一、曲线合成插补理论及其在慢走丝线切割加工中的应用（论文文献综述）
曹俊[1]（2021）在《桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究》文中进行了进一步梳理电火花线切割加工具有非接触、无毛刺、低应力、精度高等特点,在特种加工领域占据重要地位。在中国制造2025的时代背景下,研制一款结构小巧、功能完善的桌面式电火花线切割平台,符合现代机床小型化、绿色化的发展趋势。基于嵌入式多核处理器的线切割数控系统具有多实时任务并行、任务间通信频繁的特点,因此多核实时任务的调度成为了高性能线切割数控系统开发过程中必须解决的问题。此外,由于往复走丝线切割加工中电极丝损耗和断丝难以避免,因此结合电火花线切割加工机理,实现对断丝与电极丝损耗的实时预测和控制,对提高线切割系统的加工效率有着重要的意义。本文根据电火花线切割工艺需求,将桌面式电火花线切割平台划分为走丝模块、伺服进给模块、脉冲电源模块以及工作液循环模块。针对传统走丝机构张紧力调整不便的劣势,设计了张紧力稳定且灵活可调的双丝筒重锤式走丝机构;设计并校核了基于滚珠丝杠的伺服进给模块,并利用步进电机结合编码器实现伺服进给的闭环控制;通过总结传统脉冲电源的优劣,设计了一种基于BUCK电路的脉冲电源,该电源采用电感作为限流元件,电能利用率高。桌面式电火花线切割平台的数控系统采用ARM+STM32的结构,ARM与STM32通过CAN总线通信。其中ARM芯片作为上位机,控制伺服进给模块并运行数控软件;STM32作为下位机,负责控制走丝模块、脉冲电源模块以及工作液循环模块。线切割数控软件采用安全,高效的多进程架构,软件各进程通过共享内存、有名管道和信号实现加工数据的交换与加工流程的同步,各进程同步运行且互不干扰。为了发挥多核处理器的性能优势,提高数控系统实时性,对线切割数控系统进行了任务分析,建立了多核任务分配问题的抽象模型描述;采用处理器负载约束改良模拟退火法,实现了线切割数控系统多核任务分配寻优算法,该算法可快速收敛到最优分配方案,同时兼顾线切割数控系统多任务并发与周期执行的要求,充分发挥了处理器的多核运算能力,提升数控系统实时性能。针对桌面式电火花线切割平台的断丝问题,根据其断丝前出现密集电弧放电的特征,结合实验分析其断丝机理,得到了脉冲宽度与电弧放电概率及其电流峰值呈正相关的规律。基于该规律,提出了通过电流脉冲梯度曲线检测电弧脉冲,并采用多种手段抑制电弧脉冲,以减小电极丝损伤的断丝控制方案。经实验验证,该断丝控制方案能够抑制电弧放电的出现,提高加工稳定性,延缓断丝发生。根据电火花线切割加工的微观机理与电极丝损耗理论,得到了峰值电流、脉冲宽度二者与电极丝损伤呈正相关的规律,研究了基于循环神经网络的峰值电流预测技术。选取峰值电流和脉宽作为样本特征,通过STM32完成样本数据的采集与预处理。分析了循环神经网络的特点,利用Python语言对训练数据进行时间序列化处理后,建立并训练基于LSTM-RNN的峰值电流预测模型,最后利用Tensor Flow Lite将模型部署到数控系统上位机中,结合相应控制手段,提前抑制大峰值电流放电,降低了电极丝的损耗。
白永杰[2]（2021）在《面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究》文中研究指明随着科学技术的不断发展,复杂空间三维结构的难加工金属材料零件在航空、航天等关键领域广泛应用,现实中许多零部件加工要求具有角度或者上下截面具有不同的形状,电火花线切割加工技术已经成为加工这类零部件的重要手段之一。目前国内外加工复杂结构零件通常是在电火花线切割机床上安装锥度切割装置,此类装置使电极丝变化一定角度,从而进行带角度切割,这种加工方法很大程度上受到机床本体结构的约束。因此,本文提出了面向关节机器人技术的高速走丝电火花线切割加工系统的研究方向,通过关节机器人进行电火花线切割加工,其走丝装置是主要的研究课题,本文旨在研制一套适用于关节机器人加工的线切割走丝装置,以解决一些不便于加床加工的大型零部件或复杂结构零件的加工任务,并对其进行实验研究,分析其加工过程中可能影响电极丝张力变化的因素。论文的主要研究内容如下所述。本文面向关节机器人的电火花线切割加工技术包括电火花线切割加工技术以及关节机器人技术。论文概括了国内外电火花线切割加工应用发展现状以及关节机器人在国内外切割领域的应用现状。在分析电火花线切割加工技术和关节机器人技术相关知识后,对采用关节机器人进行电火花线切割加工的走丝方式进行设计选用,完成面向关节机器人进行线切割加工的构型设计,在ADAMS软件中建立了虚拟样机,并对此加工方式进行运动学仿真,检验其在运动过程的稳定性,为后续面向关节机器人的线切割样机的研制奠定了基础。针对面向关节机器人的电火花线切割走丝装置进行详细设计加工。走丝装置是线切割机器人进行加工的重要组成部分,它的性能的好坏直接影响到电火花线切割的的加工精度,对比分析关节机器人所用走丝装置与线切割机床所用走丝装置的区别,确定走丝装置设计内容。分析了走丝装置各部件的功能,依次对走丝装置中的储丝桶部件、传动部件、排丝部件、线架部件进行了设计选用,最终完成走丝装置实物样机的加工装配。在对线切割机器人加工过程进行分析的基础上,针对面向关节机器人加工时可能存在的电极丝张力变化问题,对走丝装置进行了实验研究;通过实验检测了电极丝张力与储丝桶往复运行过程位置之间的变化规律,检验电极丝张力与走丝系统运行时间之间的变化规律,检验了电极丝张力受其角度变化的影响,分析实验得出了电极丝张力与走丝装置运行时间、空间角度之间的关系。
贾建宇[3]（2020）在《共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究》文中进行了进一步梳理微型零件或具有微细结构零件的需求日益增长,促进了微细制造领域的发展,微细轴作为微细制造领域的重要产品、工具,其制造精度直接影响作为产品的操作性,尤其是作为工具再应用于微细制造,如微孔、微槽、微细表面三维结构的加工,被加工零件的制造精度取决于微细轴的加工精度,即其直径一致性,包括单一微细轴轴向一致性及批量加工微细轴的重复一致性。目前微细轴的制造技术以微细电火花加工（Micro electrical discharge machining,Micro-EDM）为主,其具有加工精度高、易加工难切削金属、加工过程易于控制、加工过程几乎无切削力且成本相对较低的特点。其中,电火花线电极磨削（Wire electrical discharge grinding,WEDG）微细轴直径精度相对最好,主要原因是工具电极的损耗对微细轴加工的直径精度可以通过加工过程调控,同时,线电极与微细轴间的点放电模式、小放电能量也有利于微细轴直径一致性的控制。针对WEDG加工技术中缺乏直径控制或直径控制策略复杂的问题,提出了共面双线电极切向进给电火花磨削（Coplanar twin-wire tangential feed electrical discharge grinding,CTTF-WEDG）的加工方法,即:同平面内对称的双线电极形成一个微细窄缝,微细轴沿窄缝对称中心线相对导向器弧顶切向进给,共面双线电极窄缝宽度随微细轴切向进给非线性变化。CTTFWEDG方法既以切向进给的方式提高了微细轴径向材料去除厚度的分辨率,又以窄缝宽度及轴向进给约束了微细轴轴向直径,可以实现高精度的单根微细轴的轴向一致性和批量加工微细轴直径的重复一致性。此外,加载相互独立的双路RC模式脉冲电源的共面双线电极微细电火花加工系统可有效提高微细轴的加工效率。分析了CTTF-WEDG方法中微细轴直径的控制要素,包括共面双线电极窄缝宽度、相对窄缝最小宽度处的切向距离、放电间隙、线电极在导向器上的曲率半径;并得出了在上述要素不同条件下,微细轴直径变化及变化率的理论规律,为应用CTTF-WEDG方法加工微细轴提供了理论基础。基于理论分析的可行性结果,研发了实现CTTF-WEDG方法的高端微细电火花加工成套装备,其中包括:花岗岩床身的高精度X/Y/Z三轴直线运动平台、双线电极运丝系统、共面双线电极放电加工装置及基于压电陶瓷的窄缝宽度调节装置、主轴及其微动结构、辅助设备、相互独立的RC模式双路脉冲电源、基于PMAC卡的运动控制系统及基于C#的数控系统软件。基于此,开展了CTTF-WEDG方法加工微细轴的基础工艺实验研究;提出了微细轴初始加工位置确定的策略及微细轴的进给策略;确定了加工区线电极相对微细轴径向跳动最小量的控制参数;以提高加工效率为目标,将微细轴的加工过程划分为粗、半精、精加工三个工序,根据各阶段微细轴轴向直径偏差,提出了三个工序的划分方法,初步确定了各工序加工参数。其中,精加工过程决定了微细轴直径的轴向一致性及重复一致性,因此对精加工参数进行了基于正交实验的参数优化,在优化参数条件下,研究了微细轴轴向进给直径变化与线电极损耗的关系。此外,进行了CTTF-WEDG方法加工微细轴的效率对比研究,证明该方法相对单电源或单线电极加工的高效性。为进一步提高单根微细轴的直径一致性,首先分析了CTTF-WEDG加工系统中误差的影响,包括机床运动精度及定位精度、共面双线电极加工区位置波动的影响、共面双线电极的不共面误差的影响,并提出了相应的控制策略;对微细轴的进给策略整体优化,避免了因线电极损耗造成的微细轴锥度问题,提高了微细轴直径的轴向一致性,实现了800μm长度范围内±0.5μm的一致性控制。为加工小直径、大长径比的微细轴,分析了加工过程导致其呈现锥度的原因,研究了影响因素的控制方法,成功加工了直径小于10μm、长径比达47的微细轴。为实现CTTF-WEDG方法高精度控制批量加工微细轴直径的重复一致性,分析了微细轴重复加工过程中影响其直径重复一致性的因素,包括微细轴毛坯圆柱度及装夹误差对微细轴初始加工位置的影响、共面双线电极的不对称误差的影响以及微细轴在误差敏感方向（相对微细轴径向）加工位置偏移的影响,并提出了相应的控制策略;重点对微细轴径向材料去除厚度及精加工过程中连续切向进给后线电极损耗与微细轴直径的关系进行了研究,在微细轴直径控制模型的基础上重复加工了（?）45μm的高精度的黄铜及钨材料微细轴,在一定长度内,连续加工的微细轴重复一致性控制在±1μm内。综上,在CTTF-WEDG方法基础上,提出了一系列微细轴直径轴向一致性及重复一致性的控制方法,进行了加工过程中线电极损耗与微细轴直径变化关系的基础性研究,实现了高直径一致性的微细轴的加工,丰富了微细电火花加工微细轴的方法及直径一致性控制策略,为拓展微细电火花加工技术在微细制造领域的应用提供了理论指导和技术保障。
杨扬[4]（2019）在《慢走丝线切割机床监控设计分析》文中认为慢走丝线切割机床是目前精加工中的重要设备之一,通过对慢走丝线切割机床动态监控能够有效观察设备运行状况,从而避免加工中出现故障。针对目前慢走丝线切割机床常见故障,根据市场中中低速慢走丝线切割机床工作特点,在切割机床和监控器之间建立一个监控系统,从而实现机床与监控器之间信息传递和命令下达等功能;监控系统主要包括加工数据库、串口通信程序和监控界面等,从而完成对机床加工和实时故障的动态监控,并对过往累积数据进行分析与管理。
杨召彬[5]（2019）在《基于迭代理论的列表曲线连续性拟合理论和试验研究》文中研究指明国内外CAD/CAM理论及数控加工中心UG后置处理都涉及曲线插补、曲线拟合和刀具半径补偿三大理论,要求对拟合后的直线、圆弧或样条曲线先求等距曲线才能进行刀具半径补偿;计算环节既多又复杂、有误差累积,在拟合衔接点和拐点一阶、二阶导数都不连续,直接造成加工误差影响加工质量。需要对传统的曲线插补、曲线拟合和刀具半径补偿三大支撑理论进行理论和应用创新研究。本项目用已研究的无拐点二次曲线差分插补理论、曲线合成插补理论为基础,用计算数学迭代理论对传统CAD/CAM三大支撑理论及其关键技术进行优化创新研究,其中研究的主要内容有:（1）对本文要研究的曲线拟合数控系统进行了软硬件的总体规划,确定了PC机数控系统加PCI-1750数据采集卡的控制方案。完成了与PCI-1750数据采集卡相匹配的硬件电路设计,并在PC机上完成了对应的曲线拟合数控系统软件设计。（2）在PC机上,采用VC++6.0的开发环境完成了基于迭代理论的列表曲线拟合数控系统,并结合差分插补原理实现了对无拐点列表曲线的二次曲线拟合,拟合后的列表曲线连接点一阶、二阶导数均连续。（3）基于差分插补理论进行了能够直接完成刀具半径补偿的合成插补理论研究,并完成了与合成插补理论相匹配的数控系统加减速控制,在研华函数的应用下,数控机床能够高效的完成列表曲线的拟合加工,保证了机床和电机的正常运行。（4）在三坐标数控加工机床上完成基于差分插补原理的二次曲线加工实验;并进一步实现了空间直线插补的实验研究;最后用列表曲线拟合数控系统控制中型的透明数控雕刻机完成了列表曲线的连续性拟合实验。通过完成上述的研究,本文设计并完成了基于迭代理论的列表曲线拟合数控系统,包括整个曲线拟合数控系统的软硬件设计与开发。经过与传统的曲线拟合方法相比较,证明本课题的研究满足了课题开始的设计研究要求,解决了传统的直线、圆弧拟合中曲线拟合连接点一阶、二阶导数不连续的难题,并直接实现刀具半径补偿,在一定程度上优化创新了传统的CAD/CAM理论。
沈桂旭[6]（2018）在《往复走丝电火花线切割CAD/CAM/CAPP集成系统研究》文中研究指明线切割加工是电火花加工技术的重要分支,是一种利用放电蚀除原理进行切割加工的特种加工方式。相比传统机械加工,电火花线切割加工中无机械切削力作用、加工效率高,在模具制造、汽车行业、军工领域被广泛应用。线切割加工中,加工轨迹的精准规划与合理的工艺设计至关重要。本文针对往复走丝线切割加工中轨迹规划及工艺选优的难题,开展线切割智能CAD/CAM/CAPP集成系统研究。本文首先基于开源跨平台软件开发技术,构建网络化CAD/CAM系统。利用Qt C++实现系统功能模块开发与封装,采用事件驱动的方式,完成模块整合。利用Socket建立CAM系统与机床控制器之间的C/S通信模型,基于TCP/IP协议进行加工任务的网络传输通讯,实现对多种编控模式的兼容。所开发CAD/CAM系统完整包含往复走丝线切割基本绘图与轨迹规划功能,并支持多次切割、上下异形面切割、锥度切割等高级加工功能。该软件可运行于Windows、Linux等操作系统平台。针对大数据量实体图形的检索排序问题,本文提出了一种全新实体搜索算法——记忆搜索算法。相较传统算法,该算法实现了局部最优搜索,完成了算法复杂度的降维,为精密、复杂类零件的高效精准轨迹规划提供了支持。往复走丝线切割加工过程具有复杂性、多样性的特点。为解决多次切割加工预测与工艺选优难题,充分利用支持向量机回归算法（SVR）在非线性回归建模分析上的优势,构建多次切割加工预测模型。验证结果表明,相较传统回归模型与RBF神经网络模型,支持向量机回归模型具有更好的预测精度与泛化性能,可用于加工工艺指标的可靠预测。在此基础上,基于网格搜索法构建线切割CAPP系统。采用CAPP系统推荐参数开展加工实验,结果表明,所获得的工艺指标在满足选优可接受条件的同时,得到一定程度的优化。
王强[7]（2018）在《超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动特性及温度场分析与试验研究》文中研究指明形状记忆合金具有优异的力学性能与高形状记忆恢复率,在航空航天、生物医疗等领域有着广泛的应用,但由于其特殊的物理性能,传统加工方法（车削、磨削）加工效果较差,难以保证加工精度和表面加工质量。慢走丝电火花线切割加工（low speed wire electrical discharge machining,简称WEDM-LS）作为一种无宏观切削力的特种加工方法,不受材料性能限制,能加工任何强度的导电材料且具有加工精度高和加工质量高的特点,因此非常适合形状记忆合金的加工。但是传统WEDM-LS的加工效率是比较低的且大厚度工件加工困难,同时现代制造业的发展对线切割加工质量提出了更高的要求。为此,本文提出了超声磁场复合WEDM-LS的加工工艺,通过对电极丝振动特性及温度场进行研究,探索了超声磁场复合WEDM-LS的加工机理,结合相应的工艺试验,解决了传统WEDM-LS效率低的问题并改善了加工质量。首先对超声磁场复合WEDM-LS中的电极丝进行受力分析,基于机械振动力学基本理论建立了电极丝振动状态数学模型,根据模型求解出电极丝的振动响应并利用MATLAB编写程序对电极丝振动状态及放电点分布进行了仿真,通过仿真分析超声振动和磁场对电极丝振动状态及加工性能的影响。仿真结果表明超声振动和磁场改变了电极丝的振动形态,使得振幅增大同时放电点分布更加均匀。然后从磁场辅助WEDM-LS放电通道内带电粒子受力分析入手,得出了带电粒子的运动轨迹为摆线并计算出带电粒子运动轨迹长度,通过带电粒子运动轨迹长度推导出磁场辅助WEDM-LS放电电流计算公式,并从理论上分析了磁场对慢走丝线切割加工的影响。接着根据推导出的放电电流计算公式推导出磁场辅助WEDM-LS的能量分配比例、热流密度及放电通道半径的函数表达式,建立了磁场辅助WEDM-LS温度场模型,通过有限元仿真软件ANSYS对单脉冲温度场进行了仿真,研究了脉冲宽度和峰值电流对放电蚀坑尺寸的影响并同传统WEDM-LS进行了对比。随后基于磁场辅助WEDM-LS温度场仿真结果建立了材料去除率和表面粗糙度预测模型。最后进行了传统WEDM-LS、超声辅助WEDM-LS、磁场辅助WEDM-LS和超声磁场复合WEDM-LS四种工艺的加工试验,从材料去除率、加工表面粗糙度和三维形貌等方面分析了超声振动和磁场对慢走丝线切割加工的影响,同时总结了复合加工的工艺规律,试验结果表明超声磁场复合WEDM-LS的加工效果最好,在提高加工效率的同时能显着改善表面加工质量。
冯炜龙[8]（2018）在《高速走丝电火花线切割加工控制研究》文中提出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象,从而极大地影响加工的效果和精度。本文探讨了双平面插补算法,并且提出了速率的概念让四轴步进电机按协调的进给速率进给,从而避免了步进电机产生失步等问题。
陈昊[9]（2017）在《基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工运动学规划》文中进行了进一步梳理电火花加工具有无宏观切削力、能加工难切削材料、成形精度高等诸多优点,多轴联动电火花加工可以进一步实现复杂形状零件的高精度加工。以闭式整体叶盘类零件为代表的多轴联动电火花成形加工和以上下异形面零件为代表的多轴联动电火花线切割加工是其两大类主要应用场景。多轴联动数控电火花加工是闭式整体叶盘类零件的首选加工方法,然而这类零件的加工耗时严重,其加工效率问题曾经是制约航天发动机生产能力,甚至因此影响型号产品的交付周期的瓶颈。电火花线切割加工也在航空、航天模具制造行业有着至关重要的作用。加工精度的提升与加工效率的提升是衡量加工装备与加工技术能力的标准,本文研究工作的核心正是围绕如何提升多轴联动电火花加工精度与加工效率展开的。运动学作为数控系统的一部分,负责控制机床的加工工具和工件按照指令所给定的轨迹进行运动,并实现效率和精度的优化,对于一台机床能否实现复杂形状工件的高精度、高效率的加工起着至关重要的作用。为实现电火花加工数控系统从G代码加工向参数曲线直接加工过渡,考虑到电火花加工中特有的成形加工、抬刀运动、正反向插补等特点,针对进给速度规划算法、数控系统及其插补器中存在的问题,提出相应的解决方案。针对以往研究缺乏针对电火花成形加工多轴机床运动学分析的问题,从六轴联动电火花加工机床的结构出发,计算了六个运动轴的运动旋量与旋量的指数映射函数。根据旋量理论,分别推导了从工具坐标系到机床坐标系、从工件坐标系到机床坐标系的正向运动学方程,结合求逆运算得到从工具坐标系到工件坐标系的变换矩阵。根据闭式整体叶盘和闭式整体泵叶轮加工时的不同姿态,分别进行了运动学分析。利用运动学对多轴联动刚体运动的轨迹误差进行分析,提出了多轴联动刚体运动最大轨迹误差的评估方法。线速度和角速度的不同量纲造成了预设进给率与实际进给率之间的差别。针对多轴联动电火花加工进给率波动造成伺服控制不稳定的问题,本文从原理分析入手,结合电极、工件3D模型选取特征尺寸,提出了加权平均进给速度控制法来减少预设的进给率与实际进给率之间的偏差。并利用正向运动学对进给速度进行了后置处理匹配,提出了进给速度后置处理法对每一段进给路径进行进给速度的匹配,实现工件坐标系下均匀的进给速度控制,改善多轴联动电火花中的间隙伺服稳定性,提升加工效率。针对数据采样法插补非圆参数曲线带来弓高误差、速度波动、大量加工代码等问题。本文提出利用单位弧长增量插补法直接插补渐开线、阿基米德螺线、摆线、抛物线、B样条等曲线并做了插补精度的分析。针对电火花加工在范成加工领域的应用,分析了电火花加工工具半径的补偿方法并推导了统一范式。在面向电火花线切割的应用中,将方法拓展为广义单位弧长增量插补法,进行了上下异形面同步插补的研究,分析了带锥度工件的工具半径补偿方法,以及上下异形面导丝嘴坐标的计算方法。使广义单位弧长增量插补法在四轴联动线切割机床中得到应用。针对机床的坐标空间和工件坐标系中电极运动之间的非线性映射问题,本文提出了广义双NURBS曲线插补方法。工件坐标系下的电极运动采用NURBS参数曲线来表示并利用单位弧长增量插补法进行原子级插补。为了将插补结果映射到机床坐标空间,提出了采用广义双NURBS曲线映射关系来解决逆向运动学解析解不唯一问题。结合编码器/播放器架构,将单位弧长增量插补法应用于六轴联动电火花加工机床中,实验证实了该方法的有效性。
潘德灿[10]（2012）在《基于NiosⅡ的慢走丝线切割数控系统的研究》文中研究表明慢走丝线切割机床具有加工精度高、加工速度快、表面粗糙度小等优点。而我国慢走丝线切割技术的发展相对滞后。随着我国航空航天制造产业的飞速发展和模具行业的迅速崛起，开发具有自主知识、性能高的慢走丝线切割机床已经刻不容缓。由于数控技术是慢走丝线切割机床的关键，故本文将SOPC（System on aprogrammable chip）技术与数控技术相结合，开发可重构强、性能高、且易于升级的慢走丝线切割数控系统。本论文进行了慢走丝线切割数控系统的总体方案设计。通过对慢走丝线切割机床国内外发展现状的分析，并结合本课题的具体要求以及数控技术的发展动态，提出了采用SOPC技术搭建慢走丝线切割数控系统的总体方案。该数控系统是以NiosⅡ软核处理器为核心的片上双核系统，配合外围功能模块，实现数控系统的软硬件开发。本论文在确定了慢走丝线切割数控系统的总体方案后，首先进行了硬件电路的设计。以FPGA芯片EP2C35为核心，完成了NiosⅡ最小系统及其外围功能模块电路的设计，主要包括电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG接口电路、配置电路、SDRAM电路、NorFlash电路、NandFlash电路、RS485通讯电路、RS232接口电路、以太网接口电路以及AD转换电路的设计并提出了系统的硬件抗干扰措施。接着进行了慢走丝线切割运动控制的研究。对梯形加减速算法进行了讨论；对直线插补和圆弧插补算法进行了研究；阐述了自适应控制理论在慢走丝线切割运动控制中的应用。然后进行了慢走丝线切割数控系统的软件设计。阐述了NiosⅡ系统的开发流程；对NiosⅡ双核处理器之间的通讯进行了研究；完成了μC/OS-Ⅱ操作系统在NiosⅡ处理器上的移植以及以太网传输模块的设计；对慢走丝线切割数控系统进行了任务的划分，给出了系统任务的调度流程；并进行了基于触摸屏的系统人机界面的设计。本论文结合慢走丝线切割机床的加工原理以及控制要求，完成了基于NiosⅡ的慢走丝线切割数控系统大部分内容的研究与开发。系统运行稳定、可靠、基本达到了预期的设计要求，且系统重构性强、易于升级，具有较大的应用前景。
二、曲线合成插补理论及其在慢走丝线切割加工中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、曲线合成插补理论及其在慢走丝线切割加工中的应用（论文提纲范文）
（1）桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花线切割加工技术研究现状 |
| 1.2.2 桌面式机床研究现状 |
| 1.2.3 多核实时数控系统研究现状 |
| 1.2.4 线切割电极丝损耗与断丝研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容与意义 |
| 第二章 桌面式电火花线切割平台硬件设计 |
| 2.1 线切割平台总体设计 |
| 2.1.1 机械结构总体设计 |
| 2.1.2 数控系统结构设计 |
| 2.2 走丝模块设计 |
| 2.2.1 走丝模块结构设计 |
| 2.2.2 走丝模块控制方案 |
| 2.3 伺服进给模块设计 |
| 2.3.1 滚珠丝杠设计与校核 |
| 2.3.2 伺服进给模块控制方案 |
| 2.4 脉冲电源模块设计 |
| 2.4.1 脉冲电源主放电回路设计 |
| 2.4.2 脉冲电源控制电路设计 |
| 2.5 CAN总线通信设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数控软件设计与多核任务分配研究 |
| 3.1 线切割数控软件的设计 |
| 3.1.1 线切割数控软件需求分析 |
| 3.1.2 线切割数控软件架构设计 |
| 3.1.3 线切割数控软件运行流程 |
| 3.2 线切割数控软件多核任务分配问题 |
| 3.2.1 多核处理器的进程间通信 |
| 3.2.2 线切割数控软件任务分类 |
| 3.3 多核任务分配问题建模 |
| 3.3.1 问题形式化描述 |
| 3.3.2 执行开销矩阵的数值化 |
| 3.3.3 通信开销矩阵的数值化 |
| 3.4 多核任务分配方案寻优 |
| 3.4.1 寻优算法选择 |
| 3.4.2 多核任务分配方案的模拟退火寻优 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电弧脉冲识别与断丝控制研究 |
| 4.1 线切割加工中的电极丝损耗 |
| 4.1.1 电火花线切割微观机理 |
| 4.1.2 电极丝损耗理论 |
| 4.1.3 电火花线切割加工状态的分类 |
| 4.2 极间波形与断丝机理 |
| 4.3 脉冲参数对电弧放电的影响 |
| 4.3.1 电火花线切割加工实验 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 基于电弧识别抑制的实时断丝控制 |
| 4.4.1 电弧识别方案硬件结构 |
| 4.4.2 电弧识别方案软件流程 |
| 4.4.3 电弧放电抑制对比试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于LSTM-RNN峰值电流预测与控制 |
| 5.1 LSTM-RNN神经网络介绍 |
| 5.1.1 循环神经网络模型(RNN) |
| 5.1.2 长短时记忆网络模型(LSTM) |
| 5.2 训练数据的采集与预处理 |
| 5.2.1 训练数据的采集 |
| 5.2.2 训练数据的预处理 |
| 5.3 峰值电流预测模型离线训练 |
| 5.3.1 隐含层数与批尺寸大小的设置 |
| 5.3.2 激活函数与优化函数的设置 |
| 5.3.3 时间步长与存储单元数目的设置 |
| 5.4 峰值电流在线预测与控制 |
| 5.4.1 峰值电流模型的在线部署 |
| 5.4.2 峰值电流控制程序实时性分析 |
| 5.4.3 峰值电流在线控制实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题研究工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 电火花线切割介绍 |
| 1.2.1 电火花线切割加工原理及特点 |
| 1.2.2 电火花线切割加工复杂结构工件的方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 电火花线切割加工技术 |
| 1.3.2 大尺寸零件及复杂空间三维结构零件的线切割加工 |
| 1.3.3 关节机器人应用 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第二章 面向关节机器人的线切割加工方式仿真 |
| 2.1 走丝方式的确定 |
| 2.2 面向关节机器人的线切割加工构型设计 |
| 2.2.1 走丝装置分离式结构 |
| 2.2.2 走丝装置一体式结构 |
| 2.3 面向关节机器人的线切割加工方式验证 |
| 2.3.1 虚拟样机的建立 |
| 2.3.2 线切割机器人模型的定义 |
| 2.3.3 机器人运动学仿真的实现 |
| 2.3.4 仿真结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 走丝装置的设计 |
| 3.1 走丝装置设计概述 |
| 3.1.1 走丝装置的功能 |
| 3.1.2 走丝装置改进的必要性 |
| 3.2 储丝桶部件的设计 |
| 3.2.1 对储丝桶部件的要求 |
| 3.2.2 储丝桶部件的结构设计 |
| 3.2.3 储丝桶部件的传动设计 |
| 3.2.4 运丝电机的选择 |
| 3.3 排丝部件的设计 |
| 3.3.1 滚珠丝杠副的设计 |
| 3.3.2 导轨的选用 |
| 3.3.3 上、下拖板的设计 |
| 3.4 线架部件的设计 |
| 3.4.1 线架组件的结构 |
| 3.4.2 导轮组件结构 |
| 3.5 走丝装置样机的设计加工及验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电极丝张力影响因素研究 |
| 4.1 电极丝张力采集实验 |
| 4.2 实验条件 |
| 4.3 实验内容及结果 |
| 4.3.1 检测储丝桶往复运行位置对电极丝张力的影响 |
| 4.3.2 检测走丝装置运行时间对电极丝张力的影响 |
| 4.3.3 检测走丝装置在不同空间姿态下对电极丝张力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 工作总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要研究成果 |
| 附录 |
（3）共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 微细轴的工程应用 |
| 1.2.2 微细轴的加工方法 |
| 1.2.3 WEDG加工微细轴的直径一致性 |
| 1.3 课题来源、主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容与技术路线 |
| 第2章 共面双线电极切向进给电火花磨削加工系统的研制 |
| 2.1 方法提出、理论分析及总体方案规划 |
| 2.1.1 CTTF-WEDG方法的提出 |
| 2.1.2 CTTF-WEDG方法的理论分析 |
| 2.1.3 加工系统的要求及总体方案规划 |
| 2.2 CTTF-WEDG关键部件设计 |
| 2.2.1 X/Y/Z三轴直线运动平台 |
| 2.2.2 主轴及其微动装置 |
| 2.2.3 共面双线电极运丝系统 |
| 2.3 CCD机器视觉在线检测 |
| 2.4 双路RC模式脉冲电源及数据采集系统 |
| 2.4.1 双路RC模式脉冲电源 |
| 2.4.2 放电状态检测的数据采集系统 |
| 2.5 CTTF-WEDG运动控制系统 |
| 2.5.1 基于PMAC卡的运动控制硬件系统 |
| 2.5.2 基于C#的上位机运动控制软件系统 |
| 2.5.3 主要工艺路线及运动控制程序 |
| 2.5.4 加工位置调整运动控制 |
| 2.6 CTTF-WEDG加工系统的实现 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 共面双线电极切向进给电火花磨削基础工艺实验研究 |
| 3.1 CTTF-WEDG的初始加工策略 |
| 3.1.1 对刀策略 |
| 3.1.2 进给策略 |
| 3.1.3 线电极运行参数的优选 |
| 3.1.4 工序及参数选择 |
| 3.1.5 放电波形及加工表面分析 |
| 3.2 基于正交实验的精加工参数优化 |
| 3.2.1 田口实验设计 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 微细轴材料去除量与线电极损耗关系实验研究 |
| 3.4 CTTF-WEDG加工效率对比实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单一微细轴直径的轴向一致性控制 |
| 4.1 影响轴向一致性的系统误差分析与控制 |
| 4.1.1 机床运动精度及定位精度 |
| 4.1.2 线电极加工区位置波动 |
| 4.1.3 双线电极的不共面误差 |
| 4.1.4 微细轴进给方法优化 |
| 4.2 微细轴的锥度误差与控制 |
| 4.2.1 大长径比微细轴锥度成因分析 |
| 4.2.2 加工参数对微细轴锥度的影响 |
| 4.2.3 微细轴锥度的控制策略 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 批量微细轴直径重复一致性控制 |
| 5.1 影响重复一致性的系统误差分析与控制 |
| 5.1.1 微细轴毛坯的形状及装夹误差 |
| 5.1.2 共面双线电极的不对称误差 |
| 5.1.3 微细轴在误差敏感方向位置偏移的影响 |
| 5.1.4 微细轴重复一致性控制策略 |
| 5.2 加工参数对微细轴材料去除厚度的影响 |
| 5.3 精加工过程线电极损耗与微细轴直径变化 |
| 5.4 微细轴重复加工及应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）慢走丝线切割机床监控设计分析（论文提纲范文）
| 1 慢走丝线切割机分析 |
| 2 慢走丝线切割机床监控设计分析 |
| 2.1 数据库设计 |
| 2.2 串口通讯设计 |
| 2.3 监控界面设计 |
| 3 结语 |
（5）基于迭代理论的列表曲线连续性拟合理论和试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 曲线拟合概述 |
| 1.1.1 直线拟合 |
| 1.1.2 单圆弧拟合 |
| 1.1.3 双圆弧拟合 |
| 1.2 本课题的来源与研究意义 |
| 1.2.1 问题的提出 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.2.3 本课题的研究意义 |
| 1.3 本课题的主要研究内容与实施方案 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 曲线拟合数控系统的总体规划 |
| 2.1 曲线拟合数控系统的总体设计 |
| 2.2 曲线拟合数控系统的硬件设计 |
| 2.3 曲线拟合数控系统的软件设计 |
| 2.3.1 整体框架设计 |
| 2.3.2 多线程技术应用 |
| 2.3.3 运动控制模块的编程实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于差分插补原理的迭代算法研究 |
| 3.1 差分插补原理概述 |
| 3.1.1 差分的概念 |
| 3.1.2 差分插补的基础 |
| 3.1.3 差分插补原理的应用 |
| 3.2 迭代理论概述 |
| 3.2.1 迭代思维 |
| 3.2.2 迭代算法分析 |
| 3.2.3 牛顿迭代法 |
| 3.3 列表曲线拟合算法 |
| 3.3.1 数控系统译码模块 |
| 3.3.2 数控系统拟合算法实现 |
| 3.3.3 曲线拟合仿真 |
| 3.3.4 曲线拟合加工 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 合成插补理论和试验研究 |
| 4.1 合成插补理论研究 |
| 4.1.1 合成插补概述 |
| 4.1.2 合成插补分析 |
| 4.1.3 内外偏刀判别 |
| 4.1.4 合成插补偏差判别理论分析 |
| 4.2 合成插补应用 |
| 4.2.1 插补参数初始化 |
| 4.2.2 插补终点判别 |
| 4.2.3 插补中其他问题处理 |
| 4.3 合成插补试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于合成插补理论的加减速研究 |
| 5.1 加减速控制方法研究 |
| 5.1.1 加减速控制方法概述 |
| 5.1.2 直线加减速控制方法 |
| 5.1.3 曲线加减速控制方法 |
| 5.2 加减速控制方法实现 |
| 5.3 加减速实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 加工实验与分析 |
| 6.1 列表曲线拟合实验 |
| 6.1.1 坐标点选取 |
| 6.1.2 曲线拟合实验 |
| 6.2 曲线拟合连续性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文及获奖情况 |
| 致谢 |
（6）往复走丝电火花线切割CAD/CAM/CAPP集成系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.2.1 线切割技术现状 |
| 1.2.2 线切割CAD/CAM技术现状 |
| 1.2.3 线切割机器学习与CAPP技术现状 |
| 1.2.4 线切割加工集成系统研究现状 |
| 1.3 课题研究意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 CAD/CAM/CAPP系统整体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CAD/CAM/CAPP系统需求分析 |
| 2.2.1 市场需求分析 |
| 2.2.2 功能需求分析 |
| 2.3 基于LibreCAD的跨平台二次开发研究 |
| 2.4 CAD/CAM/CAPP系统总体设计 |
| 2.4.1 多视图法软件架构与模式设计 |
| 2.4.2 系统模块化设计 |
| 2.4.3 系统交互设计 |
| 2.4.4 编控模式设计研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CAD/CAM功能模块设计与开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CAD图形辅助绘制模块开发 |
| 3.3 轨迹规划模块开发 |
| 3.3.1 加工参数预设置 |
| 3.3.2 加工轨迹规划 |
| 3.3.3 任务管理与工艺设置 |
| 3.4 代码生成与加工仿真模块开发 |
| 3.4.1 3B代码自动编程 |
| 3.4.2 G代码自动编程 |
| 3.4.3 加工轨迹仿真 |
| 3.5 数据库与任务传输模块开发 |
| 3.5.1 数据库开发与应用 |
| 3.5.2 基于C/S通信模型的加工任务传输 |
| 3.6 基于事件驱动模型的系统整合 |
| 3.7 典型加工案例验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 高效轨迹规划算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 DXF文件信息读取 |
| 4.2.1 DXF文件结构 |
| 4.2.2 基于LibreCAD API的图元读取与处理 |
| 4.3 多图形轨迹规划 |
| 4.3.1 往复走丝线切割轨迹规划问题分析 |
| 4.3.2 多图形轨迹规划算法 |
| 4.4 新型高效排序算法——记忆搜索算法 |
| 4.4.1 复杂图形实体排序问题分析 |
| 4.4.2 记忆搜索算法实现 |
| 4.4.3 算法理论分析与对比评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于SVR-GSM的往复走丝线切割CAPP系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多次切割工艺研究 |
| 5.2.1 实验条件与设计方法 |
| 5.2.2 26-1析因实验 |
| 5.2.3 三水平全因子实验 |
| 5.3 往复走丝线切割加工建模与预测 |
| 5.3.1 基于传统回归分析的加工预测模型 |
| 5.3.2 基于RBF神经网络的加工预测模型 |
| 5.3.3 基于SVR的加工预测模型 |
| 5.3.4 模型对比选优 |
| 5.4 基于SVR-GSM的往复走丝线切割CAPP系统 |
| 5.4.1 多维网格双目标寻优 |
| 5.4.2 基于SVR-GSM的 CAPP系统构建 |
| 5.5 CAD/CAM/CAPP系统集成与实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究内容 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（7）超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动特性及温度场分析与试验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 慢走丝电火花线切割简介 |
| 1.2.1 放电通道的形成 |
| 1.2.2 放电通道的扩张 |
| 1.2.3 放电能量的转换与传递 |
| 1.2.4 电极材料的抛出 |
| 1.2.5 极间介质消电离 |
| 1.3 NiTi形状记忆合金介绍 |
| 1.3.1 NiTi形状记忆合金特性 |
| 1.3.2 NiTi形状记忆合金加工方法 |
| 1.4 复合慢走丝线切割加工研究现状 |
| 1.4.1 超声辅助慢走丝线切割加工研究现状 |
| 1.4.2 磁场辅助慢走丝线切割加工研究现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动特性分析 |
| 2.1 张紧弦振动分析 |
| 2.2 超声磁场复合WEDM-LS电极丝受力分析 |
| 2.3 超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动数学模型 |
| 2.3.1 超声振动作用下电极丝振动方程求解 |
| 2.3.2 磁场辅助WEDM-LS电极丝振动求解 |
| 2.3.3 超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动响应 |
| 2.4 超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动仿真分析 |
| 2.4.1 超声辅助WEDM-LS电极丝振动仿真分析 |
| 2.4.2 超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动仿真分析 |
| 2.4.3 超声磁场复合WEDM-LS放电状态仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁场辅助WEDM-LS机理分析 |
| 3.1 磁场辅助WEDM-LS带电粒子运动轨迹分析 |
| 3.2 磁场辅助WEDM-LS放电间隙 |
| 3.3 磁场辅助WEDM-LS放电电流 |
| 3.4 磁场对慢走丝线切割加工影响分析 |
| 3.4.1 磁场对带电粒子轨迹的影响 |
| 3.4.2 磁场对放电通道的影响 |
| 3.4.3 磁场对工作介质的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁场辅助WEDM-LS温度场仿真 |
| 4.1 磁场辅助WEDM-LS温度场模型 |
| 4.1.1 热学控制方程 |
| 4.1.2 能量分配比例 |
| 4.1.3 热流密度 |
| 4.1.4 放电通道半径 |
| 4.2 温度场仿真求解 |
| 4.2.1 有限元模型建立 |
| 4.2.2 载荷加载与求解 |
| 4.3 仿真结果与分析 |
| 4.3.1 脉冲宽度对放电蚀坑尺寸影响 |
| 4.3.2 峰值电流对放电蚀坑尺寸影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁场辅助WEDM-LS材料去除率和表面粗糙度建模 |
| 5.1 磁场辅助WEDM-LS材料去除率模型 |
| 5.1.1 WEDM-LS材料去除率建模研究现状 |
| 5.1.2 材料去除率模型建模假设 |
| 5.1.3 材料去除率模型建立 |
| 5.2 磁场辅助WEDM-LS表面粗糙度模型 |
| 5.2.1 WEDM-LS表面粗糙度建模研究现状 |
| 5.2.2 表面粗糙度模型建立 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 超声磁场复合WEDM-LS工艺试验研究 |
| 6.1 超声磁场复合WEDM-LS试验装置 |
| 6.1.1 试验机床 |
| 6.1.2 超声振动系统 |
| 6.1.3 磁场装置 |
| 6.2 毛坯制备与试验方案确定 |
| 6.2.1 试验毛坯下料 |
| 6.2.2 试验设计与切割安排 |
| 6.2.3 试验待检测参数 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 电极丝振幅分析 |
| 6.3.2 材料去除率分析 |
| 6.3.3 加工表面粗糙度分析 |
| 6.3.4 加工表面三维形貌分析 |
| 6.3.5 加工表面微观形貌分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 |
| 致谢 |
（8）高速走丝电火花线切割加工控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电火花线切割的加工原理 |
| 1.2 高速电火花线切割机的组成部分 |
| 1.2.1 电火花线切割机控制器 |
| 1.2.2 电火花线切割机坐标工作台 |
| 1.2.3 电火花线切割机高速走丝系统 |
| 1.2.4 电火花线切割机电极丝运动系统 |
| 1.2.5 电火花线切割机工作液循环系统 |
| 1.2.6 电火花线切割机脉冲电源 |
| 1.3 国内外电火花线切割机的发展状况 |
| 1.3.1 国外电火花线切割机的发展状况 |
| 1.3.2 国内电火花线切割机的发展状况 |
| 1.4 影响高速走丝电火花线切割机床加工质量指标的因素分析 |
| 1.4.1 高速走丝电火花线切割加工的质量指标 |
| 1.4.2 影响高速走丝电火花线切割加工质量指标的因素 |
| 1.4.3 加工质量控制系统 |
| 1.5 课题研究背景和意义 |
| 1.6 本文主要研究内容和组织框架 |
| 第2章 3B代码解码算法 |
| 2.1 3B代码的输入格式 |
| 2.2 直线的3B代码 |
| 2.3 圆弧的3B代码 |
| 2.4 3B代码的解码算法 |
| 2.4.1 直线的3B代码解码 |
| 2.4.2 圆弧的3B代码解码 |
| 2.4.2.1 圆弧终点坐标的计算 |
| 2.4.2.2 圆弧圆心角的计算 |
| 2.4.2.3 圆弧3B代码解码算法整体流程 |
| 2.5 3B代码的解码算法仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电火花线切割数控系统丝半径补偿研究 |
| 3.1 丝半径补偿的概念和必要性 |
| 3.2 丝半径补偿方法的分类 |
| 3.2.1 B功能刀具半径补偿 |
| 3.2.2 C功能刀具半径补偿 |
| 3.3 C功能刀具半径补偿算法 |
| 3.3.1 直线两端点处刀具的中心位置 |
| 3.3.2 圆弧两端点处刀具的中心位置 |
| 3.3.3 刀具半径补偿转接类型 |
| 3.3.3.1 刀具半径补偿转接类型介绍 |
| 3.3.3.2 刀具半径补偿转接类型三角函数判别法 |
| 3.3.4 C功能刀具半径补偿转接点计算 |
| 3.3.4.1 伸长型的转接交点计算 |
| 3.3.4.2 插入型的转接交点计算 |
| 3.3.4.3 缩短型的转接交点计算 |
| 3.3.4.3.1 缩短型的直线接直线转接点计算 |
| 3.3.4.3.2 缩短型的直线接圆弧转接点计算 |
| 3.3.4.3.3 缩短型的圆弧接直线转接点计算 |
| 3.3.4.3.4 缩短型的圆弧接圆弧转接点计算 |
| 3.3.5 C功能刀具半径补偿后的刀具中心轨迹 |
| 3.3.5.1 伸长型的刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.1.1 直线接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.1.2 直线接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.1.3 圆弧接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.1.4 圆弧接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.2 插入型的刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.2.1 直线接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.2.2 直线接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.2.3 圆弧接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.2.4 圆弧接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.3 缩短型的刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.3.1 直线接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.3.2 直线接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.3.3 圆弧接直线刀具中心轨迹计算 |
| 3.3.5.3.4 圆弧接圆弧刀具中心轨迹计算 |
| 3.4 C功能刀具半径补偿算法仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 等锥度切割 |
| 4.1 等锥度切割加工概念 |
| 4.2 等锥度切割加工算法 |
| 4.2.1 直线接直线情况 |
| 4.2.2 直线接圆弧情况 |
| 4.2.3 圆弧接直线情况 |
| 4.2.4 圆弧接圆弧情况 |
| 4.3 等锥度切割加工算法仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 插补算法研究及控制器介绍 |
| 5.1 脉冲加工概念 |
| 5.2 单平面插补 |
| 5.2.1 直线插补原理 |
| 5.2.2 圆弧插补原理 |
| 5.3 双平面插补 |
| 5.4 导轮半径补偿 |
| 5.5 控制器介绍 |
| 5.5.1 电源模块和脉冲生成模块 |
| 5.5.2 显示模块 |
| 5.5.3 主控芯片工作状态检测模块 |
| 5.5.4 输入模块 |
| 5.5.5 掉电保护和存储模块 |
| 5.5.6 电机控制模块 |
| 5.5.7 控制主板实物图 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工运动学规划（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 计算机数控技术的发展 |
| 1.1.2 电火花加工数控技术的发展 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多轴联动数控加工装备运动学的研究现状 |
| 1.2.2 闭式整体叶盘电火花加工及其轨迹搜索方法的研究现状 |
| 1.2.3 旋转轴参与的多轴联动放电伺服控制的研究现状 |
| 1.2.4 电火花加工抬刀运动技术研究现状 |
| 1.2.5 非圆参数曲线插补方法的研究现状 |
| 1.2.6 数控系统架构的研究现状 |
| 1.3 基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工数控系统 |
| 1.4 课题来源及本文的研究内容安排 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 当前的研究尚且存在的问题 |
| 1.4.3 论文的主要工作与内容安排 |
| 第二章 基于旋量理论的六轴联动电火花加工机床运动学分析 |
| 2.1 六轴联动电火花加工机床构造 |
| 2.2 基于旋量理论的六轴联动电火花加工机床运动学推导 |
| 2.2.1 六维特殊欧式群SE(3)基础知识介绍 |
| 2.2.2 六轴联动电火花加工机床正向运动学分析 |
| 2.2.3 六轴联动旋量指数映射的计算 |
| 2.3 闭式整体叶盘电火花加工的运动学分析 |
| 2.3.1 轴流式闭式整体叶盘电火花加工的运动学分析 |
| 2.3.2 闭式整体泵叶轮电火花加工的运动学分析 |
| 2.4 闭式整体叶盘电火花加工刚体运动轨迹误差的分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 闭式整体叶盘多轴联动电火花加工进给速度规划 |
| 3.1 多轴联动电火花加工进给速度波动的问题 |
| 3.2 多轴联动电火花加工进给速度规划方法 |
| 3.2.1 旋转轴进给速度控制算法 |
| 3.2.2 基于加权平均法的进给速度规划算法 |
| 3.2.3 后处理进给速度规划算法 |
| 3.2.4 等抬刀高度控制算法 |
| 3.3 仿真分析与闭式整体叶盘加工对比实验 |
| 3.3.1 仿真 |
| 3.3.2 闭式整体叶盘加工对比实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于单位弧长增量法的参数曲线及曲面插补方法和工具半径补偿方法 |
| 4.1 现有插补方法存在的问题 |
| 4.2 基于单位弧长增量法的参数曲线插补 |
| 4.2.1 单位弧长增量法的基本原理 |
| 4.2.2 参数表示形式参数曲线的单位弧长增量插补 |
| 4.2.3 隐式表示形式参数曲线的单位弧长增量插补 |
| 4.3 基于单位弧长增量法的B样条曲线插补 |
| 4.3.1 B样条曲线的定义与性质 |
| 4.3.2 B样条曲线单位弧长增量插补法的方案 |
| 4.4 单位弧长增量法插补工具半径的补偿方法 |
| 4.5 单位弧长增量法插补在电火花线切割加工机床中的应用 |
| 4.5.1 WEDM上下异形面的广义单位弧长增量法插补 |
| 4.5.2 WEDM上下异形面的工具半径补偿方法 |
| 4.5.3 WEDM上下异形面的进给脉冲生成 |
| 4.6 基于编码器/播放器架构的单位弧长增量插补法WEDM仿真与验证 |
| 4.6.1 仿真分析 |
| 4.6.2 基于编码器/播放器架构的单位弧长增量插补法WEDM数控系统的构建 |
| 4.6.3 WEDM实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于编码器/播放器架构的多轴联动单位弧长增量插补法 |
| 5.1 多轴联动参数曲线插补所存在的问题与挑战 |
| 5.2 基于运动学的广义双NURBS曲线坐标映射逆向运动学求解方法 |
| 5.2.1 广义NURBS参数曲线的定义 |
| 5.2.2 广义双NURBS曲线坐标映射逆向运动学求解方法 |
| 5.3 广义双NURBS曲线的多轴联动单位弧长增量法插补 |
| 5.3.1 广义双NURBS曲线工件坐标系下插值点的计算 |
| 5.3.2 广义双NURBS曲线的插值方法 |
| 5.3.3 工件坐标系下NURBS曲线的单位弧长增量法插补 |
| 5.3.4 机床坐标系下广义NURBS曲线的坐标映射 |
| 5.4 多轴联动单位弧长增量法插补电火花成形加工数控系统编码器和播放器的实现 |
| 5.4.1 基于编码器的指令运动轨迹编码 |
| 5.4.2 基于播放器的电火花加工运动 |
| 5.5 闭式整体叶盘参数曲线插补精度分析与加工实验验证 |
| 5.5.1 广义双NURBS曲线映射逆向运动学求解方法的精度分析 |
| 5.5.2 广义双NURBS曲线单位弧长增量插补法实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 闭式整体叶盘加工示例曲线 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（10）基于NiosⅡ的慢走丝线切割数控系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 电火花线切割机床概述 |
| 1.1.1 电火花线切割加工的原理、特点、分类及应用 |
| 1.1.2 电火花线切割机床的发展历程 |
| 1.2 慢走丝线切割机床的研究现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 研究课题的提出及研究内容 |
| 1.3.1 研究课题的提出及意义 |
| 1.3.2 论文的研究内容 |
| 2 基于 NiosⅡ 的慢走丝线切割数控系统总体方案设计 |
| 2.1 慢走丝线切割数控机床的组成 |
| 2.2 慢走丝线切割数控系统功能需求 |
| 2.3 数控系统体系结构的选择 |
| 2.4 NiosⅡ 处理器概述 |
| 2.5 系统总体方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于 NiosⅡ 的慢走丝线切割数控系统的硬件电路设计 |
| 3.1 硬件电路总体设计 |
| 3.1.1 FPGA 主芯片的选型 |
| 3.1.2 系统硬件总体结构设计 |
| 3.2 NiosⅡ 处理器外围电路的设计 |
| 3.2.1 电源电路设计 |
| 3.2.2 复位电路设计 |
| 3.2.3 时钟电路设计 |
| 3.2.4 JTAG 接口电路设计 |
| 3.2.5 配置电路设计 |
| 3.2.6 存储电路设计 |
| 3.3 人机接口电路的设计 |
| 3.4 通讯电路的设计 |
| 3.4.1 RS232 接口电路设计 |
| 3.4.2 以太网接口电路设计 |
| 3.5 AD 转换电路的设计 |
| 3.6 硬件抗干扰 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于 NiosⅡ 的慢走丝线切割机运动控制的研究 |
| 4.1 加减速算法研究 |
| 4.1.1 梯形加减速算法 |
| 4.1.2 梯形加减速算法的改进 |
| 4.2 插补算法的研究 |
| 4.2.1 直线插补 |
| 4.2.2 圆弧插补 |
| 4.3 自适应控制的研究 |
| 4.3.1 自适应控制理论概述 |
| 4.3.2 自适应控制理论在线切割系统中的应用 |
| 4.3.3 慢走丝线切割机自适应控制策略设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于 NiosⅡ 的慢走丝线切割数控系统的软件设计 |
| 5.1 NiosⅡ 系统的搭建 |
| 5.1.1 NiosⅡ 系统的开发流程 |
| 5.1.2 双核处理器之间的通讯研究 |
| 5.2 慢走丝线切割数控系统的软件设计 |
| 5.2.1 操作系统的移植 |
| 5.2.2 以太网传输模块的设计 |
| 5.2.3 系统任务的划分 |
| 5.2.4 系统主要任务的调度流程 |
| 5.3 系统人机界面的设计 |
| 5.3.1 触摸屏界面的设计 |
| 5.3.2 触摸屏与 NiosⅡ 系统的通信 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
四、曲线合成插补理论及其在慢走丝线切割加工中的应用（论文参考文献）
- [1]桌面式电火花线切割平台与实时控制技术研究[D]. 曹俊. 江南大学, 2021(01)
- [2]面向关节机器人的电火花线切割走丝装置设计及电极丝张力影响因素研究[D]. 白永杰. 厦门理工学院, 2021(08)
- [3]共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究[D]. 贾建宇. 太原理工大学, 2020
- [4]慢走丝线切割机床监控设计分析[J]. 杨扬. 现代制造技术与装备, 2019(07)
- [5]基于迭代理论的列表曲线连续性拟合理论和试验研究[D]. 杨召彬. 山东理工大学, 2019(03)
- [6]往复走丝电火花线切割CAD/CAM/CAPP集成系统研究[D]. 沈桂旭. 上海交通大学, 2018(01)
- [7]超声磁场复合WEDM-LS电极丝振动特性及温度场分析与试验研究[D]. 王强. 上海理工大学, 2018(04)
- [8]高速走丝电火花线切割加工控制研究[D]. 冯炜龙. 浙江大学, 2018(11)
- [9]基于编码器/播放器架构的多轴联动电火花加工运动学规划[D]. 陈昊. 上海交通大学, 2017(08)
- [10]基于NiosⅡ的慢走丝线切割数控系统的研究[D]. 潘德灿. 重庆大学, 2012(03)
标签：电火花论文; 数控系统论文; 慢走丝线切割论文; 电火花线切割加工论文; 直线插补论文;