數控電火花機床設備之脈沖電源應用原理

脈沖電源是電火花成形加工機床的一個重要組成部分，幾乎所有的加工性能，例如，加工穩定性、加工速度、電極損耗、工件的表面粗糙度、表面變質層等都與脈沖電源有關。
   

   1. 脈沖電源的總體框架
    
    　智能化高精度數控電火花成形加工脈沖電源由數控系統、電火花加工控制系統、功率放大單元、主回路單元、自動調整電壓單元、運動軸驅動單元等部分構成。
    
    2. 電火花加工控制系統主要包括以下部分：

          時鐘控制與放電脈沖信號發生部分、電流電壓等參數設定部分、特殊加工波形控制部分（等脈寬、階梯波）、抬刀控制部分、伺服間隙與放電狀態（電壓、電流）檢測部分、異常放電處理部分（增大脈間、切斷或減小脈寬、增大或減少電流）等。

3.        主回路單元包括以下部分：

低壓加工回路、高壓加工回路、高低壓復合回路、低損耗回路、超精加工回路、特殊材料加工回路等。同時可根據所提供的脈沖電源的主回路和附加回路得到多種波形的組合，針對不同的加工工藝要求，任意組合閥加到放電間隙，使加工對象得到最佳工藝效果。 
    
    功率放大單元完成對加工脈沖電壓電流的功率放大的職能，它由IGBT功率開關管和前置驅動放大電路組成。可自動調整電壓單元以提供穩定的加工電壓，這經由晶閘管整流自動穩壓回路實現，同時兼具數控化和多種保護功能。精密數控電火花加工脈沖電源系統的結構框。
    4.       因此，采用12bit的高速數字模擬信號轉換器件來監測異常放電狀態，高速的轉換時間和高精度的采樣結果能夠更加快速的反映放電加工間隙的狀態。一方面，在放電控制上采用改變脈沖寬度ON、脈沖間隔OFF、峰值電流IP等參數的方法來控制加工過程消除拉弧狀態；另一方面，能夠快速的控制高精度高響應電機驅動系統，精確控制放電間隙，從而更好地控制放電能量，確保加工出高質量的鏡面。

    5.     精確快速的放電狀態檢測與控制：高精度、高效率電火花成形加工對加工狀態的實時監測有著極高的要求，反饋環節的精度和穩定性直接影響放電能量和加工效果。利用高速采集手段快速檢測到拉弧狀態，并迅速做出反應，這是保證高精度鏡面加工的必要手段。 
    

    6.  電極損耗控制
    
    　　最大效率地降低電極損耗是提高加工精度的必要手段之一。電火花加工時，兩極接脈沖電壓極性不同，所造成的蝕除量也會不同，在脈沖放電的前一階段時間，呈負極性的電子因其質量小，容易獲得動能，電子不斷轟擊陽極，而與電子呈相反極性的正離子因其質量大，相應地獲得動能的時間較長，此時，電子傳遞給陽極的能量高于正離子傳遞給陰極的能量。
    
    　　而隨著放電時間的增加，正離子逐漸獲得較高的運動速度，它的質量大，轟擊陰極時的動能較大，故傳遞給陰極的能量顯著增加，此時，陰極的蝕除量大于陽極。故此，合理利用放電加工中產生的極性效應，能夠最大限度的增加放電加工效率，減小電極損耗。 此外，合理的控制電流上升與減少負波也是減小電極損耗的必要手段。
本文有蘇州中航長風數控科技有限公司http://www.zhcfsz.com整理，友情發布——提供技術支持；
技術咨詢熱線：18914081572.