微细电火花加工脉冲电源及智能控制器设计

设计了以DSP和CPLD为控制单元的微细电火花脉冲电源,满足微细电火花加工单个脉冲能量小而可控的要求。针对加工过程难以用数学模型描述的问题,利用智能控制不依赖数学模型的优势,设计了模糊神经网络控制器,根据间隙放电状态,对在线参数实时调整。通过微小孔加工实验表明,采用智能控制的加工方式可以提高加工速度,有很好的应用前景。     

微细电火花加工用晶体管脉冲电源的研究

在传统晶体管脉冲电源的基础上，研制开发了一种适用于微细加工的晶体管脉冲电源，这种脉；中电源可以满足微细加工中粗加工、精加工的不同需要，可实现最小脉宽为50ns的放电电流。通过微细孔加工实验，对所开发的晶体管脉冲电源的加工特性与传统的RC脉冲电源进行了分析比较，实验结果表明前者的加工效率约为后者的2～6倍。     

模糊控制微细孔电火花加工研究

分析了微细孔电火花加工脉冲识别,提出以间隙平均电压、火化率偏差和火化率偏差变化为模糊控制器的3个输入控制参数,建立了微细孔电火花模糊控制加工策略,同时比较说明了模糊控制器对微孔电火花加工性能影响,实验结果说明模糊控制器对微细孔电火花加工系统更为有效,加工过程更加平稳。     

基于异形孔等效放电面积的微细电火花加工技术

针对喷丝板异形孔加工这一工艺难题，分析了微细电火花加工系统的关键技术，并对传统晶体管可控式RC脉冲电源电路拓扑进行了改进，设计并研制出适合微细电火花加工的新型微能脉冲电源。针对等效放电面积对微小异形孔加工效率及加工精度的影响进行了详细的理论分析与大量实验研究，为合理地选择加工规准提供了可靠的理论与实践依据。     

微细电火花加工设备技术研究

微细电火花加工的关键设备技术涉及电极的微进给伺服机构、电极和工件的附加树对运动机构、微小能量放电电源以及加工状态检测与控制系统等。文章围绕微细电火花加工系统的设计系统，介绍基于压电致动原理以及摩擦传动的微进给机构、工具电极的线放电磨削机构和旋转主轴、以及微小能量放电电源的设计等，并指出需要进一步研究的课题。     

精密及微细电火花加工(二)

2精密型孔加工实现精密和微细加工,除了制作合格的电极、具备相应的电加工机床和脉冲电源外,熟练地掌握合理的加工工艺是重要关键。     

微细电火花加工技术

本文介绍了微细电火花加工技术的研究开发现状,讨论了传统的电火花加工、线放电磨削加工等微细加工的方法及其应用。     

电火花加工中数控脉冲电源的设计

基于单片机AT89C52设计了一种新型CNC电火花加工机床用的数控脉冲电源，该电源脉冲宽度和脉冲间隙数控可调，在软件中利用模糊控制算法实现对加工状态的闭环控制。试验证明间隙电压稳定可靠，系统高效节能。     

一种基于MOSFET的晶体管式微细电火花加工脉冲电源的研究

通过对RC式脉冲电源和晶体管式脉冲电源的综合比较,提出一种基于FPGA的晶体管式微细电火花加工脉冲电源,该电源结合FPGA开发板和IR2101专用集成半桥驱动器,驱动半桥式结构的功率MOSFET,电源经实验验证后,在加工精度、效率及表面粗糙度等方面表现良好。经测试,该电源最高频率可达1 MHz,输出脉宽1～101 ms可调,开路电压1～200 V可调,同时结合微细电火花加工的实际需求,可以实现粗、半精、精三种加工形式。     

电流型电火花加工脉冲电源的研究

分析了传统独立电火花加工脉冲电源和逆变式电火花加工脉冲电源的不足,论述了电源型电火花加工脉冲电源的工作原理,大量的样机和独立式脉冲电源的对比工艺试验表明,电流型脉冲电源不仅满足了电火花加工多项性能指标的要求,而且达到了高效节能的效果。     

电火花微细加工微能脉冲电源模块的研究

针对微细微能加工脉冲频率的要求,文中采用了8254芯片、A／D转换采集芯片并结合单片机通过软件方式共同完成对脉冲的发生及控制的功能,确保了产生脉;中的精度及可调性,为电火花的后续加工提供了便利。     

小孔加工电火花脉冲电源实验研究

针对传统脉冲电源普遍存在的电能利用率低、电阻发热严重、散热设备庞大等问题,提出了一种取消限流电阻的电火花脉冲电源结构。电源由PWM控制器、DC/DC变换器、加工脉冲时序发生器等组成。电源本身具有自动调节输出电压的功能,可实现空载击穿电压、脉冲宽度、脉冲间隔独立可调,取消了体积庞大的工频变压器。通过多次小孔加工实验获得了脉冲电源加工过程中电极损耗率、小孔椭圆度以及单边放电间隙等和电源稳定性相关参数的数据曲线,所得数据表明电源具有较好的加工稳定性和可靠性。     

甚高频共振式脉冲源放电蚀除

针对传统微细电火花脉冲电源普遍存在的放电频率低、脉宽较大、纳米级高效蚀除能力难以日益提高的问题,设计出了一种基于电路共振原理的甚高频微能脉冲源,该脉冲源可产生放电频率55 MHz、电压峰峰值220 V的开路电压波形,电压脉宽可压缩至9.1 ns。进行了不同开路电压下的放电实验,获得了各实验条件下的放电波形。实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲源具有良好的加工工艺性能。     

电火花加工脉冲电源研究现状与发展趋势

脉冲电源是电火花加工的关键技术。文中针对传统电火花加工脉冲电源使用的缺点和局限性,介绍了当前电火花加工脉冲电源的研究现状和新的发展趋势,并对几种新型脉冲电源的研究和应用进行了分析。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测方法

在微细电火花加工中,对放电状态的准确检测是实现加工过程稳定控制的前提条件,而微细电火花加工过程中频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等实际情况,使放电状态的准确检测成为微细电火花加工的技术难点之一。本文在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到“短路率”和“火花/电弧率”,经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低并且运算速度快,检测结果为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

节能型电火花加工脉冲电源的研究

设计了一种采用LCL-T主电路结构的新型节能型脉冲电源系统,给出了系统硬件电路和软件设计思路,分析了脉冲电源主要能耗部分的电能损耗,并且利用设计的脉冲电源样机进行了工艺试验,检验了节能型电火花加工脉冲电源的加工工艺性能,考察了系统方案的可行性,试验证明所设计的节能型脉冲电源具有良好的加工功效。     

一种微小孔电火花加工模糊控制策略研究

针对微小孔电火花加工(EDM)放电环境恶劣、放电间隙状态复杂多变,以及采用传统的PID控制策略难于达到预期效果等问题,提出了一种基于多层压电陶瓷叠加驱动下的控制策略,并对其进行了控制算法研究,设计了一种微小孔电加工微进给模糊PID自适应控制系统,并进行了仿真试验来验证其控制效果。研究结果表明,采用模糊自适应控制策略能加快微进给系统的响应速度,具有稳定性好、精度高等优点,并得到了良好的控制效果,为微小孔电加工机床的实际应用打下了良好的理论基础。