鼎億電火花成形加工——實現加工過程控制的智能化

標簽：電火花成形加工|電火花成形

提高鼎億電火花成形加工過程的智能化是該加工技術發展的必然趨勢。由于電火花成形加工是在復雜環境下基于復雜任務對復雜對象的控制，傳統的控制系統已不能滿足自動化加工的要求，因此需要建立多輸入、多輸出的控制系統，智能控制將是解決此類復雜問題的有效途徑。智能控制系統具有自學習和自適應功能，能自主調節系統的控制結構、參數和方法，進行決策規劃和廣義問題求解。它就如同一個有經驗的操作者，可通過對加工信息的定性刻劃，模擬熟練操作者的思維方式，根據當前的加工狀態調整加工參數，進而實現提高加工效率、加工精度、加工過程穩定性以及簡化操作過程，拓寬加工范圍的目的。

雖然智能控制系統在電火花成形加工中得到了大量應用，但仍有許多不完善之處，主要需解決以下問題：①根據不同加工要求確定工具電極與工件加工表面之間的合理間隙和合理加工參數；②開發能根據加工過程中間隙狀態的改變而自適應變化的脈沖電源；③工作液的合理選用及其對加工過程的影響；④降低各種干擾對加工過程的影響。針對以上問題，電火花成形加工智能控制系統應重點研究和應用以下技術：

1、人工神經網絡技術的應用

雖然專家系統可使計算機控制系統具有類似人類專家的解決間題的能力，但其在知識的獲取方面存在困難，自學能力差。人工神經網絡是一種通過利用計算機對人類大腦功能進行抽象、簡化和模擬而建立的高度非線性系統，它具有自組織、自學習、容錯性和并行處理信息的能力，特別適合處理復雜問題，是對專家系統的有力補充。目前，人工神經網絡技術已有多種不同的結構模型，今后應將多種結構模型合理結合，充分發揮人工神經網絡技術的自身優勢，與專家系統、模糊控制技術互相取 補短，提高對放電狀態、加工效率、放電位置等的預測精度，提高在線實時控制效果，推動電火花成形加工過程控制向更高層次發展。

2、專家系統的應用

由于電火花成形加工的復雜性，操作人員需要熟練掌握數控編程技術、加工規準選擇、電極損耗補償等技術和相關知識，其中任何一個環節的欠缺都將造成加工過程的缺陷或失敗。采用專家系統可以較好解決這一問題。專家系統的建立及功能的完善需要根據電火花成形加工的特點，結合多年來的試驗研究成果及實際操作經驗，不斷充實、改進專家系統知識庫，細化推理過程，建立良好的人機接口，從而根據不同的加工要求，實現加工參數優化及加工過程中的在線實時調整，達到降低操作難度、實現高效率、高精度和穩定加工的目的。

3、模糊控制技術的應用

模糊控制技術是在模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯推理技術的基礎上發展起來的先進計算機控制技術，通過輸入少量參數，模糊控制系統即可自動選擇最優參數，自動監控加工過程，實現自動化、最優化控制。此外，將自適應和學習能力引人模糊控制系統，可實現對模糊控制規則、隸屬函數和模糊量化在控制中的自動調整和完善。由于電火花成形加工機理尚未得到充分認識，因此模糊控制技術在電火花成形加工中的應用還存在許多不完善之處，需要進一步深人研究，如：模糊集合隸屬函數的求取、模糊控制參數調整的優化方法、用模糊方法對加工狀態建模、模糊預測的設計、運算速度的提高等。有必要進一步完善模糊控制與自適應控制、人工神經網絡、專家系統的結合，充分發揮各種控制方法的優勢，以解決上述難題，實現高效率、高精度、低損耗、穩定的加工過程控制。

為了緊跟先進制造技術的發展步伐，應將最先進的人工智能技術引人電火花成形加工過程控制中，利用各種控制技術的特點與優勢，研制智能化、模塊化的電火花成形加工機床的控制部件和執行機構，促進電加工產業的全面技術進步。

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