高效節(jié)能電火花銑削脈沖電源及工藝研究.pdf

1、進入21世紀(jì)以來，特種加工技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，如何提高加工效率、降低電極損耗率一直是世界各國高度重視的特種加工領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)問題。電火花銑削作為特種加工領(lǐng)域的重要組成部分，具有電火花加工和銑削加工的雙重優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的加工效率以及低的電極損耗率，在航空航天、船舶、汽車制造、醫(yī)療器械、電子儀器、核工業(yè)等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用價值。
　　本文研究了電火花銑削的加工放電過程、材料蝕除機理、優(yōu)缺點以及應(yīng)用場合，確定了該高效節(jié)能電火花銑削

2、脈沖電源的脈沖放電方式，針對傳統(tǒng)電火花脈沖電源能量消耗嚴(yán)重的問題進行了理論分析，采取了利用電感取代限流電阻、運用PWM調(diào)節(jié)電流的新型節(jié)能方案，并從理論上對其節(jié)能效果進行了驗證。
　　提出了一路高壓、三路低壓的主回路拓撲結(jié)構(gòu)，利用對斬波電路的脈寬調(diào)制方法實現(xiàn)了高壓脈沖電源開路電壓250V~300V可調(diào)，低壓脈沖電源開路電壓35~120V可調(diào)，利用ARM處理器和現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA為核心的控制器產(chǎn)生一系列具有可變時序邏輯的脈沖信

3、號驅(qū)動高速開關(guān)器件的原理設(shè)計了一種大功率、低能耗、控制精度高、穩(wěn)定性好的電火花銑削脈沖電源。結(jié)合數(shù)字平均脈寬電壓檢測法對高低壓脈沖電源的開路電壓進行閉環(huán)控制，并對極間放電狀態(tài)進行實時監(jiān)控。
　　分別采用單因素法和二階通用旋轉(zhuǎn)組合法并結(jié)合本文研制的高效節(jié)能電火花銑削脈沖電源進行了相關(guān)工藝研究和實驗，試驗和研究結(jié)果表明：在試驗范圍內(nèi)，脈寬和電流對加工效率的影響更為顯著，脈間對電極損耗率的影響更為顯著，通過高頻閉環(huán) PWM調(diào)制實現(xiàn)了主回