HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A

日本進(jìn)口HIR海瑞代替THK交叉滾子軸承

日本進(jìn)口HIR海瑞代替THK交叉滾子導(dǎo)軌

日本進(jìn)口HIR海瑞代替NB交叉滾柱滑臺(tái)

日本進(jìn)口HIR代替力士樂直線導(dǎo)軌滑塊

日本進(jìn)口HIR代替力士樂滑塊

 VRT1025A VRT1035A VRT1045A VRT1055A VRT1065A

VRT1075A VRT1085A VRT2035A VRT2050A VRT2065A

VRT2080A VRT2095A VRT2110A VRT2125A VRT3055A

VRT3080A VRT3105A VRT3130A VRT3155A VRT3180A

VRT3205A

VR3-50HX7Z VR3-75HX10Z VR3-100HX14Z VR3-125HX17Z VR3-150HX21Z

VR3-175HX24Z VR3-200HX28Z VR3-225HX31Z VR3-250HX35Z VR3-275HX38Z

VR3-300HX42Z

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A在發(fā)動(dòng)機(jī)制造進(jìn)程中，

壓銷是一道不行或缺的工序

。依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)種類，銷孔的個(gè)數(shù)及位置散布各不

雷同。傳統(tǒng)壓銷機(jī)的核心爲(wèi)一杠桿機(jī)構(gòu)，其事情流程如下：（1）將發(fā)動(dòng)機(jī)毛坯裝夾在事情臺(tái)上；

（2）將顛末預(yù)選過的銷釘安排在銷孔中；（3）議決搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，移動(dòng)事情臺(tái)，將壓銷機(jī)壓頭對(duì)

準(zhǔn)銷釘；（4）利用杠桿，放肆將銷釘壓入銷孔。該進(jìn)程有兩個(gè)難點(diǎn)：一事情臺(tái)的精確定位，壓頭

與銷孔的軸心毛病不得高出30μm；二，銷釘?shù)膲喝肷疃染噤N孔上端面恒爲(wèi) 5±0.5mm。利用傳統(tǒng)壓

銷機(jī)壓銷，這兩項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度與操作人員的操作經(jīng)曆、身段狀態(tài)密切相幹，屬于勞動(dòng)密集型工

種。

   HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A 鑒于傳統(tǒng)壓銷機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，以及生産單位每

每變動(dòng)産品種類，在加工批量大、供貨周期短時(shí)

難以與其他加工關(guān)鍵相合拍，我們研制開辟了ATHD-030型數(shù)控壓銷機(jī)。

    2.壓銷機(jī)的團(tuán)體計(jì)劃

1

    HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A如圖1所示爲(wèi)壓銷機(jī)的布局簡圖。綜合思量控制

東西要求的定位精度、負(fù)載環(huán)境以及成本，采

用步進(jìn)電機(jī)直聯(lián)滾珠絲杠作爲(wèi)事情臺(tái)的開環(huán)驅(qū)動(dòng)單元。機(jī)床控制核心接納工控PC機(jī)，安置在控制櫃

（1）中。事情時(shí)，工件安置在X滑臺(tái)（3）上，接納配套夾具舉行裝夾。由X、Y滑臺(tái)來控制工件在

平面上的相對(duì)付壓頭（5）軸心的位置。接納汽缸對(duì)壓頭的下壓和擡起舉行控制，在壓頭行程兩端

接納霍爾元件對(duì)壓頭位置舉行捕捉。

    接納這種計(jì)劃方案，對(duì)付壓銷進(jìn)程中的兩個(gè)難以控制的關(guān)鍵均得到有效的控制：一，壓頭軸心

與銷孔軸心之間的位置毛病由數(shù)控體系的控制精度和滾珠絲杠的傳動(dòng)精度來包管；二，銷釘壓入銷

孔中的深度可議決調(diào)解汽缸的壓力，以及壓入到位後的連結(jié)時(shí)間來包管。一旦調(diào)試合格，機(jī)床的精

度連結(jié)性不壞，並在這兩個(gè)要害關(guān)鍵均清除了人爲(wèi)誤差，從而可以大概有效地包督工件質(zhì)量。

    3．?dāng)?shù)控體系硬件計(jì)劃

1

    HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A數(shù)控體系的硬件體系布局參見圖2。工控機(jī)爲(wèi)數(shù)

控體系的核心控制單元，認(rèn)真對(duì)整個(gè)體系的調(diào)

度辦理，控制位控卡、I/O卡，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控體系的位置控制、疏散邏輯控制成果。主機(jī)配備了網(wǎng)

卡，可以議決局域網(wǎng)與其他主機(jī)鏈接實(shí)現(xiàn)DNC群控或舉行互換數(shù)據(jù)。

    （1）位置控制[1]

    接納研華PCL839智能位控卡，生成指令脈衝，對(duì)步進(jìn)電機(jī)舉行位置控制，該卡具有自動(dòng)梯形加

減速的成果。機(jī)床坐標(biāo)軸的正、負(fù)限位開關(guān)以及零位開關(guān)信號(hào)直接送入PCL839。工控主機(jī)議決直接

讀寫PCL839位控卡的寄存器組來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控成果：可以設(shè)定輸出脈衝的突跳頻率、高頻率，以及加速

度大小，這些參數(shù)決定了坐標(biāo)軸運(yùn)行的根本特性；可以指令PCL839孕育産生連續(xù)運(yùn)行、定長度運(yùn)行

脈衝

，控制機(jī)床零點(diǎn)返回舉措等。

    HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A主機(jī)謀略孕育産生位置指令，寫入PCL839指令

寄存器，生成指令脈衝，送往步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，從而

實(shí)現(xiàn)機(jī)床的位置控制。

    （2）邏輯控制

    工控主機(jī)與PW24-24光電斷絕輸入輸出卡相共同，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置PLC，對(duì)來自控制面板的輸入信號(hào)

舉行高速掃描，同時(shí)將輸出信號(hào)舉行斷絕、放大後，直接驅(qū)動(dòng)繼電器，從而實(shí)現(xiàn)疏散邏輯控制成果

[2]。

    4．?dāng)?shù)控體系軟件計(jì)劃

1

   HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A 數(shù)控體系軟件開辟基于Linux操作體系，Linux

爲(wèi)自由軟件，如允許以開辟具有自主版權(quán)的數(shù)控

體系。體系根據(jù)成果分爲(wèi)以下模塊：人機(jī)界面辦理、機(jī)床手動(dòng)控制、示教成果、機(jī)床自動(dòng)控制、工

件參數(shù)備份等。此中人機(jī)界面接納了類Windows的全中文界面，議決通用鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床布局參數(shù)

、工藝參數(shù)的設(shè)定和修改；在手動(dòng)控制要領(lǐng)下，可以對(duì)機(jī)床的坐標(biāo)軸舉行點(diǎn)動(dòng)、原點(diǎn)返回控制，對(duì)

輸出點(diǎn)舉行手動(dòng)控制；利用示教成果可以記錄手動(dòng)控制的軌跡，並用來自動(dòng)控制機(jī)床活動(dòng)；在自動(dòng)

要領(lǐng)下，根據(jù)事先設(shè)定的軌跡對(duì)工件舉行加工。當(dāng)變更工件種類時(shí)，可以對(duì)已設(shè)定工藝參數(shù)的工件

舉行備份，以便將來重新取出連續(xù)利用。

    HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A圖3爲(wèi)自動(dòng)加工的流程圖。對(duì)付各銷孔位置，可

以根據(jù)工件的計(jì)劃尺寸謀略出在機(jī)床坐標(biāo)系中

的位置，直接填入數(shù)控體系提供的表中，從而實(shí)現(xiàn)精確定位。

金剛石具有硬度高、耐磨性不壞、熱導(dǎo)率大、摩擦系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、化學(xué)惰性強(qiáng)等精良特性，

是

制造切削*的理想質(zhì)料。近十年來，國內(nèi)外已先後開辟出可用于有色金屬、電極石墨、陶瓷、複

合質(zhì)料等精密加工的CVD金剛石厚膜焊接*，根本完成了CVD金剛石*的商品化開辟事情。

現(xiàn)在應(yīng)用較多的CVD金剛石厚膜焊接*制造工藝流程爲(wèi)：大尺寸金剛石厚膜制備→激光切割刀頭

→在真空或掩護(hù)性氛圍中釺焊刀頭與刀架→*刃磨。此中的要害工序爲(wèi)刀頭與刀架的焊接。由于

金剛石與低熔點(diǎn)金屬及其合金之間具有很高的界面能，因此金剛石很難被一樣平常的低熔點(diǎn)焊料合

金所

浸潤，可焊性極差。由于CVD金剛石爲(wèi)純晶質(zhì)的多晶金剛石質(zhì)料，因此同樣存在這一問題。只管通

過接納含鈦的銀銅合金焊料在惰性掩護(hù)氛圍或真空中舉行焊接可提高焊接強(qiáng)度，但該要領(lǐng)不但成本

較高，且焊接出的*在刃磨進(jìn)程中每每出現(xiàn)刀頭脫落征象，影響成品率。因此有須要研究開辟更

輕便、更可靠、成本更低的金剛石焊接工藝要領(lǐng)。本文對(duì)此舉行了試驗(yàn)研究。

2 試驗(yàn)要領(lǐng)

本試驗(yàn)擬接納新的工藝方案來制造CVD金剛石厚膜焊接車刀，工藝流程爲(wèi)：大尺寸金剛石厚膜制備

→激光切割刀頭→刀頭外貌金屬化(化學(xué)氣相沈積W膜)→在大氣中釺焊金屬化刀頭與刀架→*刃

磨。

制備CVD金剛石厚膜

接納自行研制的電子資助化學(xué)氣相沈積(EACVD)裝置(見圖1)在?100mm 的Si基片上制備0.8～1.0mm 

厚的大尺寸金剛石厚膜，沈積工藝條件見表1。

表1 CVD金剛石沈積工藝條件

基片質(zhì)料 應(yīng)聲壓力

(t) H2流量

(sccm) CH4流量

(sccm) O2

流量

(sccm) 基片溫度

(℃) 燈絲溫度

(℃) 燈絲與基片距離

(mm) 基片直流電流密度

(mA/cm2)

Si、Mo 50～70 400～800 40～80 15～30 800～1000 ～2300 8～10 200～

1000

切割金剛石刀頭

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A用激光精密加工機(jī)在制備的大尺寸金剛石厚膜上切

割出邊長爲(wèi)4.0mm的等邊三角形刀頭，並用H2SO4

和HNO3殽雜液煮沸洗濯，以去除切縫邊緣的殘留石墨，克制影響金屬化層與金剛石的聯(lián)合。

金剛石外貌金屬化處理懲罰

接納鎢氯化蒸發(fā)、氫氣還原的化學(xué)氣相沈積法在金剛石刀頭外貌(生長面)制備W金屬層。試驗(yàn)中，

沈積溫度分別選用800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃，沈積壓力～80 乇，沈積時(shí)間20～30min

。

刀頭與刀架的焊接

刀架質(zhì)料爲(wèi)YG6 硬質(zhì)合金，接納平凡Ag-Cu 合金焊料，在大氣中接納高頻感到加熱焊接，焊接溫度

850℃，焊後空冷。

*刃磨

接納老例金剛石*刃磨工藝對(duì)焊接*舉行刃磨，刃磨出的*爲(wèi)主偏角60°、副偏角15°、前

角5°、後角8°的可轉(zhuǎn)位車刀。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

金剛石刀頭質(zhì)料的質(zhì)量檢測

圖2爲(wèi)制備的CVD金剛石刀頭的Raman光譜圖。由圖可見，在1332cm-1處有一鋒利且高強(qiáng)度的金剛石

特征峰，表明質(zhì)料爲(wèi)純晶質(zhì)金剛石，無石墨和非晶碳因素。圖3爲(wèi)金剛石刀頭的掃描電鏡(SEM)照片

。由圖可見，金剛石晶粒刻面清楚，堆砌密實(shí)，粒徑較粗大，表明金剛石膜結(jié)晶質(zhì)量良不壞。由檢

測

結(jié)果可知，制備的CVD金剛石刀頭質(zhì)料爲(wèi)質(zhì)量良不壞的純晶質(zhì)多晶金剛石。

1

圖2 金剛石刀頭的Raman光譜圖

1

圖3 金剛石刀頭的SEM照片

金剛石外貌金屬化處理懲罰對(duì)釺焊結(jié)果的影響

金剛石刀頭與硬質(zhì)合金刀架的焊接結(jié)果可議決焊後刃磨進(jìn)程中刀頭是否脫落來定性表征(全部*

樣品的刃磨工藝?yán)淄?。刀頭外貌W金屬化層的制備工藝對(duì)釺焊結(jié)果的影響見表2。掃描電鏡分析結(jié)

果表明W層的厚度爲(wèi)4～6μm。

表2 差異溫度下金屬化處理懲罰刀頭的釺焊結(jié)果

金屬化層質(zhì)料 W

沈積溫度 800℃ 850℃ 900℃ 950℃ 1000℃

釺焊條件 大氣環(huán)境，高頻感到加熱850℃

刃磨結(jié)果 刀頭脫落 *合格

失效情勢 金屬化層W膜與金剛石離開，袒露金剛石生長面 無失效

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A金屬W是一種強(qiáng)碳化物形成元素，在高溫(900～1000

℃)下能與金剛石外貌碳原子産生界面化學(xué)應(yīng)聲

，生成穩(wěn)固的碳化物WC，從而實(shí)現(xiàn)與金剛石間牢固的化學(xué)鍵合；由于W的熱膨脹系數(shù)與金剛石靠近

，高溫沈積孕育産生的熱應(yīng)力較低，沈積的W層與金剛石之間具有良不壞的聯(lián)合強(qiáng)度，加之W與Ag- 

Cu合金

焊料的浸潤性較不壞，因此議決在CVD金剛石外貌沈積一層金屬W薄膜，可較不壞辦理金剛石與低熔

點(diǎn)合

金焊料之間浸潤性差、金剛石刀頭與鋼或硬質(zhì)合金刀架不易焊接的問題。

別的，在大氣環(huán)境中焊接時(shí)，CVD金剛石外貌的W金屬化層可隔絕金剛石與氧氣的直接打仗，警備金

剛石在高溫下被氧化，因此在溫度高達(dá)850℃的大氣環(huán)境下焊接仍可得到良不壞的焊接結(jié)果。議決

表

面W金屬化處理懲罰後，原來只能在真空或掩護(hù)性氛圍中舉行的高溫釺焊進(jìn)程可在大氣環(huán)境中舉行

，有

利于低沈焊接成本，提高焊接強(qiáng)度。

刃磨結(jié)果表明，CVD金剛石在900～1000℃的溫度下沈積一層4～6μm 厚的金屬W後，可實(shí)現(xiàn)與低熔

點(diǎn)

合金焊料的良不壞聯(lián)合。焊後刃磨及切削試驗(yàn)結(jié)果表明，該新工藝焊接牢固，*可饜足利用要求

。

由表2還可看出，當(dāng)金屬化處理懲罰時(shí)W的沈積溫度低于900℃時(shí)，W層與金剛石的聯(lián)合強(qiáng)度不高，W

膜在

焊後刃磨進(jìn)程中受打擊時(shí)易與金剛石離開，其緣故原由大概是在低于900℃條件下沈積的W膜與金剛

石間

的碳化物界面過渡層厚度不夠，從而影響了結(jié)合強(qiáng)度。

金剛石厚膜焊接車刀的切削加工性能

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A用刃磨合格的CVD金剛石厚膜焊接車刀在國産精密車

床上舉行加工Al棒的切削試驗(yàn)，切削條件及加

工結(jié)果見表3。

表3 金剛石車刀的切削條件及切削結(jié)果

加工質(zhì)料 切削用量 加工外貌粗糙度Ra

(μm)

轉(zhuǎn)速

(r/min) 切深

(mm) 走刀量

(mm/r)

純Al(鑄態(tài)) 1700 0.05 0.02 0.1

純Al(鍛態(tài)) 1700 0.05 0.02 0.08

由表3可見，用CVD金剛石厚膜焊接車刀加工出的Al 件外貌粗糙度極小，到達(dá)了平凡磨床的磨削效

果，可實(shí)現(xiàn)以車代磨。

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技能創(chuàng)建了電火花成形加工模型，實(shí)

行表明該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型充實(shí)地反應(yīng)出該機(jī)床的加

工特性。在此模型的根本上，仿真研究了峰值電流、脈衝寬度、脈衝隔絕等緊張加工參數(shù)與加工速

度和外貌粗糙度之間的幹系，得到了與實(shí)際生産環(huán)境符合的自順應(yīng)電火花成形機(jī)加工工藝紀(jì)律，並

利用仿真結(jié)果展現(xiàn)了自順應(yīng)控制機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床的區(qū)別。

要害詞：電火花加工；仿真試驗(yàn)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；自順應(yīng)控制

自順應(yīng)控制電火花成形機(jī)由于具有自順應(yīng)控制本領(lǐng)，可實(shí)時(shí)調(diào)解電加工參數(shù)，改進(jìn)間隙狀態(tài)，因此

在加工參數(shù)選擇並不非常合理的環(huán)境下，也能使放電得以穩(wěn)固地舉行，而不會(huì)導(dǎo)致工件燒傷等征象

的産生，與傳統(tǒng)電加工機(jī)床相比，具有很大的良不壞性。但現(xiàn)在對(duì)其工藝紀(jì)律的研究還較爲(wèi)缺乏，

導(dǎo)

致生産實(shí)踐中工藝參數(shù)的選取較爲(wèi)盲目，難以取得理想的生産率。研究的自順應(yīng)控制體系作用下電

火花成形機(jī)的工藝紀(jì)律，將不但對(duì)工藝參數(shù)的選擇具有緊張的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)控制體系的計(jì)劃、革新

也具有很大的參考意義。但由于電火花加工的機(jī)理非常龐大，是一個(gè)高度非線性的體系，要?jiǎng)?chuàng)建一

個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)模型非常困難。*在電火花加工機(jī)床上舉行試驗(yàn)不但費(fèi)時(shí)，費(fèi)用也高，要對(duì)工藝規(guī)

律舉行體系研究存在著現(xiàn)實(shí)的困難。別的，某些工藝紀(jì)律在機(jī)床上也不肯定能展開研究，如深小孔

或易孕育産生破壞性的電弧放電等。若能創(chuàng)建一個(gè)電火花加工模型，則不但能在該模型的根本上利

用計(jì)

算機(jī)對(duì)工藝紀(jì)律展開體系研究，而且成本低，甯靜可靠，也可對(duì)某些不易在機(jī)床上舉行試驗(yàn)的工藝

展開仿真研究。本文在大量工藝試驗(yàn)的根本上，創(chuàng)建了電火花成形加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，並利用此模

型，仿真研究了峰值電流、脈衝寬度、脈衝隔絕等緊張加工參數(shù)與加工速度和外貌粗糙之間的幹系

。

1電火花加工實(shí)行計(jì)劃

1.1輸入輸出變量的確定

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A在電火花成形加工中，峰值電流Ip、脈衝寬度ton、

脈衝隔絕toff、擡刀時(shí)間tup和加工時(shí)間tdn、

空載電壓、伺服參考電壓、加工深度、加工面積、電極形狀、電極質(zhì)料及電介液等因數(shù)均對(duì)電火花

加工的速度、外貌粗糙度、電極斲喪等有密切的幹系。但如把全部這些參數(shù)均作爲(wèi)自變量來處理懲

罰，

將使實(shí)行次數(shù)太多而不現(xiàn)實(shí)，而且無法同時(shí)得到全部這些參數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)上述分析，並與電

加工方面的專家及實(shí)際操作人員討論後確定輸入變量爲(wèi)峰值電流、脈衝寬度、脈衝隔絕、擡刀時(shí)間

及加工時(shí)間；而加工速度和外貌粗糙度反應(yīng)了機(jī)床的緊張加工特性。電火花成形加工實(shí)行條件如下

：

機(jī)床：Sodick A3C

事情液：國産放電加工油

電極質(zhì)料：紫銅

工件質(zhì)料：鐵基合金

加工極性：電極(+)

1.2實(shí)行要領(lǐng)

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A在實(shí)行所用機(jī)床中，峰值電流共有30檔，脈寬則有

63檔，而可供選擇的脈衝隔絕則有63×9=567檔

，要*憑經(jīng)曆選取一個(gè)合理的參數(shù)組合顯得極爲(wèi)困難，也給實(shí)行計(jì)劃帶來了貧苦，不行能舉行全

因數(shù)實(shí)行。因此必要確定一種既能較全面地反應(yīng)該機(jī)床加工特性而實(shí)行次數(shù)又不太多的實(shí)行計(jì)劃方

法。

殽雜正交計(jì)劃法是現(xiàn)在利用多的也是有效的一種實(shí)行計(jì)劃要領(lǐng)，只要較少次數(shù)的實(shí)行即可全面地反

映各個(gè)自變量與應(yīng)變量之間的幹系。實(shí)行中，峰值電流、脈衝寬度和脈衝隔絕均接納9水平計(jì)劃，

而擡刀時(shí)間和加工時(shí)間由于變革範(fàn)疇相對(duì)較小，接納了3水平計(jì)劃，因此總的實(shí)行數(shù)爲(wèi)9×9=81次，

相對(duì)全因數(shù)試驗(yàn)9×9× 9×3×3=6561次而言，試驗(yàn)次數(shù)大大淘汰。

加工穩(wěn)固後，定時(shí)讀取機(jī)床Z軸位置，再折算成該段時(shí)間內(nèi)的工件蝕除體積，就可得到加工速度。

爲(wèi)包管測量數(shù)據(jù)的可靠性，一樣平常對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)均測量五次，取平均值得到相應(yīng)工藝條件下的加

工速

度。外貌粗糙度的檢測接納了日本SEIMITSU公司生産的Surfcom 130A型專用外貌粗糙度測量儀，該

儀器能直接輸出種種尺度的外貌粗糙度值，可精確到0.1μm。

2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自構(gòu)造、自順應(yīng)、自學(xué)習(xí)和非線

性動(dòng)態(tài)處理懲罰等特性，能在肯定程度上實(shí)現(xiàn)人腦的

概括、類比和推廣本領(lǐng)，並且它不必要預(yù)先給定模型，能自動(dòng)從大量的數(shù)據(jù)中提取紀(jì)律，議決遐想

影象和推廣本領(lǐng)來獲取所需數(shù)據(jù)，得當(dāng)于辦理龐大的非線性問題。而EDM正是這種具有高度非線性

、難以用具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式來形貌工藝紀(jì)律的體系，在電火花工藝建模中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，恰不壞可

發(fā)

揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的良不壞性。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系是由大量性能簡略的神經(jīng)元組成的一個(gè)布局龐大、性能完善的體系。首先根據(jù)實(shí)際情

況確定網(wǎng)絡(luò)的拓樸布局，然後用有肯定命量的樣本對(duì)網(wǎng)絡(luò)舉行訓(xùn)練，創(chuàng)建輸入和輸出之間的映射關(guān)

系。

電火花加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可用圖1來表現(xiàn)，圖中接納了常用的BP網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中隱含層單

元數(shù)的確定現(xiàn)在還沒有明確的紀(jì)律可循，一樣平常議決網(wǎng)絡(luò)布局實(shí)行來確定。以實(shí)行數(shù)據(jù)爲(wèi)樣本，

讓網(wǎng)

絡(luò)布局從5-5-2變革到5-28-2，發(fā)明5-14-2布局切合，這種布局既有較高的學(xué)習(xí)精度，學(xué)習(xí)速度也

不慢，爲(wèi)合理。

1

圖1 電火花加工工藝模型

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型創(chuàng)建後，爲(wèi)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的精確性，特做了下表所示的實(shí)行舉行驗(yàn)證。從表中結(jié)果可看出

，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值和實(shí)行值相當(dāng)靠近，表明模型已可以大概反應(yīng)機(jī)床的工藝特性，體現(xiàn)了機(jī)床的工

藝規(guī)

律，可用來仿真研究電火花工藝試驗(yàn)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測結(jié)果

1

3工藝紀(jì)律的仿真研究

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A議決前面創(chuàng)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)電火花成形加工

的緊張加工參數(shù)與加工性能之間的幹系舉行了仿

真研究，得到的仿真曲線如圖2～圖7所示，仿真試驗(yàn)的根本條件與1.1劃定的雷同。

1

圖2 脈寬與外貌粗糙度       圖3 脈寬與加工速度

圖3表明，當(dāng)峰值電流連結(jié)穩(wěn)固，加工速度隨脈衝寬度的增長而有較大的增長；但當(dāng)脈衝寬度增長

到肯定程度時(shí)，加工速度不再隨著脈衝寬度的增長而增長，乃至有所降落。分析認(rèn)爲(wèi)，對(duì)付肯定的

峰值電流，脈寬增長時(shí)，由于放電能量的增長，放電痕的半徑及深度均有所增長，但當(dāng)放電連續(xù)時(shí)

間過永劫，放電痕半徑和放電痕深度雖有所增長，但由于工件本身的熱傳導(dǎo)作用，使放電能量得不

到有效的利用，加工速度仍將由于脈衝寬度的增長而降落，而放電痕深度的增長使外貌粗糙度反而

有所增長，這可從圖2得到驗(yàn)證。因此，對(duì)付肯定的峰值電流存在一個(gè)佳脈衝寬度，使加工速度達(dá)

到大。脈衝寬度過大則有害無益。仿真研究也表明，當(dāng)脈衝寬度過小時(shí)，由于放電能量過小，放電

進(jìn)程很不穩(wěn)固，導(dǎo)致加工速度極低。

1

圖4 峰值電流與外貌粗糙度       圖5 峰值電流與加工速度

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A當(dāng)脈衝寬度連結(jié)穩(wěn)固時(shí)，放電能量將隨著峰值電流

的增長而增長，單位脈衝的蝕除量隨之上升，因

此加工速度和外貌粗糙度都將隨電流的提高而提高。當(dāng)峰值電流增長到肯定程度時(shí)，由于放電能量

過大，間隙狀態(tài)漸漸惡化，此時(shí)，傳統(tǒng)的機(jī)床由于不能對(duì)加工參數(shù)舉行自順應(yīng)調(diào)治，加工狀態(tài)漸漸

開始不穩(wěn)固，若峰值電流進(jìn)一步提高，加工將不能連續(xù)舉行，但帶有自順應(yīng)控制體系的機(jī)床將會(huì)自

動(dòng)地適量加大脈衝間隙，使放電産物能較不壞地得到排擠，間隙狀態(tài)改進(jìn)，然而加工速度的上升幅

度

將大大減小，並漸趨平緩。當(dāng)峰值電流連續(xù)增長時(shí)，由于間隙狀態(tài)的緊張惡化，導(dǎo)致加工極不穩(wěn)固

，自順應(yīng)控制體系將進(jìn)一步提高脈衝隔絕寬度，直至間隙狀態(tài)得到改進(jìn)。這顯然低沈了加工效率，

使加工速度低沈。而脈衝能量的增長將導(dǎo)致放電痕深度的增長，相應(yīng)地導(dǎo)致外貌粗糙度變差。圖4

和圖5的仿真結(jié)果反應(yīng)了電火花加工的這種工藝紀(jì)律。

1

圖6 脈衝隔絕與外貌粗糙度       圖7 脈衝隔絕與加工速度

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A當(dāng)峰值電流和脈寬均連結(jié)穩(wěn)固而讓脈衝隔絕變革時(shí)

，得到如圖7所示的仿真曲線。在實(shí)際加工中，

當(dāng)脈衝隔絕較小時(shí)，加工不穩(wěn)固，而且加工速度一樣平常很小，不易測量。故難于利用試驗(yàn)來研究

小脈

衝隔絕環(huán)境下，脈衝隔絕與加工性能之間的幹系，而仿真試驗(yàn)則不會(huì)受到實(shí)際加工時(shí)的種種限定，

利于對(duì)某些極度征象展開研究。從仿真曲線可看出，加工速度並不隨脈衝隔絕的縮小而無限增長，

反而會(huì)有所減小，表明脈衝隔絕存在一個(gè)臨界點(diǎn)。當(dāng)脈衝隔絕過小時(shí)，由于放電頻率過高，間隙狀

態(tài)惡化，加工難以穩(wěn)固，乃至導(dǎo)致工件的燒傷。自順應(yīng)控制機(jī)床由于具有自順應(yīng)性能，能自動(dòng)調(diào)治

脈衝參數(shù)，克制工件的燒傷，但由于自順應(yīng)控制體系總有一個(gè)滯後延緩進(jìn)程，並不肯定能*到位

，導(dǎo)致加工速度的低沈，且越偏離臨界點(diǎn)，降落速度越快。臨界點(diǎn)的位置則在某種程度上反應(yīng)了該

機(jī)床的控制性能。

一樣平常認(rèn)爲(wèi)，外貌粗糙度緊張取決于放電能量，而與脈衝隔絕並無太大幹系，但觀察與圖7同時(shí)

得到

的仿真曲線圖6發(fā)明，當(dāng)脈衝隔絕增長到肯定程度時(shí)，外貌粗糙度根本與脈衝隔絕無關(guān)；但當(dāng)脈衝

隔絕比力小，出現(xiàn)了外貌粗糙度隨脈衝隔絕的減小而低沈的征象，這種征象在實(shí)際加工中是比力少

見的。分析緣故原由認(rèn)爲(wèi)，當(dāng)脈衝隔絕過小時(shí)，容易産生放電會(huì)合征象，較永劫間會(huì)合在某一放電

點(diǎn)的

四周，使放電通道變粗，從而導(dǎo)致放電痕半徑變大而深度變淺，外貌粗糙度也就相應(yīng)低沈。

4結(jié)論

(1)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技能創(chuàng)建了電火花成形加工工藝模型，模型的預(yù)測誤差根本控制在10%以內(nèi)，體現(xiàn)

了機(jī)床的加工工藝紀(jì)律，爲(wèi)實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇提供了大概。

(2)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在謀略機(jī)真研究了電火花成形加工的加工參數(shù)與加工性能之間的幹系，

展現(xiàn)了帶有自順應(yīng)控制體系機(jī)床的工藝紀(jì)律。

(3)仿真結(jié)果表現(xiàn)，帶有自順應(yīng)控制體系的機(jī)床，在加工參數(shù)配置不合理的環(huán)境下，雖然加工效率

較低，但仍能使加工得以維持，不會(huì)導(dǎo)致工件的燒傷，這是傳統(tǒng)機(jī)床所不具備的不壞處。

HIR直線導(dǎo)軌滑臺(tái)VRT1025A VRT1085A VRT3205A(4)議決謀略機(jī)仿真研究了實(shí)際加工中一些難以舉行

的工藝實(shí)行，對(duì)此中一些征象作出了理論上的

表明，充實(shí)體現(xiàn)了利用仿真技能研究電火花加工紀(jì)律的良不壞性。即仿真試驗(yàn)不但節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用

，

而且甯靜可靠，也易于展現(xiàn)某些不易在機(jī)床上實(shí)際試驗(yàn)的工藝紀(jì)律的特點(diǎn)。