電火花放電破碎工具的研究與設(shè)計.pdf

1、電火花加工(EDM)作為一種重要的加工手段，在機械加工領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。脈沖電源和伺服進給系統(tǒng)作為電火花加工設(shè)備的重要組成部分，其性能對電火花加工的各項工藝指標有著較大的影響，一直是電火花加工的重要研究內(nèi)容。本文設(shè)計的電火花放電破碎工具是一種主要用于電火花打孔和取出折斷于工件內(nèi)絲錐、鉆頭的便攜式電火花加工設(shè)備。為了設(shè)計一個體積小、工作穩(wěn)定、效率高、對電網(wǎng)污染低、適合多種孔徑加工的EDM電源與一個穩(wěn)定、加工效率高的伺服進給系統(tǒng)，將

2、不對稱半橋變換電路和功率因數(shù)校正技術(shù)應(yīng)用到 EDM電源中，同時利用步進電機作為伺服進給系統(tǒng)執(zhí)行電機進行實現(xiàn)。
　　本文首先對當前 EDM電源的研究現(xiàn)狀進行了分析，通過對已有研究成果的優(yōu)缺點進行比較，確定采用電流型高頻開關(guān)電源結(jié)構(gòu)作為 EDM電源基本結(jié)構(gòu)。為了提高電源的工作效率、減少對電網(wǎng)的污染，將開關(guān)電源中的軟開關(guān)技術(shù)和功率因數(shù)校正技術(shù)應(yīng)用到 EDM電源的設(shè)計中。為了實現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù)中的零電壓開通，電源的主電路拓撲采用不對稱半橋變換

3、電路。文章中分析了不對稱半橋變換電路的工作原理，設(shè)計了電流反饋校正電路，實現(xiàn)了電源的恒流輸出。在主電路前端加入升壓型有源功率因數(shù)校正電路使輸入電流跟隨電壓成正弦規(guī)律變化。主電路后端加入一個功率場效應(yīng)管，通過控制功率場效應(yīng)管的開通和關(guān)斷來產(chǎn)生脈沖電流。
　　其次，伺服進給系統(tǒng)部分考慮到電機的控制性能與經(jīng)濟性，設(shè)計中使用了步進電機作為執(zhí)行電機。伺服進給系統(tǒng)設(shè)計了具有在線自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的控制器，可以提高加工過程的穩(wěn)定性和加工效率。