚>脉宽>脉间>薄壁宽度,其中主要的影响因素为壁厚、脉宽及该两因素的耦合作用。

针对机床掉电而使加工数据丢失问题,设计一种电火花线切割数控机床掉电保护功能电路。该电路以CPLD为控制核心,使用高精度电压监控器对工作电压进行实时监控,当监控到掉电事件发生后,启动内部掉电保护功能,将掉电瞬间的加工数据存储至RAM储存器中,待重新上电后,将RAM储存器中的加工数据读出,使加工能够继续进行,实现了掉电保护功能,从而提高了加工效率并降低了成本。通过程序仿真和硬件测试验证,该掉电保护功能电路可以存储和读取加工数据,验证了掉电保护电路和对应程序的正确性。

为探究电火花线切割加工的伺服控制系统特性,在门槛电压阈值控制方法的基础上,基于中走丝线切割机床,搭建电火花线切割伺服控制系统平台。将放电时采集到的频率信号通过FPGA芯片进行分析处理,并根据处理后的信号进行伺服运动。探索了电火花线切割加工效率与伺服控制系统特性之间的关系,得出阈值和检测周期对加工效率的影响;通过验证实验以及分析放电状态占比,探索最优的阈值。结果表明:当检测周期为0.5 s时,加工效率较高;当加速区占15%、匀速区占62%时,加工效率较高。

针对目前电火花线切割数控系统NC代码编译复杂并且几乎不具备扩展性和通用性的问题,提出一种简单、清晰的线切割NC代码编译方案。基于.NET开发平台,采用C#开发语言,通过正则表达式进行词法分析,使用自定义函数进行语法分析。采用该方案能对简单平面图形、锥度切割和上下异形切割进行编译。通过.NET绘图功能显示图形,利用逐点比较插补法,对直线和圆弧进行插补,实现运动轨迹仿真。

提出面向曲线插补的参数跟踪法,以曲线的参数方程为基础,对其进行归一化处理,并推导出曲线参数方程的导数方程。以导数值预测参数跨步步长,实现参数的递增,完成曲线的插补。以圆弧、阿基米德螺旋线和摆线为例说明参数跟踪法的求解过程。推导圆弧、阿氏螺旋线和摆线的导数方程,并给出具体的插补案例。结合坐标系旋转的公式,以阿氏螺旋线为例说明任意角度旋转的标准曲线的插补方法,证明了参数跟踪法也适用于非标准曲线方程。详细说明参数跟踪法使用过程中的关键技术,即归一化处理增强插补方法的规范性;阐述参数导数方程出现的零点现象并通过设置跨零步长来处理;阐述参数步长异常情况和解决方法。

基于轮廓逼近法提出电火花线切割加工大余量回转件工艺方法,包括粗加工多边形成型阶段、半精加工棱边去除阶段及精加工中的放电磨削加工阶段。确定多边形边数,定义残差值并得到残差值与边数的对应关系。理论计算及实验结果表明:边数大于32后,残差值变化率开始变小;残差值小于0.5 mm有利于回转件的加工。边数确定后,为减少加工时间,针对轮廓逼近提出了恒定角度法和倍数法2种加工方法,并通过加工面积的计算和比较得出相对高效的成型方法。结果