一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源加工領(lǐng)域，具體涉及一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于可自動升壓的擊穿自適應(yīng)的電火花加工電源運用于掩膜工藝加工等領(lǐng)域，特別是在漸變間隙的擊穿放電加工，其所在的加工環(huán)境是在掩膜的約束下，利用放電加工的垂直特性復(fù)制掩膜形狀，要求加工尺寸精度高等特點。提高加工電源的精準控制，就能有效的提高加工尺寸的精度。由于在掩膜的限制下，加工過程中放電間隙是一個不斷變大的過程，特別是大間隙、變間隙情況下放電擊穿的精準度低的現(xiàn)象。
[0003]目前，中國專利CN200510044957公開了一種調(diào)壓式節(jié)能電火花加工脈沖電源，該脈沖電源可在放電擊穿前為加工放電間隙提供100V左右的空載擊穿電壓，擊穿后為放電間隙提供25V左右的加工維持電壓。當(dāng)變間隙的情況下，該加工維持電壓達不到所需加工尺寸的要求和精準度。中國專利CN200920353325公開了一種空載電壓可調(diào)的電流型節(jié)能電火花加工脈沖電源，該脈沖電源在變間隙的情況下也達不到所需加工尺寸的要求和精準度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，使得在掩膜約束下，隨著加工的進行，間隙不斷增大，外加電壓自動提升以維持放電，最終達到所要求的加工尺寸。通過可自動升壓的擊穿自適應(yīng)脈沖電源，可以在漸變間隙情況下的放電擊穿過程中，高精度復(fù)制掩膜形狀，提高加工效率和加工尺寸的精度。
[0005]為實現(xiàn)上述方案，本發(fā)明提供的一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，包括如下步驟:
51.整流；將220V交流市電輸入整流電路，經(jīng)過整流電路整流后220V交流市電變成220V直流電；
52.濾波；經(jīng)過步驟SI后，將220V直流電輸入濾波電路，通過濾波電路去除諧波；
53.電壓調(diào)節(jié)；將去除諧波后的直流電輸入到電壓調(diào)節(jié)電路，電壓調(diào)節(jié)電路對直流電壓進行調(diào)節(jié)，使電壓可自適應(yīng)變化，自動升壓50-1000V ;
54.生成脈沖；將經(jīng)過調(diào)節(jié)的電壓輸入到脈沖形成電路，脈沖形成電路根據(jù)電壓調(diào)節(jié)電路傳輸?shù)目勺詣幼兓碾妷憾勺赃m應(yīng)調(diào)整的脈沖；
55.脈沖檢測；將生成的脈沖電壓和電流輸入到電壓檢測電路和電流檢測電路，電壓檢測電路和電流檢測電路對生成脈沖的電壓、電流進行檢測，判斷是否符合所需加工電壓電流的要求，若電壓檢測電路和電流檢測電路判斷符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路，控制脈沖的開啟；若電壓檢測電路和電流檢測電路判斷不符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路，控制脈沖的關(guān)斷； S6.脈沖調(diào)節(jié)；將生成的脈沖電壓輸入到脈寬調(diào)制電路，脈寬調(diào)制電路對脈沖形成電路生成的脈沖進行寬度變化，用于滿足漸變間隙下的加工要求。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括電容Cl、C2、功率開關(guān)元件Ml、M2和高頻脈沖變壓器T，所述電容C1、C2和功率開關(guān)元件M1、M2構(gòu)成半橋逆變電路，所述半橋逆變電路在脈寬調(diào)制電路的控制下向高頻脈沖變壓器T的原邊輸送高頻脈沖電壓。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述的電壓調(diào)節(jié)電路根據(jù)整流濾波電路生成穩(wěn)定的電壓后，調(diào)節(jié)脈沖高壓部分可自適應(yīng)調(diào)整，以匹配供電間隙的變化。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述的脈沖形成電路根據(jù)電壓調(diào)節(jié)電路生成的可自適應(yīng)調(diào)整的電壓而形成可變化大小的脈沖。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述的脈寬調(diào)制電路根據(jù)脈沖形成電路生成的脈沖進行寬度可調(diào)整，以此滿足漸變間隙下的加工。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述的電壓電流檢測電路對生成脈沖的電壓電流進行檢測，判斷是否符合所需加工電壓電流的要求。然后生成指令傳輸給觸發(fā)脈沖控制電路。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述的觸發(fā)脈沖控制電路根據(jù)觸發(fā)脈沖控制電路傳輸?shù)闹噶?，若接收的是“是”指令，則控制脈沖開啟；若接收的是“否”指令，則控制脈沖關(guān)斷。
[0012]本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:1)在掩膜約束下，可利用放電加工的垂直特性復(fù)制掩膜形狀，并具有加工深度的形狀保持性；2)通過添加電壓調(diào)節(jié)電路和脈寬調(diào)制電路，使得生成的脈沖大小和寬度可調(diào)；3)通過可自動升壓的擊穿自適應(yīng)脈沖電源，可以在漸變間隙情況下的放電擊穿過程中，高精度復(fù)制掩膜形狀，提高加工效率和加工尺寸的精度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的工作原理方框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的電路控制圖。
[0015]圖中:1-整流電路，2-濾波電路，3-電壓檢測電路，4-電流檢測電路，5-觸發(fā)脈沖控制電路，6-脈寬調(diào)制電路，Cl、C2-電解電容，C3-可控制投切電容組，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9- 二極管，Ml、M2、M3-開關(guān)元件，L1-電感，T-高頻脈沖變壓器，a-工具電極，b-工件。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0017]實施例:一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法。
[0018]參照圖1所示，一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，包括如下步驟:
51.整流；將220V交流市電輸入整流電路I，經(jīng)過整流電路I整流后220V交流市電變成220V直流電；
52.濾波；經(jīng)過步驟SI后，將220V直流電輸入濾波電路2，通過濾波電路2去除諧波； 53.電壓調(diào)節(jié)；將去除諧波后的直流電輸入到電壓調(diào)節(jié)電路，電壓調(diào)節(jié)電路對直流電壓進行調(diào)節(jié)，使電壓可自適應(yīng)變化，自動升壓50-1000V ;
54.生成脈沖；將經(jīng)過調(diào)節(jié)的電壓輸入到脈沖形成電路，脈沖形成電路根據(jù)電壓調(diào)節(jié)電路傳輸?shù)目勺詣幼兓碾妷憾勺赃m應(yīng)調(diào)整的脈沖；
55.脈沖檢測；將生成的脈沖電壓和電流輸入到電壓檢測電路3和電流檢測電路4，電壓檢測電路3和電流檢測電路4對生成脈沖的電壓、電流進行檢測，判斷是否符合所需加工電壓電流的要求，若電壓檢測電路3和電流檢測電路4判斷符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路5，控制脈沖的開啟；若電壓檢測電路3和電流檢測電路4判斷不符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路5，控制脈沖的關(guān)斷；
56.脈沖調(diào)節(jié)；將生成的脈沖電壓輸入到脈寬調(diào)制電路6，脈寬調(diào)制電路6對脈沖形成電路生成的脈沖進行寬度變化，用于滿足漸變間隙下的加工要求。
[0019]參照圖2所示，電容C1、C2和功率開關(guān)元件M1、M2構(gòu)成半橋逆變電路，所述半橋逆變電路在脈寬調(diào)制電路6的控制下向高頻脈沖變壓器T的原邊輸送脈寬可調(diào)的高頻脈沖電壓，脈寬調(diào)制電路6根據(jù)脈沖形成電路3生成的脈沖進行寬度可調(diào)整，使得脈沖變壓器T的次級邊產(chǎn)生頻率、相位相同、幅值降低的高頻交流方波，并傳輸給由D1、D2、D3、D4組成上方波整流電路和D5、D6、D7和D8組成下方波整流電路，上方波整流電路和下方波整流電路組成全方波整流電路，通過上方波整流電路和下方波整流電路的組合整流，可以有效提高高頻交流方波轉(zhuǎn)換成高頻直流方波的效率，該全波整流電路把高頻交流方波轉(zhuǎn)換成高頻直流方波，輸送給由功率開關(guān)元件M3、續(xù)流二極管D9、電感LI和電容C3構(gòu)成的濾波電路，功率管M3在脈沖觸發(fā)電路所發(fā)出的控制信號作用下向工具電極a和工件b之間輸出高頻直流方波，提供放電加工所需的擊穿電壓、放電維持電壓和放電蝕除能量。電壓檢測電路3并聯(lián)于由工具電極a和工件b組成的放電間隙兩端，采集放電電壓信號，傳送給脈沖觸發(fā)控制電路5 ;電流檢測電路4串聯(lián)于由放電主回路中，采集放電電流信號，傳送給脈沖觸發(fā)電路5。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作出的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，其特征在于包括如下步驟: 51.整流；將220V交流市電輸入整流電路(1)，經(jīng)過整流電路(I)整流后220V交流市電變成220V直流電； 52.濾波；經(jīng)過步驟SI后，將220V直流電輸入濾波電路(2)，通過濾波電路(2)去除諧波； 53.電壓調(diào)節(jié)；將去除諧波后的直流電輸入到電壓調(diào)節(jié)電路，電壓調(diào)節(jié)電路對直流電壓進行調(diào)節(jié)，使電壓可自適應(yīng)變化，自動升壓50-1000V ; 54.生成脈沖；將經(jīng)過調(diào)節(jié)的電壓輸入到脈沖形成電路，脈沖形成電路根據(jù)電壓調(diào)節(jié)電路傳輸?shù)目勺詣幼兓碾妷憾勺赃m應(yīng)調(diào)整的脈沖； 55.脈沖檢測；將生成的脈沖電壓和電流輸入到電壓檢測電路(3)和電流檢測電路(4)，電壓檢測電路(3)和電流檢測電路(4)對生成脈沖的電壓、電流進行檢測，判斷是否符合所需加工電壓電流的要求，若電壓檢測電路(3)和電流檢測電路(4)判斷符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路(5)，控制脈沖的開啟；若電壓檢測電路(3)和電流檢測電路(4)判斷不符合要求，則傳輸指令給觸發(fā)脈沖控制電路(5)，控制脈沖的關(guān)斷； 56.脈沖調(diào)節(jié)；將生成的脈沖電壓輸入到脈寬調(diào)制電路(6)，脈寬調(diào)制電路(6)對脈沖形成電路生成的脈沖進行寬度變化，用于滿足漸變間隙下的加工要求。2.如權(quán)利要求1所述的可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，其特征在于:所述電壓調(diào)節(jié)電路包括電容Cl、C2、功率開關(guān)元件Ml、M2和高頻脈沖變壓器T，所述電容Cl、C2和功率開關(guān)元件Ml、M2構(gòu)成半橋逆變電路，所述半橋逆變電路在脈寬調(diào)制電路(6)的控制下向高頻脈沖變壓器T的原邊輸送高頻脈沖電壓。3.如權(quán)利要求1所述的可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，其特征在于:所述電壓調(diào)節(jié)電路根據(jù)整流濾波電路生成穩(wěn)定的電壓后，調(diào)節(jié)脈沖高壓部分能夠自適應(yīng)調(diào)整，以匹配供電間隙的變化。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可自動升壓的電火花加工電源的控制方法，包括整流、濾波、電壓調(diào)節(jié)、生成脈沖、脈沖檢測和脈沖調(diào)節(jié)等步驟，本發(fā)明提供的電壓調(diào)節(jié)電路根據(jù)整流濾波電路生成穩(wěn)定的電壓后，調(diào)節(jié)脈沖高壓部分能夠自適應(yīng)調(diào)整，以匹配供電間隙的變化。本發(fā)明提供的可自動升壓的電火花加工電源的控制方法通過對可自動升壓的擊穿自適應(yīng)脈沖電源的控制，可以在漸變間隙情況下的放電擊穿過程中，高精度復(fù)制掩膜形狀，提高加工效率和加工尺寸的精度。
【IPC分類】B23H1/00
【公開號】CN105195840
【申請?zhí)枴緾N201510578750
【發(fā)明人】郭鐘寧, 姚震, 吳明, 黃志剛, 劉江文
【申請人】佛山市鉻維科技有限公司, 廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月14日