一种金属-陶瓷功能梯度材料电火花加工逐级自适应模糊控制方法

摘要

一种金属-陶瓷功能梯度材料电火花加工逐级自适应模糊控制方法，属于电火花加工技术领域。以解决金属-陶瓷功能梯度材料由于其各层组分及结构特性不同，难以采用电火花在金属-陶瓷功能梯度材料上加工通孔及孔内部由于能量不匹配在不同的梯度层之间存在残余应力的现象，影响金属-陶瓷功能梯度材料零件性能和寿命的问题。利用金属-陶瓷功能梯度材料的自身结构特性及其电火花加工放电状态特性并根据功能梯度材料各层材料电火花加工放电状态的变化作为激发源，结合模糊控制理论建立金属-陶瓷功能梯度材料电火花加工模糊控制器模型实现加工过程的实时反馈控制，按照加工材质的不同逐级自适应地进行能量匹配。用于金属-陶瓷功能梯度材料的加工控制。

主权项

一种金属‑陶瓷功能梯度材料电火花加工逐级自适应模糊控制方法，所述金属‑陶瓷功能梯度材料是由金属层、梯度层和陶瓷层组成的多层复合功能梯度材料且开始加工第一层材料为导电金属层；其特征在于：所述控制方法利用模糊控制器模型来实现，模糊控制器模型以短路率及火花率为输入量，将脉间扩展及速度变化量为输出量，所述输入、输出量的隶属区间为：短路率∈[0,1]；火花率∈[0,1]；脉间扩展∈[0.5,4]；速度变化量∈[‑2,2]；利用所述模糊控制器模型对金属‑陶瓷功能梯度材料电火花加工进行自适应模糊控制的过程为：设定初始的加工参数，开始对功能梯度材料进行电火花加工，同时通过放电检测模块检测放电加工过程的放电电压、电流参数，并对放电过程的放电状态进行统计；以短路率及火花率为输入量，通过短路率隶属函数和火花率隶属函数对输入量进行模糊化处理；利用工艺参数库作为推理规则进行推理，将脉间扩展及速度变化量为输出量，通过脉间扩展隶属函数和速度变化量隶属函数对输出量进行反模糊化处理，实现对加工过程的实时控制。