基于放電概率檢測的硅晶體電火花線切割加工伺服控制研究

賀笑笑，劉志東，潘紅偉，邱明波，羅福源

（南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇南京210016）

基于放電概率檢測的硅晶體電火花線切割加工伺服控制研究

賀笑笑，劉志東，潘紅偉，邱明波，羅福源

（南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇南京210016）

針對往復(fù)走絲電火花線切割加工硅晶體時，無法準(zhǔn)確判別其極間加工狀態(tài)、伺服進(jìn)給速度不能實(shí)時響應(yīng)加工狀態(tài)變化的問題，提出了一種基于放電概率檢測的采樣方法，設(shè)計(jì)并搭建了硅晶體電火花線切割加工伺服控制系統(tǒng)。通過工藝驗(yàn)證證明該伺服控制系統(tǒng)能顯著提高硅晶體電火花線切割加工的表面質(zhì)量、效率及形狀精度。

硅晶體；電火花線切割加工；放電概率檢測；伺服控制

硅晶體材料的硬脆特性導(dǎo)致傳統(tǒng)加工難以滿足其各種切割尤其是形狀切割的需求，而往復(fù)走絲電火花線切割加工因其非接觸加工的形式，正逐漸成為硅晶體材料的有效加工手段[1]。劉志東等對硅晶體的放電加工進(jìn)行了較深入的研究，從放電機(jī)理、進(jìn)電特性到損傷層及工作液等方面，形成了較完整的理論基礎(chǔ)[2-3]。但目前往復(fù)走絲電火花線切割技術(shù)多用于加工金屬材料，其控制系統(tǒng)主要采用峰值電壓法檢測放電狀態(tài)作為伺服進(jìn)給的依據(jù)[4]。由于硅晶體具有獨(dú)特的物理特性，導(dǎo)致其放電特性與金屬有較大差別，所以現(xiàn)有系統(tǒng)對極間放電狀態(tài)的檢測缺乏準(zhǔn)確性，難以適應(yīng)硅晶體的放電切割。為了獲得極間加工狀態(tài)的準(zhǔn)確反饋，更好地控制伺服進(jìn)給，本文設(shè)計(jì)了一套基于放電概率檢測的PID伺服控制系統(tǒng)，以適應(yīng)硅晶體的自動切割。

1 硅晶體放電切割特性及伺服控制要求

1.1 放電切割特性

為了研究硅晶體與金屬的放電差異性，采用HF400D往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床（圖1）進(jìn)行放電加工實(shí)驗(yàn)，具體參數(shù)見表1。

圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)照片

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

分別對硅晶體和金屬進(jìn)行放電波形的記錄，由圖2可知，在硅晶體進(jìn)行火花放電時，擊穿后的火花維持電壓并不像金屬一樣下降很多，而是呈緩慢下降且維持在90 V左右；硅晶體擊穿放電的電流也不同于金屬的驟然上升，而是呈爬坡式的上升。

圖2 硅晶體與金屬的放電波形對比

1.2 現(xiàn)有系統(tǒng)失效分析

機(jī)床現(xiàn)有的取樣電路采用峰值電壓檢測電路（圖3），其中，電容C為信號存儲電容，穩(wěn)壓管VS的穩(wěn)壓值在25 V左右，能濾除比其穩(wěn)壓值低的極間電壓[5]。一方面，取樣電路是獲取一段時間的極間電壓信號作為伺服驅(qū)動的依據(jù)，且從響應(yīng)特性可知，放電狀態(tài)發(fā)生變化時，檢測電壓及電機(jī)驅(qū)動的響應(yīng)必有一定的滯后性[6]；另一方面，由于硅晶體的放電維持電壓較高，系統(tǒng)會將絕大多數(shù)的放電狀態(tài)當(dāng)作開路狀態(tài)處理，進(jìn)而控制伺服進(jìn)給系統(tǒng)不斷提高進(jìn)給速度，直至達(dá)到系統(tǒng)允許的最大進(jìn)給速度。在此過程中，電極絲會不斷地被工件壓緊，甚至壓斷，故現(xiàn)有系統(tǒng)下硅晶體在放電切割時，伺服進(jìn)給的響應(yīng)不具有實(shí)時性，且放電狀態(tài)檢測完全失準(zhǔn)。

圖3 峰值電壓檢測電路

因此，從硅晶體獨(dú)特的放電切割特性出發(fā)，對電火花線切割伺服控制系統(tǒng)提出三點(diǎn)要求：①放電狀態(tài)是伺服進(jìn)給的最根本依據(jù)，系統(tǒng)需具備足夠的準(zhǔn)確性，同時需滿足檢測的簡單及易實(shí)現(xiàn)；② 系統(tǒng)需具有良好的動態(tài)性能，由于電火花線切割過程中極間狀態(tài)變化很快，系統(tǒng)的靈敏性和快速響應(yīng)特性將直接影響加工精度與穩(wěn)定性；③新系統(tǒng)需能有效提高硅晶體放電切割的效率。本次研究抓住放電狀態(tài)檢測的最根本目的，即弄清產(chǎn)生的高頻脈沖是否發(fā)生放電，有多少發(fā)生了放電，在此基礎(chǔ)上提出一種基于脈沖放電概率的放電狀態(tài)檢測法。

2 放電概率檢測的伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 放電概率檢測原理

放電概率檢測法是通過對一段時間內(nèi)脈沖電源施加于電極絲與工件之間的一定數(shù)量的脈沖所產(chǎn)生的空載脈沖、正常放電脈沖及短路脈沖的數(shù)量分別檢測、統(tǒng)計(jì)、分析后，對放電間隙狀態(tài)進(jìn)行判別的一種方法[7]。通過檢測放電脈沖信號的類別與數(shù)量，計(jì)算出此時的放電概率，即正常放電脈沖和短路脈沖占該時間段內(nèi)總脈沖的比例（考慮到短路脈沖也產(chǎn)生了放電蝕除作用，故將其也計(jì)算在內(nèi)），將此概率與目標(biāo)放電概率進(jìn)行比較，從而控制伺服進(jìn)給[8]。當(dāng)放電概率小于目標(biāo)概率時，表明空載脈沖較多，放電間隙過大，應(yīng)提高進(jìn)給速率；當(dāng)放電概率大于目標(biāo)概率時，表明短路脈沖較多，放電間隙過小，應(yīng)降低進(jìn)給速率。采用放電概率檢測法能將放電切割過程中的空載脈沖直接區(qū)分出，該方法與傳統(tǒng)的間隙平均電壓等方法相比，特點(diǎn)在于不受脈沖參數(shù)的占空比等因素的影響，能直接、有效、確切地反映間隙放電狀態(tài)，靈活且易實(shí)現(xiàn)。

基于放電概率檢測的伺服控制流程見圖4。首先設(shè)定系統(tǒng)初始工藝參數(shù)，之后機(jī)床便按一定的速度進(jìn)行加工。加工時，實(shí)時地對放電脈沖進(jìn)行采樣，計(jì)算當(dāng)前的脈沖放電概率，由此得出放電概率的偏差值，并根據(jù)一定的控制策略調(diào)節(jié)進(jìn)給速率以減小放電概率的偏差，從而實(shí)現(xiàn)放電間隙的調(diào)節(jié)。通過設(shè)計(jì)概率比較與速度調(diào)節(jié)的控制規(guī)則，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)時控制，保證放電間隙時刻處于正常范圍，同時也使系統(tǒng)達(dá)到較高的靈敏度，有效改善加工進(jìn)程。

進(jìn)給速度調(diào)節(jié)的控制規(guī)則采用PID控制算法，通過引入比例、積分、微分等環(huán)節(jié)，配合放電概率檢測的方式構(gòu)建伺服控制系統(tǒng)，并以放電概率的偏差作為伺服進(jìn)給調(diào)節(jié)的依據(jù)。比例環(huán)節(jié)能保證系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，即調(diào)節(jié)進(jìn)給速度快速消除實(shí)際放電概率與目標(biāo)放電概率的偏差；積分環(huán)節(jié)能保持放電狀態(tài)在所設(shè)定的目標(biāo)放電概率下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切割；微分環(huán)節(jié)對于放電狀態(tài)的變化趨勢具有預(yù)測功能，能在放電概率偏差變得太大前為系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)信號。由此可形成基于放電概率檢測的PID伺服控制方式，使新系統(tǒng)具備較高的穩(wěn)定性和靈敏度。

圖4 基于放電概率檢測的伺服控制流程圖

2.2 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建

對放電概率檢測的伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，主要包括脈沖電源模塊、概率檢測模塊、伺服進(jìn)給模塊、控制模塊及上位機(jī)模塊（圖5）。伺服控制系統(tǒng)的加工流程如下：由上位機(jī)輸入加工參數(shù)，經(jīng)FPGA（可編程門陣列）按預(yù)設(shè)值產(chǎn)生高頻脈沖進(jìn)行切割加工，概率檢測模塊實(shí)時檢測放電概率并反饋給控制中心FPGA，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)伺服進(jìn)給的自動控制，保證極間加工的穩(wěn)定與高效。

圖5 概率檢測系統(tǒng)模塊圖

2.2.1 控制模塊

選用FPGA在其上進(jìn)行各功能模塊的設(shè)計(jì)。由于FPGA打破了傳統(tǒng)程序的順序執(zhí)行模式，采用并行處理的方式，能在每個時鐘周期內(nèi)完成更多的處理任務(wù)，十分有利于電火花放電切割伺服系統(tǒng)的多任務(wù)并行處理的工作模式[9]?？刂茊卧闹饕δ茉O(shè)計(jì)如下：

（1）通信功能。聯(lián)系上位機(jī)與控制單元的關(guān)鍵樞紐，是控制單元中最基本且不可或缺的功能膜塊，脈沖參數(shù)與放電概率的傳輸、加工狀態(tài)監(jiān)測與顯示都是以此為基礎(chǔ)才得以實(shí)現(xiàn)。主要實(shí)現(xiàn)波特率匹配、數(shù)據(jù)接收及數(shù)據(jù)發(fā)送。

（2）脈沖發(fā)生功能。脈沖電源的重要組成部分，主要作用是從上位機(jī)獲得所需的加工脈沖參數(shù)（包括脈寬、占空比、功率管數(shù)目）并轉(zhuǎn)化為有效的脈沖信號；通過與通信模塊的配合，能根據(jù)實(shí)際加工狀況完成對脈沖參數(shù)的實(shí)時調(diào)節(jié)?？刂茊卧碚撋峡僧a(chǎn)生最小10 ns的脈寬，但在往復(fù)走絲電火花線切割中并不具有實(shí)際意義，根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置脈寬范圍為1～500 μs，占空比任意可調(diào)。此外，由于往復(fù)走絲的特性，需在電極絲換向過程中引入換向控制信號，作為脈沖發(fā)生與停止的依據(jù)。

（3）放電概率檢測與伺服進(jìn)給功能。通過放電檢測電路對不同類型的放電脈沖進(jìn)行檢測與鑒別，分別統(tǒng)計(jì)開路脈沖、正常放電脈沖與短路脈沖的個數(shù)，計(jì)算出實(shí)時的放電概率，并與上位機(jī)設(shè)置的目標(biāo)概率進(jìn)行比較，伺服進(jìn)給模塊以概率偏差為依據(jù)，采用PID控制方式精確控制機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。放電概率的計(jì)算與比較在FPGA中直接完成，相比于將采樣數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C端再處理，極大地提高了系統(tǒng)的響應(yīng)特性，能為伺服進(jìn)給提供更及時的放電狀態(tài)依據(jù)，使加工更穩(wěn)定。

2.2.2 脈沖電源模塊

對產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行隔離與驅(qū)動放大，達(dá)到能驅(qū)動功率場效應(yīng)管 （MOSFET）的要求。考慮到FPGA輸出的脈沖信號僅為3.3 V，且抗干擾能力較差，與放電主回路的電氣特性也不相符，故在進(jìn)行驅(qū)動放大前需對脈沖信號進(jìn)行光耦隔離，并上拉到5 V，以獲得穩(wěn)定的脈沖信號。由于殘余電壓勢能會對場效應(yīng)管產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)開通時的殘余電壓勢能會使場效應(yīng)管關(guān)斷不徹底，導(dǎo)致脈沖波形不再是矩形波，影響加工波形的一致性，造成加工不穩(wěn)定。因此，設(shè)計(jì)了二級放大電路，將5 V電壓信號調(diào)節(jié)到12 V，將0 V電壓信號降低至-5 V，并在輸出端加入穩(wěn)壓管使輸出信號穩(wěn)定可靠。圖6是光耦隔離與二級放大電路（僅截取一路），圖7是FPGA輸出信號的最終放大處理波形。

2.2.3 概率檢測模塊

圖6 光耦隔離與二級放大電路原理圖

圖7 FPGA輸出信號經(jīng)放大后的對比圖

根據(jù)脈沖是否產(chǎn)生放電電流，實(shí)現(xiàn)對不同類型放電脈沖的檢測與鑒別，進(jìn)而為FPGA控制單元提供計(jì)算放電概率的數(shù)據(jù)。由于FPGA只能識別數(shù)字電壓信號，故需將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。選用WCS1800霍爾電流傳感器完成對放電電流的采樣檢測與轉(zhuǎn)化，采用非直接介入電路的檢測方式，不會對放電過程的電流電壓特性產(chǎn)生影響，有利于保證電路的原有特性。在檢測過程中，設(shè)置傳感器的檢測電流閾值，當(dāng)放電電流超過該閾值則認(rèn)為產(chǎn)生一次放電，傳感器輸出高電平信號；反之，則為低電平信號。該信號經(jīng)濾波整形后進(jìn)入高速比較器LM319，比較器能對信號進(jìn)行判別輸出，同時能進(jìn)一步去除干擾。在信號進(jìn)入控制單元前，還需經(jīng)光耦隔離加鉗位電路轉(zhuǎn)化為FPGA可識別的3.3 V電壓信號。

在脈沖頻率與機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)相同的條件下，伺服系統(tǒng)的靈敏度主要取決于放電狀態(tài)檢測電路的響應(yīng)時間。傳統(tǒng)的峰值電壓檢測電路實(shí)質(zhì)上是一階RC電路，其放電檢測過程是電容C不斷充電、放電并趨于穩(wěn)態(tài)的調(diào)整過程，平均對單個放電脈沖的響應(yīng)時間約為1 ms；而采用放電概率檢測電路可直接由高速比較器判別放電脈沖信號，即檢測電路對單個脈沖的響應(yīng)時間就是放電時間，一般為0.01 ms。由于對極間狀態(tài)的判別是對一段時間內(nèi)的脈沖進(jìn)行檢測，所以采用峰值電壓檢測時累計(jì)響應(yīng)時間很長，伺服系統(tǒng)嚴(yán)重滯后，而采用放電概率檢測有利于提高伺服系統(tǒng)的靈敏度，從而達(dá)到對放電狀態(tài)的實(shí)時響應(yīng)。圖8是系統(tǒng)控制單元與脈沖信號放大電路及放電檢測電路的集成電路板，其中包括換向信號引入電路，這里不再贅述。

2.2.4 上位機(jī)模塊

圖8 信號驅(qū)動與概率檢測集成電路板

本系統(tǒng)的上位機(jī)采用Labview軟件開發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)二個功能：一是加工參數(shù)的設(shè)定；二是放電過程的跟蹤與監(jiān)測。

加工參數(shù)的設(shè)定主要涉及脈沖參數(shù)與峰值電流，界面設(shè)計(jì)見圖9。在此界面上可實(shí)現(xiàn)脈沖參數(shù)（如：脈寬、脈間）的自定義，也可在加工過程中改變脈沖參數(shù)，對于峰值電流的調(diào)節(jié)則是通過控制MOSFET管導(dǎo)通數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。在參數(shù)設(shè)定完成后，依次點(diǎn)擊“開高頻”、“伺服進(jìn)給”按鈕即可進(jìn)入放電加工狀態(tài)。

圖9 上位機(jī)的脈沖設(shè)置界面

放電過程跟蹤監(jiān)測的界面設(shè)計(jì)見圖10，它能實(shí)時跟蹤、顯示脈沖放電概率及進(jìn)給速率。其中，進(jìn)給速率V0以電機(jī)驅(qū)動的電脈沖參數(shù)表示，工作臺的實(shí)際進(jìn)給速度V需根據(jù)電機(jī)步距角、絲杠導(dǎo)程計(jì)算，V=V0/5。此外，進(jìn)給速度也可實(shí)現(xiàn)恒速進(jìn)給，由速率盤右上角的圓形按鈕完成；“更改參數(shù)”按鈕可對電源參數(shù)及PID參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。其實(shí)現(xiàn)過程如下：通過前文所述的概率檢測電路對放電脈沖類型進(jìn)行采集、計(jì)數(shù)，F(xiàn)PGA控制單元在完成信號處理后計(jì)算出此時的放電概率，經(jīng)串口通信傳輸至上位機(jī)軟件，從而同步顯示在控制界面中。通過FPGA與Labview的實(shí)時通信完成實(shí)際放電概率與預(yù)定目標(biāo)放電概率的比較，可直觀地感受到系統(tǒng)處于何種放電狀態(tài)。由圖10可清楚地獲知當(dāng)前系統(tǒng)的進(jìn)給速率，當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定加工時，實(shí)時放電概率隨著加工的進(jìn)行一直圍繞著目標(biāo)放電概率變化，此時的進(jìn)給速率保持在一個穩(wěn)定的數(shù)值附近。

圖10 上位機(jī)的加工監(jiān)測界面

3 新型伺服系統(tǒng)下的硅晶體放電切割實(shí)驗(yàn)

3.1 新舊系統(tǒng)下的切割對比

采用現(xiàn)有機(jī)床系統(tǒng)對硅晶體進(jìn)行放電切割，實(shí)驗(yàn)參數(shù)同表1。實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到，由于現(xiàn)有系統(tǒng)采用峰值電壓檢測的方式判斷放電狀態(tài)進(jìn)而控制進(jìn)給，在機(jī)床設(shè)置為自動進(jìn)給的情況下，加工開始不久后，便出現(xiàn)彎絲現(xiàn)象并維持該狀態(tài)不變，導(dǎo)致切割工件表面產(chǎn)生明顯的線槽，嚴(yán)重影響工件表面質(zhì)量（圖11a）。

采用基于放電概率檢測與PID伺服進(jìn)給相結(jié)合的新型伺服系統(tǒng)后，在相同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)下，設(shè)置目標(biāo)放電概率為80%。系統(tǒng)加工初期，進(jìn)給速度逐漸變快，經(jīng)短暫調(diào)節(jié)時間后，速率維持在45 μm/s左右，且無彎絲現(xiàn)象產(chǎn)生，加工能穩(wěn)定持續(xù)地進(jìn)行，此時的放電概率在80%左右波動，上位機(jī)監(jiān)測界面見圖12。最終切割的工件表面較平整，表面質(zhì)量有明顯改善（圖11b）。

圖11 新舊系統(tǒng)放電切割硅晶體工件表面對比圖

3.2 變概率與變能量切割實(shí)驗(yàn)

（1）放電概率與切割效率的關(guān)系

圖12 新系統(tǒng)下的上位機(jī)加工監(jiān)測界面

在能量不變的前提下，設(shè)定不同的目標(biāo)概率進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，記錄切割所用的時間，并計(jì)算不同目標(biāo)放電概率下的切割效率。因?yàn)榉烹姼怕实陀?0%時，切割處于極其緩慢的狀態(tài)，所以本實(shí)驗(yàn)分別選取目標(biāo)放電概率為 50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%。

通過把切割效率與目標(biāo)放電概率之間的關(guān)系以曲線圖形式展現(xiàn)，得到如圖13所示的擬合曲線，其兩端為近似延伸點(diǎn)?？煽闯?，切割效率隨著目標(biāo)放電概率的增加而不斷提高；當(dāng)放電概率達(dá)到90%時，穩(wěn)定切割效率達(dá)到62 mm2/min左右，而當(dāng)放電概率繼續(xù)增加時，切割效率沒有明顯提高，且此時進(jìn)給速率維持在較高范圍，易出現(xiàn)過跟蹤現(xiàn)象，加工處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。究其原因：要達(dá)到更高的放電概率，越接近100%，短路脈沖數(shù)量的增幅越大，需要很高的進(jìn)給速率維持放電間隙，速度調(diào)節(jié)過程中會出現(xiàn)過進(jìn)給，造成加工不穩(wěn)定。因此，為使加工穩(wěn)定、高效，可認(rèn)定90%為最優(yōu)放電概率。

圖13 切割效率與目標(biāo)放電概率的擬合曲線

（2）表面質(zhì)量與放電能量的關(guān)系

在目標(biāo)放電概率為90%不變的情況下，分別通過改變脈沖參數(shù)與功率管導(dǎo)通數(shù)量進(jìn)行切割實(shí)驗(yàn)，并計(jì)算切割效率、檢測切割工件的表面粗糙度。

由表2可知，隨著脈寬的增加，平均加工電流變大，切割效率隨之提高，工件的表面粗糙度值不斷增大，意味著工件表面質(zhì)量隨著脈寬的增加而變差。由表3可看出，功率管導(dǎo)通數(shù)量的增加，同樣帶來加工電流的增大和切割效率的提高，而工件表面質(zhì)量也呈變差的趨勢。

表2 不同脈寬下的切割效果

表3 不同功率管數(shù)量下的切割效果

由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，不論是通過增加脈寬還是增加功率管導(dǎo)通數(shù)量以提高放電脈沖能量，都能使平均加工電流增大，從而提高切割效率，但放電能量的提高將導(dǎo)致切割表面質(zhì)量下降，且增加脈寬引起的表面質(zhì)量下降幅度更明顯，因此可通過減小脈寬、增加功率管數(shù)（小脈寬、大電流）來實(shí)現(xiàn)切割效率提高的同時、又彌補(bǔ)能量增加引起的表面質(zhì)量下降的問題。

3.3 拐角切割實(shí)驗(yàn)

利用新型伺服系統(tǒng)進(jìn)行角度切割實(shí)驗(yàn)，切割出的五角星形狀實(shí)物見圖14，用光學(xué)顯微鏡放大后的切割角度對比見圖15。由于新系統(tǒng)改善了放電切割的穩(wěn)定性，電極絲的振動及彎絲情況相比當(dāng)前系統(tǒng)明顯減弱，因此，切割拐角半徑顯著減小，表明新系統(tǒng)下的切割精度有了明顯提高。

圖14 切割五角星實(shí)物圖

4 結(jié)論

（1）硅晶體異于金屬的放電特性導(dǎo)致現(xiàn)有電火花線切割加工伺服系統(tǒng)難以準(zhǔn)確檢測其極間加工狀態(tài)，造成伺服進(jìn)給失效及彎絲現(xiàn)象，引起加工不穩(wěn)定。

圖15 新舊系統(tǒng)切割拐角對比圖

（2）本文設(shè)計(jì)的基于放電概率檢測的PID伺服控制系統(tǒng)能有效避免彎絲，改善硅晶體的加工穩(wěn)定性，提高形狀切割精度。

（3）為保證放電切割能穩(wěn)定高效的進(jìn)行，宜選擇目標(biāo)放電概率為90%，并采用較小脈寬、較大電流來實(shí)現(xiàn)切割效率提高的同時、又彌補(bǔ)能量增加引起的表面質(zhì)量下降的問題。

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Study on Servo Control of Silicon Crystals WEDM Based on Discharge Probability Detection

HE Xiaoxiao，LIU Zhidong，PAN Hongwei，QIU Mingbo，LUO Fuyuan
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing 210016，China）

To aim at such difficult problems whom the machining status between two electrodes can not be distinguished accurately and the servo feed speed can not real-time respond the changes of the machining status during WEDM silicon crystal，a sampling method based on discharge probability detection is proposed.The servo control system of WEDM silicon crystal is designed and built.And by process test，it is proved that the servo control system enhance significantly the surface qulity，efficiency and shape accuracy of WEDM silicon crystal.

silicon crystal；WEDM；discharge probability detection；servo control

TG661

A

1009－279X（2017）03－0025-06

2017-01-10

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51575271）

賀笑笑，男，1992年生，碩士研究生。