高速走丝电火花线切割加工控制研究
发布时间：2021-01-26 16:22
高速走丝电火花线切割数控机床是中国特有的线切割机床,虽然其切割精度比不上低速走丝电火花线切割数控机床,但因其低廉的价格成本让其具有很高的性价比,其应用范围至今仍然十分广泛。本文主要探讨了高速走丝电火花线切割数控机床的关键控制算法:1、3B代码解码算法用于解码输入到控制器的加工代码——3B代码。本文提出的解码算法可以快速有效地从3B代码中求解出关键的加工信息,如直线的3B代码可以求解出直线终点相对于直线起点的坐标值,圆弧的3B代码可以求解出圆弧起点和终点相对于圆心的坐标值以及圆心角。2、C功能刀具半径补偿算法是为了消除刀具半径在实际的加工过程中带来的切割误差,对于线切割而言,由于切割使用的是电极丝,所以刀具半径补偿其实是电极丝的丝半径补偿。本文提出了一种简化的C功能刀具半径补偿算法。3、等锥度切割是高速走丝电火花线切割中一个十分常用的重要功能。本文通过变换发现,等锥度切割实际上就是B功能刀具半径补偿,然后借鉴了 C刀补的推导方式对等锥度切割算法进行了推导。4、插补算法是控制步进电机运行的算法。在实际的加工中,插补算法的选择十分重要,因为不适当的插补算法会导致步进电机在加工过程中产生失步现...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１４?３Ｂ代码解码算法效果图??观察３Ｂ代码解码算法的解码结果：??００１：圖弧起点（０，－１００００）圆弧终点（－１００００，０）圆弧圆心角：－９０°??００２：圆弧起点（０，１００００）圆弧终点（－１００００，０）圆弧圆心角：９０°??
；０１５：直线起点（０ｔ０）直线终点??（２００００，?２００００）??图３．４８?Ｃ功能刀具半径补偿仿真情况二??图３．４８是Ｃ功能刀具半径补偿的仿真情况二，整个工件轮廓的加工方向是逆??时针方向，图中黑色实线代表的是原来的工件轨迹，红色虚线代表的是Ｃ功能刀??具半径补偿以后刀具的中心轨迹。上图左框中显示的是输入的３Ｂ代码原码（其??中数字００Ｘ代表的是３Ｂ代码代码段的编号）以及３Ｂ代码解码之后各段轨迹的??坐标值和角度值。图中的转接类型只有两种，那就是缩短型和插入型。譬如直线??段灰接圆弧段沿：就是缩短型，圆弧段紅接圆弧段ＡＭ就是插入型，这里需要??注意的是上图中点／／和点Ｌ＂两侧的是直线段而不是圆弧段，这是圆弧接圆弧插入??型的特点。引线段的情况和仿真情况一的说明一样，注意区分好刀补建立段和刀??补撤销段。??图３．４９是Ｃ功能刀具半径补偿的仿真情况三
?Ｅ?Ｆ??图４．１０锥度切割加工算法仿真情况一??观察图４．１０，图中左侧方框内的３Ｂ代码指的是参考面的３Ｂ代码，右侧方框??中的黑色实线图形就是左侧３Ｂ代码对应的加工轨迹，而红色虚线图形就是通过??黑色实线轨迹计算出来的另外一个加工面的加工轨迹。轨迹的起始段００１段对应??的是直线段ＺＳ，整个轨迹的加工方向是逆时针方向，也即是从Ｚ?Ｂ?—?Ｃ?—?Ｄ?—??观察图４．１１，图中左侧方框内的３Ｂ代码指的是参考面的３Ｂ代码，右侧方框??中的黑色实线图形就是左侧３Ｂ代码对应的加工轨迹，而红色虚线图形就是通过??黑色实线轨迹计算出来的另外一个加工面的加工轨迹。轨迹的起始段００１段对应??的是直线段／１Ｓ，整个轨迹的加工方向是逆时针方向，也即是从４?—?Ｓ?—?Ｃ?－＞?Ｄ?—??Ｅ?—?Ｆ?—?Ｇ?—?Ｈ?—?Ｉ—Ｊ?—?Ｋ?—?Ｌ?—?Ｍ—Ａ〇??综合仿真情况一和仿真情况二，可以知道本章所提出的等锥度切割加工算法??１１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于国产3B代码快走丝机床的NX10后处理器的研制[J]. 王守鹏,李永哲. 吉林化工学院学报. 2017(09)
[2]我国电加工行业在转型升级中砥砺前行[J]. 叶军. 电加工与模具. 2017(S1)
[3]电加工行业2015年经营状况及发展思考[J]. 叶军. 电加工与模具. 2016(S1)
[4]基于CAXA线切割XP软件的3B代码自动编程[J]. 陈良发,朱和军,蒋修定. 农业装备技术. 2016(01)
[5]基于模具零件线切割快走丝加工过程中的3B代码编程方法的探析与实践[J]. 鲜小红. 四川职业技术学院学报. 2015(06)
[6]往复走丝电火花线切割加工工作液寿命检测及机理研究[J]. 夏丽霞,刘志东,李明明,王威. 电加工与模具. 2014(06)
[7]数控电火花线切割加工技术及其发展趋势[J]. 万明奎. 电子世界. 2014(18)
[8]电火花线切割技术研究现状及发展趋势[J]. 贺斌. 模具制造. 2014(09)
[9]数控线切割3B格式手工编程入门技巧[J]. 韩峰. 课程教育研究. 2014(11)
[10]高速往复走丝电火花线切割的现状及发展[J]. 刘志东. 机械制造与自动化. 2013(02)
博士论文
[1]数控系统的插补算法及加减速控制方法研究[D]. 赵巍.天津大学 2004
硕士论文
[1]多轴联动空间刀具半径补偿算法研究[D]. 黄秀文.广东工业大学 2013
[2]数控刀具新型半径补偿算法的研究与实现[D]. 李旭宇.华南理工大学 2010
[3]电火花线切割浮动阈值间隙放电状态检测技术的研究[D]. 丁建军.哈尔滨工业大学 2009
[4]数控机床C机能刀具半径补偿技术研究[D]. 康家乐.合肥工业大学 2009
[5]多轴联动数控机床动态轨迹误差仿真及优化研究[D]. 张伟.浙江大学 2008
[6]数控系统的刀具半径补偿和B样条曲线实时插补算法研究[D]. 谭彦闻.北京交通大学 2008
[7]基于机床动力学特性的连续小直线段高速插补算法[D]. 李黎.华中科技大学 2006
[8]低速走丝电火花线切割机床运动控制机理的研究[D]. 王旭亮.南京航空航天大学 2006
[9]高速走丝电火花线切割机加工精度分析及今后的发展方向[D]. 郝阳.西南交通大学 2003
本文编号：3001434
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１４?３Ｂ代码解码算法效果图??观察３Ｂ代码解码算法的解码结果：??００１：圖弧起点（０，－１００００）圆弧终点（－１００００，０）圆弧圆心角：－９０°??００２：圆弧起点（０，１００００）圆弧终点（－１００００，０）圆弧圆心角：９０°??
；０１５：直线起点（０ｔ０）直线终点??（２００００，?２００００）??图３．４８?Ｃ功能刀具半径补偿仿真情况二??图３．４８是Ｃ功能刀具半径补偿的仿真情况二，整个工件轮廓的加工方向是逆??时针方向，图中黑色实线代表的是原来的工件轨迹，红色虚线代表的是Ｃ功能刀??具半径补偿以后刀具的中心轨迹。上图左框中显示的是输入的３Ｂ代码原码（其??中数字００Ｘ代表的是３Ｂ代码代码段的编号）以及３Ｂ代码解码之后各段轨迹的??坐标值和角度值。图中的转接类型只有两种，那就是缩短型和插入型。譬如直线??段灰接圆弧段沿：就是缩短型，圆弧段紅接圆弧段ＡＭ就是插入型，这里需要??注意的是上图中点／／和点Ｌ＂两侧的是直线段而不是圆弧段，这是圆弧接圆弧插入??型的特点。引线段的情况和仿真情况一的说明一样，注意区分好刀补建立段和刀??补撤销段。??图３．４９是Ｃ功能刀具半径补偿的仿真情况三
?Ｅ?Ｆ??图４．１０锥度切割加工算法仿真情况一??观察图４．１０，图中左侧方框内的３Ｂ代码指的是参考面的３Ｂ代码，右侧方框??中的黑色实线图形就是左侧３Ｂ代码对应的加工轨迹，而红色虚线图形就是通过??黑色实线轨迹计算出来的另外一个加工面的加工轨迹。轨迹的起始段００１段对应??的是直线段ＺＳ，整个轨迹的加工方向是逆时针方向，也即是从Ｚ?Ｂ?—?Ｃ?—?Ｄ?—??观察图４．１１，图中左侧方框内的３Ｂ代码指的是参考面的３Ｂ代码，右侧方框??中的黑色实线图形就是左侧３Ｂ代码对应的加工轨迹，而红色虚线图形就是通过??黑色实线轨迹计算出来的另外一个加工面的加工轨迹。轨迹的起始段００１段对应??的是直线段／１Ｓ，整个轨迹的加工方向是逆时针方向，也即是从４?—?Ｓ?—?Ｃ?－＞?Ｄ?—??Ｅ?—?Ｆ?—?Ｇ?—?Ｈ?—?Ｉ—Ｊ?—?Ｋ?—?Ｌ?—?Ｍ—Ａ〇??综合仿真情况一和仿真情况二，可以知道本章所提出的等锥度切割加工算法??１１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于国产3B代码快走丝机床的NX10后处理器的研制[J]. 王守鹏,李永哲. 吉林化工学院学报. 2017(09)
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[4]基于CAXA线切割XP软件的3B代码自动编程[J]. 陈良发,朱和军,蒋修定. 农业装备技术. 2016(01)
[5]基于模具零件线切割快走丝加工过程中的3B代码编程方法的探析与实践[J]. 鲜小红. 四川职业技术学院学报. 2015(06)
[6]往复走丝电火花线切割加工工作液寿命检测及机理研究[J]. 夏丽霞,刘志东,李明明,王威. 电加工与模具. 2014(06)
[7]数控电火花线切割加工技术及其发展趋势[J]. 万明奎. 电子世界. 2014(18)
[8]电火花线切割技术研究现状及发展趋势[J]. 贺斌. 模具制造. 2014(09)
[9]数控线切割3B格式手工编程入门技巧[J]. 韩峰. 课程教育研究. 2014(11)
[10]高速往复走丝电火花线切割的现状及发展[J]. 刘志东. 机械制造与自动化. 2013(02)
博士论文
[1]数控系统的插补算法及加减速控制方法研究[D]. 赵巍.天津大学 2004
硕士论文
[1]多轴联动空间刀具半径补偿算法研究[D]. 黄秀文.广东工业大学 2013
[2]数控刀具新型半径补偿算法的研究与实现[D]. 李旭宇.华南理工大学 2010
[3]电火花线切割浮动阈值间隙放电状态检测技术的研究[D]. 丁建军.哈尔滨工业大学 2009
[4]数控机床C机能刀具半径补偿技术研究[D]. 康家乐.合肥工业大学 2009
[5]多轴联动数控机床动态轨迹误差仿真及优化研究[D]. 张伟.浙江大学 2008
[6]数控系统的刀具半径补偿和B样条曲线实时插补算法研究[D]. 谭彦闻.北京交通大学 2008
[7]基于机床动力学特性的连续小直线段高速插补算法[D]. 李黎.华中科技大学 2006
[8]低速走丝电火花线切割机床运动控制机理的研究[D]. 王旭亮.南京航空航天大学 2006
[9]高速走丝电火花线切割机加工精度分析及今后的发展方向[D]. 郝阳.西南交通大学 2003
本文编号：3001434
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