高速電火花小孔加工技術(shù)是航空航天制造領(lǐng)域中不可或缺的重要制造技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)常用來(lái)加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片中的氣膜孔。而國(guó)產(chǎn)的小孔機(jī)大多采用后推式主軸設(shè)計(jì)，使用該類機(jī)床進(jìn)行加工會(huì)在電極夾具底部和導(dǎo)向器頂部之間暴露出一段長(zhǎng)度較長(zhǎng)的無(wú)約束的電極。這種加工工況下電極極易發(fā)生徑向振動(dòng)，造成加工過程中極間頻繁地短路或斷路，導(dǎo)致加工效率和加工質(zhì)量下降。基于此問題，本課題從電極的建模與仿真、振動(dòng)信號(hào)識(shí)別、夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)三個(gè)方面出發(fā)，探究電極振動(dòng)的成因，設(shè)計(jì)了一款后推式主軸可移動(dòng)電極輔助夾持機(jī)構(gòu)，通過對(duì)采集到的極間信號(hào)進(jìn)行分析，使裝置移動(dòng)到最佳夾持位置，解決因電極振動(dòng)降低加工質(zhì)量的問題。

總體目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款適用于中谷集團(tuán)現(xiàn)有的后推式主軸機(jī)床的電極輔助夾持裝置，具體包括：建立數(shù)學(xué)模型以及電極有限元模型，探究電極絲振動(dòng)成因，分析電極絲振動(dòng)的影響因素；搭建信號(hào)采集系統(tǒng)，對(duì)電火花加工過程中振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析與識(shí)別，尋找電極發(fā)生振動(dòng)時(shí)的特征信號(hào)；基于仿真結(jié)果以及客戶需求完成夾持機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制工程圖圖紙，最后進(jìn)行樣機(jī)的加工裝配，驗(yàn)證抑制振動(dòng)的有效性。

完成了電極模型建立和振動(dòng)仿真，提出了振動(dòng)失穩(wěn)機(jī)理假說(shuō)，為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)及設(shè)計(jì)思路，驗(yàn)證了輔助機(jī)構(gòu)的有效性；

設(shè)計(jì)了基于FPGA的極間電信號(hào)采集系統(tǒng)，在matlab里搭建了可視化探究程序，使用“coif2小波分析+希爾伯特變換”的方法尋找到了振動(dòng)判據(jù)信號(hào)，并通過虛擬實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證

設(shè)計(jì)了一款用于抑制后推式主軸電極振動(dòng)的輔助機(jī)構(gòu)，在企業(yè)協(xié)助下完成了樣機(jī)的加工與裝配，并進(jìn)行了抑振功能測(cè)試，證明了機(jī)構(gòu)抑制振動(dòng)的有效性。