專利名稱：精密放電加工電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源，特別是涉及一種精密放電加工電源。
背景技術：
放電加工電源是給加工間隙間施加一組由高低壓脈沖組合成的加工脈沖的，按時 間劃分為脈寬(ON)和脈停(OFF)兩個階段，其中，加工時施加高壓的階段叫ON階段，施加 低壓或關斷的階段叫OFF階段。在ON階段，當間隙的電場強度足夠大時，間隙間的介電液 體的絕緣特性破壞，則出現放電，放電產生的高溫高壓使工件材料蒸發或熔化以達到去除 工件材料的目的。在OFF階段，可以恢復介電液體的絕緣特性，利于下一次放電。根據ON 階段施加方法的不同，可以把其分為固定ON開通時間的等脈寬加工方式以及固定實際放 電時間段的等能量加工方式。但是，現有放電加工電源不能同時實現不同精度表面光潔度 的加工。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種精密放電加工電源，其能實現不同精 度表面光潔度的加工。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種精密放電加工電 源，其特征在于，其包括第一直流電源、第二直流電源、第一控制裝置、第二控制裝置、第一 開關和第二開關，第一直流電源、第一開關分別連接在第一控制裝置的兩端，第二直流電 源、第二開關分別連接在第二控制裝置的兩端，第一控制裝置和第二控制裝置并聯，電極與 第一開關、第二開關連接，第一控制裝置控制第一精度表面光潔度，第二控制裝置控制第二 精度表面光潔度。優選地，所述第二控制裝置包括電壓比較器、控制器、直流電源、第一三極管、第 二三極管、第一二極管、第二二極管、電阻、電感、第三開關、第四開關、第五開關、第六開關、 第七開關，電壓比較器構成檢測電路，第一三極管和第二二極管串聯構成電荷瀉放回路，第 三開關、第一二極管、電阻、電感構成第一極性交換電路，第一二極管和電阻串聯后再與第 三開關、電感并聯，第四開關、第五開關、第六開關、第七開關順序連接構成第二極性交換電 路，電壓比較器連接在控制器和第二極性交換電路之間，控制器與第二三極管連接，第二三 極管還與直流電源、電荷瀉放回路連接，第一極性交換電路連接在直流電源和電荷瀉放回 路之間。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型可以在粗中精度表面光潔度和高精 度表面光潔度的加工條件下進行切換，實現不同精度表面光潔度的加工。

圖1為本實用新型精密放電加工電源的原理框圖。圖2為本實用新型中第二控制裝置的電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。本實用新型是通過將加工電流脈沖提供到電極和工件之間的加工間隙進行放電 加工的電源，如圖1所示，本實用新型精密放電加工電源包括第一直流電源E1、第二直流電 源E2、第一控制裝置、第二控制裝置、第一開關Kl和第二開關K2，第一直流電源E1、第一開 關Kl分別連接在第一控制裝置的兩端，第二直流電源E2、第二開關K2分別連接在第二控制 裝置的兩端，第一控制裝置和第二控制裝置并聯，電極與第一開關Kl、第二開關K2連接，第 一控制裝置控制第一精度表面光潔度，第二控制裝置控制第二精度表面光潔度。在要求普 通的粗中精度表面光潔度(第一精度表面光潔度)的加工條件下，使用第一控制裝置、第一 開關Kl和第一直流電源El ；在要求高精度表面光潔度(第二精度表面光潔度)的加工條件 下，使用第二控制裝置、第二開關K2和第二直流電源E2，不同的加工條件通過第一開關Kl 和第二開關K2進行切換。如圖2所示，本實用新型中的第二控制裝置包括電壓比較器B、控制器、直流電源 E、第一三極管FET1、第二三極管FET2、第一二極管D1、第二二極管D2、電阻R1、電感Li、第 三開關Ml、第四開關M2、第五開關M3、第六開關M4、第七開關M5，電壓比較器B構成檢測電 路，第一三極管FETl和第二二極管D2串聯構成電荷瀉放回路，第三開關Ml、第一二極管 Dl、電阻Rl、電感Ll構成第一極性交換電路，第一二極管Dl和電阻Rl串聯后再與第三開關 Ml、電感Ll并聯，第四開關M2、第五開關M3、第六開關M4、第七開關M5順序連接構成第二極 性交換電路，電壓比較器B連接在控制器和第二極性交換電路之間，控制器與第二三極管 連接，第二三極管還與直流電源E、電荷瀉放回路連接，第一極性交換電路連接在直流電源 E和電荷瀉放回路之間，電極與第二極性交換電路連接。第一極性交換電路與第二極性交 換電路用于電加工用到的正負極性兩類加工條件；電荷瀉放回路由第二控制裝置在OFF階 段打開，使極間狀態更好的恢復。由于精加工階段電流設定都很小，所以不需要電阻限流。 第二控制裝置的工作過程分為三個階段第一階段為初始狀態，第一三極管FETl和第二三 極管FET2都為關閉狀態，然后控制器打開第二三極管FET2，關閉第一三極管FET1，在一定 時間后，比如30ns后，檢查極間電壓如果極間電壓沒有升高，表明系統短路或提早擊穿， 控制器關閉第二三極管FET2，打開第一三極管FET1，短路拉弧計數加一，延遲一定時間(例 如Ton+Toff時間)后重行執行第一階段的動作；如果極間電壓升高，轉到第二階段。在第 二階段，一直循環檢測極間電壓，在一定時間內，如五倍的Ton時間內，如果檢測到電壓下 降到一定幅度或電壓下降斜率達到一定值，系統判斷為正常放電，正常放電計數加一，延遲 設定時間Ton后關閉第二三極管FET2，打開第一三極管FET1，轉到第三階段；如果在規定時 間內電壓還是沒有下降，未放電計數加一，關閉第二三極管FET2，打開第一三極管FET1，轉 到第三階段。在第三階段，延遲TofT時間后，從第一階段開始重復執行，檢查計數值并通過 特定的算法，控制機械運動侍服拉大、減小或保持極間距離。本實用新型采用固定實際放電時間段的等能量加工方式，可以提高工件加工表面 的均一性。本實用新型滿足以下兩個條件一、單個的放電加工脈沖能量要小，以使加工過 程的凹坑不至于過深；單個脈沖的加工能量和兩個因素有關，一個是脈沖寬度，一個是電流 大小；在精密加工狀態，能量主要靠回路中的固有靜態電容和動態感應電容存儲，基本不能控制，所以如何精確控制單個脈沖的實際放電加工時間是關鍵；目前的精密加工電路都不 是等能量方式，使用向間隙施加恒定寬度的us級等脈寬信號，每個脈沖放電與否有很大的 隨機性，其能量密度也有很大的隨機性，有可能多個脈沖的能量疊加在一起才產生一次有 效放電脈沖，結果就造成放電能量過大，影響加工的表面粗糙度；本實用新型通過幾組靠 近放電間隙的電壓比較器和電流檢測器件，可以監測脈沖加載后的狀態以及放電產生的時 刻，響應時間在IOns以內，控制系統通過高速開關，按要求的設定時間切斷放電脈沖，可以 產生50ns-lus的等能量加工脈沖，這樣即使前端電路系統回路中還存在未消耗的能量，也 可以通過高速瀉放回路瀉放而不影響加工。二、電極和工件之間的加工間隙及狀態要穩定； 一般的方法是通過檢測極間平均電壓來控制電極間的加工距離，存在響應時間慢，加工效 率不高的特點；特別是精密加工狀態，電極和工件之間的距離特別近，一般在20um以內，狀 態的不穩定造成加工效果不好和加工時間偏長；系統通過狀態檢測電路，可以把放電脈沖 判定為三種狀態未擊穿無效脈沖、正常擊穿有效脈沖、短路拉弧有害脈沖這三類，在控制 系統中，依據這三類脈沖的單位控制周期內的發生比例來控制機械侍服的響應動作。 雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做 出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求一種精密放電加工電源，其特征在于，其包括第一直流電源、第二直流電源、第一控制裝置、第二控制裝置、第一開關和第二開關，第一直流電源、第一開關分別連接在第一控制裝置的兩端，第二直流電源、第二開關分別連接在第二控制裝置的兩端，第一控制裝置和第二控制裝置并聯，電極與第一開關、第二開關連接，第一控制裝置控制第一精度表面光潔度，第二控制裝置控制第二精度表面光潔度。
2.如權利要求1所述的精密放電加工電源，其特征在于，所述第二控制裝置包括電壓 比較器、控制器、直流電源、第一三極管、第二三極管、第一二極管、第二二極管、電阻、電感、 第三開關、第四開關、第五開關、第六開關、第七開關，電壓比較器構成檢測電路，第一三極 管和第二二極管串聯構成電荷瀉放回路，第三開關、第一二極管、電阻、電感構成第一極性 交換電路，第一二極管和電阻串聯后再與第三開關、電感并聯，第四開關、第五開關、第六開 關、第七開關順序連接構成第二極性交換電路，電壓比較器連接在控制器和第二極性交換 電路之間，控制器與第二三極管連接，第二三極管還與直流電源、電荷瀉放回路連接，第一 極性交換電路連接在直流電源和電荷瀉放回路之間。
專利摘要本實用新型公開了一種精密放電加工電源，其包括第一直流電源、第二直流電源、第一控制裝置、第二控制裝置、第一開關和第二開關，第一直流電源、第一開關分別連接在第一控制裝置的兩端，第二直流電源、第二開關分別連接在第二控制裝置的兩端，第一控制裝置和第二控制裝置并聯，電極與第一開關、第二開關連接，第一控制裝置控制第一精度表面光潔度，第二控制裝置控制第二精度表面光潔度。本實用新型能實現不同精度表面光潔度的加工。
文檔編號B23H1/02GK201632728SQ20102014296
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者李贊華, 鄭興偉 申請人:上海漢霸機電有限公司