摘要：为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了应用于微细电火花加工的清扫脉冲回路,可在极间加载高能量窄脉宽的清扫脉冲,以清除积聚在极间的加工屑.利用该电源在桌面式微细电火花加工机床上进行了微细深孔加工实验和微细孔极限加工实验,取得了较好的加工效果.

摘要：设计了微细电极在线检测系统。系统由卤素灯光源、变焦显微镜头、CCD摄像机和6自由度支架组成，具有1．61μm的分辨率和113-729的放大率。在Linux平台下，基于V4L2API开发了图像采集程序，使用mmap（）内存映射方法获取图像数据。实现了IplImage数据结构和QImage类的转换，使图像既可以基于OpenCV进行处理，又可以基于Qt进行显示，通过Canny边缘检测算法提取了微细电极的边缘轮廓。实现了电极在线观测的G代码功能，进行了块状电极电火花磨削微细轴的实验。实验结果表明系统可以在线观察电极状态和在线测量电极尺寸，在线测量值与扫描电镜离线测量值的相对误差在5％以内，解决了微细电火花加工的微细电极在线制造和检测等难题。

摘要：为实现微细电火花加工表面粗糙度评定,提出了基于扫描电镜结果的表面粗糙度快速高斯评定方法。首先,对使用的高斯评定算法进行详尽阐述,对评定数据进行预处理。然后,以微细电火花加工的扫描电镜数据为依据,设计了基于高斯评定基准的快速评定算法。最后,以实际样件的微细电火花加工和扫描电镜结果为输入,分别利用本文提出的快速评定方法、卷积算法和快速傅里叶变换(FFT)评定算法进行表面粗糙度评定的仿真试验。试验结果表明:相比于卷积法和FFT评定算法,本文方法能显著提高评定效率,对512×512采样点的评价时间可分别由传统两种方法的6s和4s缩短为2s。

摘要：围绕微细点火花加工的关键技术,开发出了具有4轴3联动的微细电火花加工装置。阐述了利用该装置实现微细电火花加工的关键技术和实现途径。包括微能脉冲电源的设计实现;通过选择适当的伺服控制策略,解决了伺服机构在小位移进给时所存在的爬行问题:探索了微细电极的在线制作与检测方法,并分析了在线检测方法存在的误差。在该装置上进行了大量的加工试验,试验已加工出最小直径为12μm的微细轴和25μm的微细孔,并实现了具有空间自由曲面的,大小为1 mm×0.3 mm×0.18 mm微脸谱雕塑的加工。

摘要：设计开发出了具有四轴三联动的微细电火花加工装置.针对该装置,对微细电极的制作控制技术、成型加工的伺服控制和微三维结构加工过程中电极损耗的补偿控制等进行了深入研究.在充分分析伺服机构性能的基础上,提出针对不同加工目的采用不同的伺服控制策略,不仅解决了伺服机构在微位移进给过程中存在的爬行问题,同时也较好地解决了电极制作过程中存在的伺服振荡问题;对电极损耗的补偿控制技术进行了深入的研究,进而提出了电极损耗的在线补偿策略,该补偿策略作为微细电火花加工控制系统的一个组成部分,使电极损耗的补偿与微细铣削加工的CAD/CAM系统分开,大大提高了微细电火花进行三维微结构加工的实用性.实验加工出最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm微细孔,并实现了外径为4 mm、具有24个叶片的微型涡轮盘以及直径为150μm微小半球的加工.

摘要：为了满足微细电火花加工高精度、高灵敏度和强实时性的运动控制要求,提出了以可编程多轴控制器为下位机、PC和Linux为上位机的体系结构,进行了六轴联动微细电火花加工数控系统的软硬件设计。为了解决微细电极在线制造和补偿等技术难题,该数控系统集成了机器视觉功能,基于V4L2应用程序接口开发了图像采集程序,基于OpenCV开发了图像处理程序,通过Canny边缘检测算法,提取了微细电极的边缘轮廓,可以在线观察和测量微细电极。此外,基于Lex和YACC设计并实现了数控代码解释器。

摘要：微细电火花加工的关键设备技术涉及电极的微进给伺服机构、电极和工件的附加相对运动机构、微小能量放电电源以及加工状态检测与控制系统等。文章围绕微细电火花加工系统的设计实现 ,介绍基于压电致动原理以及摩擦传动的微进给机构、工具电极的线放电磨削机构和旋转主轴、以及微小能量放电电源的设计等 。

摘要：分析了微能脉冲电源的实现途径,设计开发出了满足微细电火花加工用的微能脉冲电源。该电源能实现超低能量(10-7J以下)下的微细电火花加工,为实现纳米级电火花加工提供了可能的技术保证。

摘要：微细电火花加工工件表面的重铸层影响加工精度和使用性能,为此设计了具有微细电火花加工及电解去除表面重铸层功能的集成装置。该装置由运动平台、伺服控制、脉冲电源等关键部分组成,集成了微细电火花和微细电解加工功能。针对不同加工方法采用不同的控制策略,解决了微细电火花加工与电解加工在同一设备上的集成问题。通过实验验证,该装置可以很好地实现微细电火花加工表面重铸层的在线去除,且去除厚度可通过改变加工参数的形式来控制。

摘要：间隙平均电压(电流)检测是目前微细电火花加工放电状态检测的主要手段。利用理想的矩形脉冲序列模拟实际放电脉冲,基于一阶RC电路响应理论对平均电压检测电路的平均电压稳态值、系统灵敏度等进行了分析和讨论,提出了平均电压检测方法的数值模型。