Funkenerosives Senken mit Neuro-Fuzzy Prozeßführung und Fehlentladungsbehandlung unter Berücksichtigung der Bahn- und Planetärerosion

von Jens Ginzel

Hamburg 5.2002

Alle Rechte beim Verfasser bzw. beim Verlag -
verlegt beim Herbert Utz Verlag Wissenschaft, Zieblandstraße 7, 80799 München - http://www.utzverlag.de
ISBN 3-8316-0153-4

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Inhaltsverzeichnis

1.EINLEITUNG1
2.STAND DER TECHNIK3
2.1Prinzip der funkenerosiven Bearbeitung 3
2.2Aufbau und Funktion einer funkenerosiven Senkanlage6
2.3Verfahren zur Vorschubregelung10
3.ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE14
4.AUFBAU DER ENTWICKELTEN VERSUCHSANLAGE16
4.1 Prozeßrechner17
4.2 Antriebssystem18
4.3Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)18
4.4Generator18
4.5Spaltsensor und Generatorsteuerung19
4.6Mikrocontroller22
4.7Kommunikationsbeziehungen innerhalb des Prozeßführungssystems23
5. ERKENNUNG LICHTBOGENARTIGER FEHLENTLADUNGEN27
5.1Ursache lichtbogenartiger Fehlentladungen27
5.2Methoden zur Erkennung lichtbogenartiger Fehlentladungen29
5.3Entwicklung einer neuartigen Methode zur Lichtbogenerkennung34
5.4Wirksamkeit der entwickelten Lichtbogensensorik39
5.5Die Mutation normaler Entladungen in Lichtbögen42
5.6Ein neuartiges Verfahren zur Technologieentwicklung53
5.7Vergleich mit anderen Methoden der Lichtbogenerkennung60
5.8Die physikalischen Vorgänge bei der Entladungsmutation64
6.VORSCHUBREGELUNG66
6.1Bewertung der Zündverzögerungszeit als Reglereingangsgröße66
6.2Alternative Reglereingangsgrößen68
6.3 Vergleich unterschiedlicher Methoden der Spaltweitenregelung69
6.4Einsatz von Fuzzy-Logik zur Regelung77
6.5Fuzzy-Logik-basierte Spaltweitenregelung79
6.6Einordnung in die Entwicklungstendenzen im Bereich der Spaltweitenregelung84
6.7Abtragsversuch mit einer komplexen Erosionsaufgabe86
7.OPTIMIERUNG DES SPALTWEITENREGLERS MIT NEURONALEN NETZEN89
7.1Konzeption der Prozeßoptimierung89
7.2Funktionsweise und Anwendung künstlicher Neuronaler Netze91
7.3Anwendung von Neuronalen Netzen zur Adaption des Spaltweitenreglers94
7.4Die Wirkung der Skalierungsfaktoren auf den Erosionsprozeß97
7.5Gewinnung und Bereitstellung von Trainingsdaten100
7.6Konzeption und Training des Netzwerkes102
7.7Praktischer Einsatz der Prozeßoptimierung104
8.NUMERISCHE BAHNSTEUERUNGEN FÜR DIE FUNKENEROSION108
8.1Gliederung einer numerischen Steuerung in Funktionsblöcke109
8.2Konzeption einer numerischen Steuerung für Funkenerosion111
8.3Die offene Steuerungsarchitektur OSACA117
8.4Architektur der realisierten numerischen Steuerung120
8.5Versuchsergebnisse122
9.ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK125
.LITERATUR128
.FORMELZEICHEN UND ABKÜRZUNGEN.