鼎億電火花成形加工——實(shí)現(xiàn)加工過程控制的智能化

標(biāo)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(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于電火花成形加工是在復(fù)雜環(huán)境下基于復(fù)雜任務(wù)對(duì)復(fù)雜對(duì)象的控制，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已不能滿足自動(dòng)化加工的要求，因此需要建立多輸入、多輸出的控制系統(tǒng)，智能控制將是解決此類復(fù)雜問題的有效途徑。智能控制系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)功能，能自主調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)、參數(shù)和方法，進(jìn)行決策規(guī)劃和廣義問題求解。它就如同一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的操作者，可通過對(duì)加工信息的定性刻劃，模擬熟練操作者的思維方式，根據(jù)當(dāng)前的加工狀態(tài)調(diào)整加工參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高加工效率、加工精度、加工過程穩(wěn)定性以及簡(jiǎn)化操作過程，拓寬加工范圍的目的。

雖然智能控制系統(tǒng)在電火花成形加工中得到了大量應(yīng)用，但仍有許多不完善之處，主要需解決以下問題：①根據(jù)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(shù)；②開發(fā)能根據(jù)加工過程中間隙狀態(tài)的改變而自適應(yīng)變化的脈沖電源；③工作液的合理選用及其對(duì)加工過程的影響；④降低各種干擾對(duì)加工過程的影響。針對(duì)以上問題，電火花成形加工智能控制系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)研究和應(yīng)用以下技術(shù)：

1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

雖然專家系統(tǒng)可使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有類似人類專家的解決間題的能力，但其在知識(shí)的獲取方面存在困難，自學(xué)能力差。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種通過利用計(jì)算機(jī)對(duì)人類大腦功能進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化和模擬而建立的高度非線性系統(tǒng)，它具有自組織、自學(xué)習(xí)、容錯(cuò)性和并行處理信息的能力，特別適合處理復(fù)雜問題，是對(duì)專家系統(tǒng)的有力補(bǔ)充。目前，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已有多種不同的結(jié)構(gòu)模型，今后應(yīng)將多種結(jié)構(gòu)模型合理結(jié)合，充分發(fā)揮人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自身優(yōu)勢(shì)，與專家系統(tǒng)、模糊控制技術(shù)互相取 補(bǔ)短，提高對(duì)放電狀態(tài)、加工效率、放電位置等的預(yù)測(cè)精度，提高在線實(shí)時(shí)控制效果，推動(dòng)電火花成形加工過程控制向更高層次發(fā)展。

2、專家系統(tǒng)的應(yīng)用

由于電火花成形加工的復(fù)雜性，操作人員需要熟練掌握數(shù)控編程技術(shù)、加工規(guī)準(zhǔn)選擇、電極損耗補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)和相關(guān)知識(shí)，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的欠缺都將造成加工過程的缺陷或失敗。采用專家系統(tǒng)可以較好解決這一問題。專家系統(tǒng)的建立及功能的完善需要根據(jù)電火花成形加工的特點(diǎn)，結(jié)合多年來的試驗(yàn)研究成果及實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，不斷充實(shí)、改進(jìn)專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，細(xì)化推理過程，建立良好的人機(jī)接口，從而根據(jù)不同的加工要求，實(shí)現(xiàn)加工參數(shù)優(yōu)化及加工過程中的在線實(shí)時(shí)調(diào)整，達(dá)到降低操作難度、實(shí)現(xiàn)高效率、高精度和穩(wěn)定加工的目的。

3、模糊控制技術(shù)的應(yīng)用

模糊控制技術(shù)是在模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量及模糊邏輯推理技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，通過輸入少量參數(shù)，模糊控制系統(tǒng)即可自動(dòng)選擇最優(yōu)參數(shù)，自動(dòng)監(jiān)控加工過程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、最優(yōu)化控制。此外，將自適應(yīng)和學(xué)習(xí)能力引人模糊控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)模糊控制規(guī)則、隸屬函數(shù)和模糊量化在控制中的自動(dòng)調(diào)整和完善。由于電火花成形加工機(jī)理尚未得到充分認(rèn)識(shí)，因此模糊控制技術(shù)在電火花成形加工中的應(yīng)用還存在許多不完善之處，需要進(jìn)一步深人研究，如：模糊集合隸屬函數(shù)的求取、模糊控制參數(shù)調(diào)整的優(yōu)化方法、用模糊方法對(duì)加工狀態(tài)建模、模糊預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)、運(yùn)算速度的提高等。有必要進(jìn)一步完善模糊控制與自適應(yīng)控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)的結(jié)合，充分發(fā)揮各種控制方法的優(yōu)勢(shì)，以解決上述難題，實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、低損耗、穩(wěn)定的加工過程控制。

為了緊跟先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展步伐，應(yīng)將最先進(jìn)的人工智能技術(shù)引人電火花成形加工過程控制中，利用各種控制技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，研制智能化、模塊化的電火花成形加工機(jī)床的控制部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，促進(jìn)電加工產(chǎn)業(yè)的全面技術(shù)進(jìn)步。

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