基于CPLD的多模式微能脉冲电源设计

根据微细电火花加工对脉冲电源的要求,设计了以CPLD为控制核心的多模式微细电火花脉冲电源,介绍了该电源主放电回路的实现方法,并对电源的脉冲控制部分进行了仿真分析.     

放电能量实时控制的双极性电火花加工脉冲电源

通过观测电火花放电现象对加工的影响,发现可控的双极性电火花加工能用更低的加工刀具磨损率获得比传统单极性电火花加工更高的材料去除率和效率,因此基于先进的电力电子技术,提出了一种双极性通用型电火花加工用脉冲电源,并给出相应的能量控制策略,还采用可提供连续正负脉冲输出的全桥电路作为该脉冲电源的主电路,并引入间隙电压和间隙电流的和作为唯一的控制量,在引弧阶段采用电压控制,在放电阶段采用电流控制。用一个电路完成放电间隙的击穿和放电能量的控制,减小脉冲电源系统的体积,同时在单个放电过程的各个阶段,对脉冲电压、放电电流、放电持续时间和消电离时间等参数进行合理灵活的调整,在维持放电频率一定的情况下,保证加工过程中单次放电能量的一致,从而实现高效均匀的电火花加工。     

超声振动复合微细电火花加工微小孔试验研究

微小孔加工时的放电间隙较小,排屑、消电离状态差,放电效率低,直接影响加工效率和电极损耗;超声振动可改善排屑、消电离状态,能提高放电效率。将超声引入微细电火花加工,通过工件的超声振动,进行超声功率、小孔孔径、脉冲频率的微小孔电火花加工工艺试验研究,结果表明:加工不同孔径时,超声功率及电源频率都存在一个最佳值;加工条件合适时,超声复合微细电火花加工优于常规微细电火花加工。     

电火花加工蚀除过程动态仿真

在电火花单脉冲放电过程仿真的基础上,建立了电火花连续脉冲放电过程的三维热物理模型,利用有限元软件ANSYS模拟了连续脉冲放电过程的温度场分布,得到了连续脉冲放电过程不同时刻温度场分布和材料的动态蚀除过程,并根据脉冲放电的温度场和蚀除凹坑体积,分析了脉冲放电过程的残留温度分布和蚀除凹坑对后续脉冲放电过程的温度场分布和蚀除凹坑体积的影响规律.在仿真过程中,根据数值模拟极间电场强度和分析小孔加工初始时刻放电凹坑分布情况,确定了连续放电仿真模型放电位置的随机选择原则.并通过实验初步验证了材料仿真去除率,为预测材料去除率提供了理论基础.     

一种微小孔电火花加工机床的研制

介绍了一种面向工业应用的微小孔电火花加工机床及其技术开发，兼顾加工效率和加工精度两方面的要求，推进微细电火花加工的实用化。内容涉及摩擦传动微进给机构、高频脉冲放电电源、微小电极的旋转进丝机构、加工状态检测与控制系统等关键技术。     

组合式高速电火花小孔加工用脉冲电源的研制

分析了高速电火花小孔加工对脉冲电源的要求 ,研制出一种新型脉冲电源——组合式高速电火花小孔加工脉冲电源。该电源采用模块化的设计思想 ,把电源划分成若干个模块 ,通过对功能模块的不同组合 ,使电源可以工作在等电流脉宽或晶体管控制的 RC脉冲电源方式     

直线电动机驱动电火花成形机主轴头的研制

根据电火花成形机主轴的驱动要求,研制了永磁式直线电动机驱动的主轴头,设计制作了与之配套的伺 服驱动电源、放电状态检测系统、脉冲电源及加工深度控制系统,进行了一系列精加工及微小孔加工的试验,结果表明,此机床可提高精加工的工效,并能加工微小孔。     

组合式高速电火花小孔加工用脉冲电源的研制

分析了高速电火花小孔加工对脉冲电源的要求,研制出一种新型脉冲电源－－组合式高速电火花小孔加工脉冲电源。该电源采用模块化的设计思想,把电源划分成若干个模块,通过对功能模块的不同组合,使电源可以工作在等电池脉宽或晶体管控制的ＣＲ脉冲电源方式。     

基于SOPC技术的微细电火花加工电源的研究

针对目前微细电火花加工放电状态复杂、难确定和集成性不足等问题,设计了基于可编程片上系统(SOPC)技术的微细电火花脉冲电源。电源可发送加工脉冲信号,采用并行数字采集信号模块采集电压及电流信号,能判断每个脉冲的放电状态,控制伺服电机的工作,并及时切断无效有害脉冲,提高加工效率和加工精度。同时开发了电源人机交互界面,实现了电源和微细电火花加工机床的实时通讯功能。利用该电源在自主开发的多功能微细加工机床上进行微细孔加工实验,证明了所设计的电源能进行稳定高效的加工。     

分流法小孔电火花加工数值模拟及实验

介绍分流法小孔电火花加工数值模拟方法,利用有限元分析软件ANSYS模拟单次脉冲放电温度场和电火花小孔加工放电状态,以等面积分流为原则,分别模拟单电极和双电极小孔电火花加工材料去除过程,分析了材料去除量随时间变化的规律.双电极模拟和试验,获得加工过程稳定且小于单电极临界加工尺寸的小孔.选用紫铜工具电极、奥氏体不锈钢工件进行验证实验,仿真结果与实验验证结果相符,为微小孔电火花加工提供了应用依据.