臺灣博碩士論文加值系統

線切割放電加工法，主以細小之銅線當作電極，由於線電極並非鋼體，在放電加工過程中，受到放電力與沖水壓力等外力作用產生線極撓曲與振動，造成加工精度降低，在加工中線張力是影響隅角尺寸精度與工件側腹真直度的重要之因子，對於線張力控制有必要加以重視，本文首先建立一個線張力與線進給控制系統，目的是控制線張力為一穩定值，本文所提出之繞線機構裝置改善與線張力適應控制，與國產線切割放電加工機之線張力開路控制做一比較，在線張力控制實驗結果顯示，線張力適應控制其暫態響應與穩態響應皆比線張力開路控制來得優異，最後利用本文所提出的線張力與線進給控制系統，進行加工實驗，並針對線張力對於隅角尺寸精度與工件側腹真直度之影響做一探討，加工實驗結果可得知在隅角尺寸精度與工件側腹真直度上，線張力適應控制可有效改善隅角尺寸精度與工件側腹真直度。

In this paper, a closed-loop wire tension control system with DSP-Based control technique for a Wire-EDM machine is presented. Dynamic models of feed control apparatus and wire tension control apparatus are analyzed and derived to develop the block diagrams of the system. PI control method and adaptive control algorithm are employed to investigate the dynamic performance of the wire tension control system. Experimental results not only demonstrate that the developed system can obtain fast transient response and small steady-state error than an open-loop control system, they also indicate that the geometrical contour error of corner cutting is reduced with approximately 50% and the vertical straightness of a workpiece can be improved significantly.

誌 謝 I
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
圖 錄 VII
表 錄 XII
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 問題與研究動機及目的 9
1.4 本文結構 10
第二章 放電加工原理與加工系統介紹 12
2.1 放電加工原理 12
2.1.1 放電的基本轉換過程 14
2.1.2 放電火花之結構 16
2.2 線切割放電加工系統 18
2.2.1 CNC控制系統 19
2.2.2 機台與其驅動系統 20
2.2.3 線電極處理系統 20
2.2.4 加工液循環系統 21
2.2.5 放電電源供應系統 21
2.3 線切割放電加工的特性 25
2.4 伺服進給系統原理 28
第三章線切割放電加工機線張力與線進給控制系統 29
3.1 實驗系統架構 29
3.2 系統模式推導 32
3.3 控制系統架構 40
3.4線張力與線進給控制系統之系統鑑別 41
3.4.1 系統模式的選擇 41
3.4.2 參數估測 43
第四章 線張力與線進給系統之控制器設計 47
4.1簡介 47
4.2 PI控制器設計 48
4.3 自調式適應控制 50
4.3.1 d-步超前最佳適應控制 50
4.3.2權衡增益的選取 53
第五章 線張力控制實驗 56
5.1 線電極為0.25mm之銅線極張力控制實驗結果 57
5.1.1 不同之線進給與線張力控制響應結果 57
5.1.2 改變線進給時線張力之響應結果 60
5.1.3 改變線張力時線進給之響應結果 61
5.2 線電極為0.05mm鎢線之實驗結果 72
5.2.1 不同之線進給與線張力控制之響應結果 72
5.3 討論 80
第六章 加工實驗結果 82
6.1 實驗設備與量測儀器 82
6.2 加工實驗設計 84
6.3 粗加工條件下隅角尺寸精度之加工結果 86
6.4 精加工條件下隅角尺寸精度之加工結果 89
6.5 兩種張力控制對於工件側腹真直度之比較 92
6.6 討論 94
第七章 結論與建議 95
參考文獻 98
作者簡述 102

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