短電弧加工技術(shù)的出現(xiàn)為超硬脆性、高強(qiáng)度、高韌性及高耐磨性等難加工材料零件的加工提供了一種高效可行的手段,并依靠其極高的材料去除率和連續(xù)穩(wěn)定的放電加工過程成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)裝備、石油化工、水利發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域。目前應(yīng)用于復(fù)雜零件加工的短電弧銑削加工技術(shù)尚不成熟,而短電弧脈沖電源作為短電弧銑削加工系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,其性能指標(biāo)將直接影響到加工效率、表面質(zhì)量及加工成本。為此,本文針對短電弧銑削脈沖電源高效性和節(jié)能性進(jìn)行研究,以提高短電弧銑削加工加工效率和電能利用率。研究了實(shí)際短電弧銑削加工系統(tǒng)及電弧放電原理,分析電參數(shù)與加工效率的關(guān)系,得出提高單脈沖放電能量可提高加工效率;分析了短電弧銑削加工放電間隙電特性,得出合適的脈基能提高節(jié)能效果,且可以提高連續(xù)電弧放電率,進(jìn)而提升加工效率;分析了傳統(tǒng)脈沖電源拓?fù)潆娐纺芎?對比新型節(jié)能短電弧脈沖電源能耗,得出可行的脈沖電源高效節(jié)能方案;構(gòu)建出高效節(jié)能短電弧加工脈沖電源總體方案,設(shè)計(jì)了電源主電路拓?fù)?并詳細(xì)分析了其工作原理。最后,通過理論計(jì)算并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對電源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵元器件部分進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算及選型。對以DSP和UCC389... 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.5雙路無阻電火花節(jié)能脈沖電源

削加工脈沖電源設(shè)計(jì)的高效節(jié)能方案。2.1 短電弧銑削加工系統(tǒng)及放電原理短電弧銑削加工系統(tǒng)示意圖如圖2.1所示，系統(tǒng)核心為五軸短電弧數(shù)控銑床，使用的是高性能西門子控制系統(tǒng)，控制柜主要負(fù)責(zé)機(jī)床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制；短電弧脈沖電源為機(jī)床放電銑削加工的供能單元，其輸出端的正負(fù)極通過導(dǎo)線與工具電極和工件電極相連；壓力水泵和空氣壓縮機(jī)主要用于產(chǎn)生合適的短電弧銑削放電加工介質(zhì)條件，即水氣混合的高壓介質(zhì)。1-壓力水泵；2-空氣壓縮機(jī)；3-短電弧脈沖電源；4-工件電極；5-工具電極；6-機(jī)床主軸；7-五軸短電弧數(shù)控銑床；8-電刷；9-機(jī)床數(shù)控柜；10-工作槽；圖 2.1 短電弧銑削加工系統(tǒng)示意圖短電弧銑削加工以高壓去離子水氣混合物作為工作介質(zhì)，根據(jù)工藝需要或探

2.3 短電弧銑削加工間隙電特性分析2.3.1 短電弧銑削加工間隙放電狀態(tài)分析在短電弧銑削脈沖電源的作用下，短電弧銑削加工過程中旋轉(zhuǎn)刀具電極與工件電極之間形成的強(qiáng)電場，并隨場強(qiáng)增加形成氣體擊穿放電，短電弧技術(shù)研究學(xué)者采用先進(jìn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，大量采集了金屬材料短電弧加工極間電壓電流實(shí)驗(yàn)波形，通過分析發(fā)現(xiàn)：短電弧銑削加工過程的主要放電狀態(tài)為電弧放電，在起弧初期階段及電弧放電不劇烈階段，會(huì)伴隨著少數(shù)火花放電和過渡電弧放電狀態(tài)，當(dāng)?shù)毒吲c工件間因蝕除物未及時(shí)排除或進(jìn)給量過大導(dǎo)致電弧能量不足以蝕除材料時(shí)，在間隙就會(huì)形成蝕除物搭橋短路狀態(tài)，在正常加工過程中并非是連續(xù)的脈沖放電，不同條件下的脈沖放電率會(huì)發(fā)生改變，期間未形成放電通道的電壓脈沖即為空載狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]特種加工的應(yīng)用及使用優(yōu)勢探討[J]. 王旭輝.  中國設(shè)備工程. 2018(23)
[2]電參數(shù)對短電弧銑削加工熱影響層厚度的研究[J]. 孫延龍,周建平,許燕,何巍楊.  機(jī)床與液壓. 2018(15)
[3]電參數(shù)對短電弧銑削加工性能影響的研究[J]. 何巍楊,周建平,許燕,孫延龍.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(01)
[4]第十五屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)特種加工機(jī)床評述[J]. 吳國興.  電加工與模具. 2017(03)
[5]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電液恒功率調(diào)速自整定PID控制[J]. 王雪麗.  機(jī)床與液壓. 2016(22)
[6]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的焊接電源電流智能控制[J]. 劉占偉.  焊接. 2016(10)
[7]節(jié)能型電火花加工脈沖電源的研究[J]. 黃瑞寧,李毅,劉曉飛.  中國機(jī)械工程. 2016(18)
[8]第十四屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)特種加工機(jī)床評述[J]. 葉軍,陳德忠,肖榮詩,林峰,朱寧,沈洪,翟力軍,伏金娟,山昌祝,張寶華,徐均良,于志三.  電加工與模具. 2015(04)
[9]高效電源系統(tǒng)節(jié)能探討[J]. 魏和順.  通信電源技術(shù). 2014(02)
[10]第十三屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)特種加工機(jī)床評述[J]. 葉軍,陳德忠.  電加工與模具. 2013(04)

博士論文
[1]電火花加工間隙放電特性及自適應(yīng)與節(jié)能脈沖電源的研究[D]. 凡銀生.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]冶金用大電流高頻開關(guān)電源技術(shù)研究[D]. 丁士啟.湖南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]高效節(jié)能電火花銑削脈沖電源及工藝研究[D]. 呂宏偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]移相全橋DC-DC變換器及其數(shù)字控制的研究[D]. 李武杰.華中科技大學(xué) 2015
[3]電火花毛化脈沖電源研制及工藝試驗(yàn)研究[D]. 劉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]高效節(jié)能等脈沖能量電火花加工脈沖電源的研究[D]. 唐澤民.中國石油大學(xué)(華東) 2014
[5]短電弧加工機(jī)理研究[D]. 盧江.新疆大學(xué) 2011
[6]短電弧加工機(jī)理再研究[D]. 呂文艷.新疆大學(xué) 2010
[7]微細(xì)電解加工窄脈寬脈沖電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐揚(yáng)帆.武漢理工大學(xué) 2010
[8]電火花線切割加工節(jié)能脈沖電源的研究[D]. 趙剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3140010