微細(xì)電火花加工微能可控脈沖電源的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-06 00:33
微細(xì)電火花加工技術(shù)是在傳統(tǒng)電火花加工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出的一個(gè)新型加工方法,微細(xì)電火花加工具有非接觸性、較高的加工精度、放電能量可控等優(yōu)點(diǎn),因此微細(xì)電火花加工技術(shù)在微小深孔加工、形貌復(fù)雜零件和高強(qiáng)度、高硬度的難加工材料等特種加工領(lǐng)域有著重要的地位。本文設(shè)計(jì)出一種微細(xì)電火花加工微能可控脈沖電源,該電火花電源與傳統(tǒng)電火花電源相比,具有更大的脈沖參數(shù)調(diào)節(jié)范圍、更精確的放電間隙狀態(tài)檢測(cè)、更穩(wěn)定的加工過程。針對(duì)傳統(tǒng)的RC張弛式電火花脈沖電源參數(shù)可調(diào)范圍小,加工參數(shù)不可控等問題,本文研制了頻率與占空比均可調(diào)節(jié)的新型微細(xì)電火花加工微能脈沖電源。該電源主要分為信號(hào)發(fā)生模塊、MOSFET驅(qū)動(dòng)模塊、功率放大模塊和間隙檢測(cè)與控制模塊。微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的主電路模塊是整個(gè)電源的核心部件,本文采用了理論上可以實(shí)現(xiàn)0-1MHz方波信號(hào)輸出的可編程DDS芯片AD9851作為信號(hào)發(fā)生電路的脈沖發(fā)生器件。為了得到更快的信號(hào)傳輸速度,通過51單片機(jī)并行向AD9851傳輸信號(hào)發(fā)生程序和發(fā)生波形調(diào)整控制程序。綜合考慮加工電壓與響應(yīng)速度要求,選取N溝道增強(qiáng)型MOS管IRF6775作為功率開關(guān)器件。選用MOSFET專用驅(qū)動(dòng)...
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 研究意義
1.2 微細(xì)電火花加工脈沖電源國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 RC張弛式及其衍生式脈沖電源
1.2.2 獨(dú)立式晶體管脈沖電源
1.3 研究內(nèi)容
第二章 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源總體設(shè)計(jì)
2.1 微細(xì)電火花加工脈沖電源概述
2.2 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的設(shè)計(jì)要求
2.3 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的總體設(shè)計(jì)方案
2.3.1 主電路模塊設(shè)計(jì)方案
2.3.2 間隙控制電路模塊設(shè)計(jì)方案
本章小結(jié)
第三章 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源主電路設(shè)計(jì)
3.1 主電路總體設(shè)計(jì)
3.2 脈沖發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.2.1 發(fā)生芯片的選擇
3.2.2 脈沖信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.2.3 程序?qū)崿F(xiàn)
3.3 功率放大電路設(shè)計(jì)
3.3.1 功率MOSFET的選擇
3.3.2 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路要求
3.3.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片選擇
3.3.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
3.3.5 MOSFET緩沖電路設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
第四章 微細(xì)電火花微能脈沖電源加工間隙檢測(cè)與控制
4.1 微細(xì)電火花加工間隙放電狀態(tài)的檢測(cè)
4.2 微能脈沖電源間隙檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)
4.2.1 間隙電壓與電流結(jié)合檢測(cè)法
4.2.2 采樣保持電路的設(shè)計(jì)
4.3 微細(xì)電火花加工間隙控制設(shè)計(jì)
4.3.1 間隙狀態(tài)判斷程序?qū)崿F(xiàn)
4.3.2 步進(jìn)電機(jī)的選擇驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)
4.3.3 間隙控制系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)
本章小結(jié)
第五章 微細(xì)電火花電源樣機(jī)的研制與工藝試驗(yàn)研究
5.1 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的樣機(jī)研制
5.1.1 PCB板的設(shè)計(jì)
5.1.2 液晶顯示器設(shè)計(jì)
5.1.3 樣機(jī)研制
5.2 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的波形測(cè)試
5.2.1 信號(hào)發(fā)生模塊輸出測(cè)試
5.2.2 驅(qū)動(dòng)模塊輸出測(cè)試
5.2.3 MOSFET輸出測(cè)試
5.3 微能加工試驗(yàn)
5.3.1 試驗(yàn)條件
5.3.2 微能試驗(yàn)結(jié)果
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的DDS信號(hào)源設(shè)計(jì)[J]. 楊澤建. 電子制作. 2013(24)
[2]一種電火花加工模糊間隙控制方法研究[J]. 申燕,張桂香. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2008(11)
[3]高頻窄脈寬微細(xì)電火花加工用微能脈沖電源的研究[J]. 張勇,趙航,王振龍,趙萬生. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2007(10)
[4]一種新型高效節(jié)能電火花加工脈沖電源的研究[J]. 桂小波,曹鳳國. 電加工與模具. 2007(S1)
[5]微細(xì)電加工脈沖電源的研究進(jìn)展[J]. 宋博巖,劉明宇. 電加工與模具. 2007(S1)
[6]采用DDS頻率合成的虛擬信號(hào)發(fā)生器研究[J]. 王丹,李平,文玉梅,鄭敏. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]IGBT和MOSFET器件的隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)[J]. 王華彪,陳亞寧. 電源世界. 2006(07)
[8]電火花微能脈沖電源研究現(xiàn)狀[J]. 任忠輝,宋博巖,韓榮第,劉明宇. 電加工與模具. 2006(03)
[9]微細(xì)電解加工脈沖電源的研制[J]. 李小海,趙萬生,王振龍. 電加工與模具. 2004(05)
[10]高精度微細(xì)電火花加工系統(tǒng)的研制[J]. 趙萬生,李文卓,王振龍. 電加工與模具. 2004(01)
博士論文
[1]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于氣體介質(zhì)的電火花銑削加工技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 蘇樹朋.山東大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微細(xì)電火花加工脈沖電源及控制系統(tǒng)研究[D]. 劉祥發(fā).廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于FPGA的微細(xì)電火花電源及加工控制研究[D]. 黃海清.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[3]新型電火花脈沖電源研究[D]. 王真.太原科技大學(xué) 2011
[4]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源模塊的研究[D]. 趙衍青.華東交通大學(xué) 2011
[5]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的研究[D]. 林濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]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
[7]電火花線切割浮動(dòng)閾值間隙放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 丁建軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]電火花加工脈沖電源智能控制器的研究[D]. 吳仕鵬.中國石油大學(xué) 2008
[9]微細(xì)電火花加工超短脈寬脈沖電源的研制[D]. 劉明宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[10]高頻功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路及并聯(lián)特性研究[D]. 蘇娟.西安理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3170889
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 研究意義
1.2 微細(xì)電火花加工脈沖電源國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 RC張弛式及其衍生式脈沖電源
1.2.2 獨(dú)立式晶體管脈沖電源
1.3 研究內(nèi)容
第二章 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源總體設(shè)計(jì)
2.1 微細(xì)電火花加工脈沖電源概述
2.2 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的設(shè)計(jì)要求
2.3 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的總體設(shè)計(jì)方案
2.3.1 主電路模塊設(shè)計(jì)方案
2.3.2 間隙控制電路模塊設(shè)計(jì)方案
本章小結(jié)
第三章 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源主電路設(shè)計(jì)
3.1 主電路總體設(shè)計(jì)
3.2 脈沖發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.2.1 發(fā)生芯片的選擇
3.2.2 脈沖信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.2.3 程序?qū)崿F(xiàn)
3.3 功率放大電路設(shè)計(jì)
3.3.1 功率MOSFET的選擇
3.3.2 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路要求
3.3.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片選擇
3.3.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
3.3.5 MOSFET緩沖電路設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
第四章 微細(xì)電火花微能脈沖電源加工間隙檢測(cè)與控制
4.1 微細(xì)電火花加工間隙放電狀態(tài)的檢測(cè)
4.2 微能脈沖電源間隙檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)
4.2.1 間隙電壓與電流結(jié)合檢測(cè)法
4.2.2 采樣保持電路的設(shè)計(jì)
4.3 微細(xì)電火花加工間隙控制設(shè)計(jì)
4.3.1 間隙狀態(tài)判斷程序?qū)崿F(xiàn)
4.3.2 步進(jìn)電機(jī)的選擇驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)
4.3.3 間隙控制系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)
本章小結(jié)
第五章 微細(xì)電火花電源樣機(jī)的研制與工藝試驗(yàn)研究
5.1 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的樣機(jī)研制
5.1.1 PCB板的設(shè)計(jì)
5.1.2 液晶顯示器設(shè)計(jì)
5.1.3 樣機(jī)研制
5.2 微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的波形測(cè)試
5.2.1 信號(hào)發(fā)生模塊輸出測(cè)試
5.2.2 驅(qū)動(dòng)模塊輸出測(cè)試
5.2.3 MOSFET輸出測(cè)試
5.3 微能加工試驗(yàn)
5.3.1 試驗(yàn)條件
5.3.2 微能試驗(yàn)結(jié)果
本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的DDS信號(hào)源設(shè)計(jì)[J]. 楊澤建. 電子制作. 2013(24)
[2]一種電火花加工模糊間隙控制方法研究[J]. 申燕,張桂香. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2008(11)
[3]高頻窄脈寬微細(xì)電火花加工用微能脈沖電源的研究[J]. 張勇,趙航,王振龍,趙萬生. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2007(10)
[4]一種新型高效節(jié)能電火花加工脈沖電源的研究[J]. 桂小波,曹鳳國. 電加工與模具. 2007(S1)
[5]微細(xì)電加工脈沖電源的研究進(jìn)展[J]. 宋博巖,劉明宇. 電加工與模具. 2007(S1)
[6]采用DDS頻率合成的虛擬信號(hào)發(fā)生器研究[J]. 王丹,李平,文玉梅,鄭敏. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]IGBT和MOSFET器件的隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)[J]. 王華彪,陳亞寧. 電源世界. 2006(07)
[8]電火花微能脈沖電源研究現(xiàn)狀[J]. 任忠輝,宋博巖,韓榮第,劉明宇. 電加工與模具. 2006(03)
[9]微細(xì)電解加工脈沖電源的研制[J]. 李小海,趙萬生,王振龍. 電加工與模具. 2004(05)
[10]高精度微細(xì)電火花加工系統(tǒng)的研制[J]. 趙萬生,李文卓,王振龍. 電加工與模具. 2004(01)
博士論文
[1]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]基于氣體介質(zhì)的電火花銑削加工技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 蘇樹朋.山東大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微細(xì)電火花加工脈沖電源及控制系統(tǒng)研究[D]. 劉祥發(fā).廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于FPGA的微細(xì)電火花電源及加工控制研究[D]. 黃海清.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[3]新型電火花脈沖電源研究[D]. 王真.太原科技大學(xué) 2011
[4]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源模塊的研究[D]. 趙衍青.華東交通大學(xué) 2011
[5]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的研究[D]. 林濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]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
[7]電火花線切割浮動(dòng)閾值間隙放電狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 丁建軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]電火花加工脈沖電源智能控制器的研究[D]. 吳仕鵬.中國石油大學(xué) 2008
[9]微細(xì)電火花加工超短脈寬脈沖電源的研制[D]. 劉明宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[10]高頻功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路及并聯(lián)特性研究[D]. 蘇娟.西安理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3170889
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