微细电火花加工多模式脉冲电源的研究

根据微细电火花加工的特点及其对脉冲电源的要求,设计了以单片机和FPGA为控制核心的多模式微细电火花脉冲电源.介绍了该脉冲电源关键回路的实现方法,实验研究表明该电源可实现多种形式的脉冲放电加工.     

微细电火花加工电源的研究

电火花加工以非接触加工、宏观作用力小等特点奠定了其在微细加工领域的优势地位.本文研究了电火花加工的脉冲电源,并设计了一种非常适合微细电火花精加工的场效应管脉冲电源,进行了相关参数的计算.     

微秒级可调脉冲电源的研制

设计和制作了新型微细电解加工的微秒级可调脉冲电源装置,介绍了此装置的总体结构、AT89C51单片机控制的脉冲发生电路、脉冲电源主电路和保护电路工作原理及过程.该电源满足了微细电解加工的要求,可加工出满意的产品.     

微细电加工脉冲电源的研究进展

脉冲电源是微细电加工的一个重要研究方向,其性能指标直接影响加工精度和表面质量,从微细电火花加工和微细电解加工用的脉冲电源两方面出发,介绍其主要研究方向及国内外发展现状,并详细分析了其工作原理.     

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.     

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。     

硬质合金和聚晶金刚石电火花加工用微能脉冲电源的研究

针对微细制造领域里微细铣刀制备困难的问题,探讨了微铣刀常用材料硬质合金、聚晶金刚石(PCD)的电火花加工机理,分析了微能脉冲电源的实现途径,并设计开发出了满足微细加工用的微能脉冲电源.     

基于CPLD的多功能微细电加工电源的研制

为了解决微能脉冲电源发展中遇到的功能单一、集成度不高等问题,设计了多功能微细电加工脉冲电源.以单片机和CPLD作为微控制器,利用模块化的方法对关键模块进行设计,并运用Quartus软件对高频脉冲发生单元进行仿真,得到微细电火花和微细电化学的脉冲波形,通过对脉冲的切换实现了微细电火花和微细电化学的加工.     

微细电火花加工用脉冲电源技术的基础研究

在微细电火花加工中，使用RC放电回路容易得到数十至数百纳秒的窄脉宽电流，但RC放电回路由于向电容器充电所需时间而不能得到很高的放电频度，严重影响其加工效率。为此，本研究开发了微细电火花加工用晶体管式脉冲电源，并对其加工特性进行了评价，找出了适合于微细电火花加工的晶体管式脉冲电源。实验结果表明，自振式晶体管脉冲电源因其加工速度慢并不适于微细放电加工。通过开发等脉宽晶体管脉冲电源，可实现脉宽80ns的放电电流，与传统的RC放电回路相比，加工速度可提高2至3倍。     

微细电火花加工实现条件的研究

介绍了微细电火花加工的原理和特点,从加工表面质量、脉冲电源、微细工具电极的制造和安装、放电面积效应的影响、伺服控制系统等方面对微细电火花加工的实现条件进行了研究,并给出了微细轴的电火花加工等具体加工实例.研究结果对微细电火花加工技术的具体应用具有重要的参考价值和指导意义.     

基于CPLD的钛合金电火花加工脉冲电源的研究

设计一种以CPLD作为脉冲发生器的电火花加工脉冲电源.利用CPLD产生两种模式脉冲波形,即等电流脉宽模式和等电压脉宽模式,设计了脉冲发生单元和功率转换电路,并用该脉冲电源对钛合金进行加工试验.通过对比两种脉冲模式加工钛合金的效率,发现等电流脉宽模式加工钛合金效率较高.     

新型高频窄脉冲电解电源的研制

针对精微电解加工工艺的要求,提出了一种新的电源设计方案,并研制了一台样机,解决了当前电解电源输出频率低、脉宽较大不能满足微精加工要求的问题.该电源具有调压精度高、损耗低、效率高以及体积、质量小等特点,输出频率最高可达100 kHz,最小脉宽1 μs.经初步的加工实验,证明了此方案的可行性.     

微细电火花三维成型加工系统的研制

设计一个三维微细成型电火花加工系统,搭建了该系统的原型样机,并进行了初步的加工实验.系统由三维运动平台、带间隙伺服的加工头、纳秒级脉宽的等脉宽晶体管脉冲电源及环境保障系统组成.实验证明该系统运行良好,运动平台能够达到较高的精度,并实现了简单的极微细电火花加工.     

一种用于微细电火花加工的甚高频微能脉冲电源

作为微细电火花加工的关键技术之一,微能脉冲电源性能的优劣直接影响放电加工的精度、效率、稳定性等。从减小放电脉冲能量、增大放电间隙、可持续加工的需求出发,探索了一种基于电路共振原理的甚高频(频率在30~300 MHz)微能脉冲电源,突破了现有电火花脉冲电源的工作模式,能产生脉宽极窄、频率极高的脉冲波形,具有纳米级放电蚀除特性,提高了微细电火花加工的极限蚀除能力。放电频率为65 MHz时,相对于传统的微能脉冲电源,加工的孔边缘几乎没有重铸层,极大地减轻了在加工过程中的热损伤、重铸层和热影响区等常规缺陷,改善了工件加工的表面质量,实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲电源具有良好的放电蚀除特性。     

High rising speed discharge current pulse for EDM generated by inductive boosting voltage circuit

This paper introduces a newly developed EDM pulse generator whose high open voltage for discharge is generated by induced electromotive force using a power supply of only 5 V. The pulse generator can generate short duration and high discharge current pulses. The rising time of discharge current pulses to 5 A can be made shorter than 50 ns with a pulse duration of 200 ns or shorter. The results proved that such discharge current pulse shapes increase material removal volume per discharge and that the higher boosting open voltage facilitates the machining of high resistivity materials.     

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。     

Achieving high accuracy and high removal rate in micro-EDM by electrostatic induction feeding method

With conventional relaxation pulse generators used in micro-electrical discharge machining, due to the difficulty in keeping the minimum necessary discharge interval between pulse discharges, localized discharge and abnormal arc occur frequently. In contrast, with the newly developed electrostatic induction feeding method, only a single discharge occurs for each cycle of the periodic pulse voltage. As this realizes sufficient cooling of the discharge gap between pulses, thermal stress on the machined surface is less and duty factors can be increased, resulting in higher accuracy and machining speed compared to the relaxation pulse generator.     

基于FPGA的电火花加工脉冲电源设计

为更好地满足电火花的加工要求,提出一种基于FPGA的电火花加工脉冲电源的实现。研究电火花加工脉冲电源的工作原理,脉冲电源的核心部件高频脉冲发生器采用IP软核实现,其输出信号的脉宽和脉间精细可调,能与上位机有效通信。该方法的有效性通过仿真和电路测试得到验证。