高速電弧放電加工是一種采用大能量脈沖電流實(shí)現(xiàn)電弧放電、并通過(guò)沖液流體的沖力切斷電弧,從而實(shí)現(xiàn)快速去除工件材料的新型加工方法。其對(duì)于難切削材料的復(fù)雜型腔和大余量去除加工頗具效果,可以應(yīng)用于國(guó)防設(shè)備、飛機(jī)與制造加工工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。探索高速電弧加工方法及工藝是提高國(guó)防設(shè)備性能及工業(yè)技術(shù)的重要途徑,而其研究平臺(tái)--針對(duì)高速電弧加工方法而研制的開(kāi)放式電弧放電數(shù)控加工機(jī)床也必不可少。因此,本文以現(xiàn)有的阿奇夏米爾電火花加工機(jī)床的本體為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)用于探索高速電弧放電加工工藝的脈沖電源及機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng),主要研究?jī)?nèi)容如下:1.通過(guò)分析高速電弧放電加工的原理,規(guī)劃了高速電弧加工機(jī)床的控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,介紹了該設(shè)計(jì)的脈沖電源、伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與功能;2.根據(jù)高速電弧放電加工機(jī)床對(duì)脈沖電源的功率要求設(shè)計(jì)了脈沖電源的主電路:采用IGBT軟開(kāi)關(guān)技術(shù)搭建ZVZCS全橋變換器對(duì)整流后的低功率直流進(jìn)行逆變,獲得高頻交流后經(jīng)整流處理即可獲得大功率的低壓大電流直流輸出。對(duì)主電路進(jìn)行了仿真分析研究以及主要元器件的參數(shù)優(yōu)化,并通過(guò)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其性能;3.針對(duì)高速電弧放電加工工藝研究對(duì)脈沖電源提... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多孔集束電極隨后，徐輝等[2]

[17]等采用脈寬調(diào)制（PWM）和大功率絕緣雙極性晶體管（IGBT）等開(kāi)發(fā)了一種新型電火花加工脈沖電源，其原理框圖如圖1-2所示，并通過(guò)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的控制軟件在改進(jìn)的機(jī)床上試驗(yàn)了其性能。其研究表明[17]，這種主電路和功率放大控制電路分開(kāi)的形式有助于提高電流調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度，同時(shí)也能避免電流拖尾不足的現(xiàn)象。圖 1-2 自適應(yīng)開(kāi)關(guān)電源而針對(duì)電加工脈沖電源的節(jié)能性能研究，也有學(xué)者作出了探索：黃瑞寧[18]等設(shè)計(jì)了一種采用LCL-T主電路結(jié)構(gòu)的新型節(jié)能型脈沖電源系統(tǒng)，并通過(guò)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)得出其具有良好的節(jié)能性能。張海峰[19]等采用PWM控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和時(shí)序發(fā)生器組成的電火花脈沖電源結(jié)構(gòu)避免了限流電阻的使用，解決了傳統(tǒng)脈沖電源的發(fā)熱元器件能量損耗、能量轉(zhuǎn)換率低和散熱系統(tǒng)龐大等問(wèn)題。彭勃[20]等采用電容儲(chǔ)能、可控硅控制、電感限流研發(fā)了SLC新型電路提高了逆變式電源的電能利用率。唐澤民[21]等采用高頻DC/DC變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換、電感限流并以嵌入式處理器為主控器件進(jìn)行上位機(jī)控制，制作了一種等脈沖能量的高效節(jié)能電火花加工脈沖電源進(jìn)行了試驗(yàn)性研究并獲得成果

等采用高頻DC/DC變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換、電感限流并以嵌入式處理器為主控器件進(jìn)行上位機(jī)控制，制作了一種等脈沖能量的高效節(jié)能電火花加工脈沖電源進(jìn)行了試驗(yàn)性研究并獲得成果，其設(shè)計(jì)原理如圖1-3所示。圖 1-3 等脈沖能量的節(jié)能型電火花脈沖電源由以上研究可知，利用電容與電感的儲(chǔ)能和限流特性以及其他新型主電路的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)電源的節(jié)能控制。除此以外，還有學(xué)者通過(guò)智能控制以及正交試驗(yàn)、單因素試驗(yàn)等分析方法，設(shè)計(jì)了針對(duì)特殊加工方法的脈沖電源：尚繼良等[22]等以DSP和CPLD為控制單元設(shè)計(jì)了一種微細(xì)電火花脈沖電源，智能控

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]微細(xì)電火花銑削加工伺服控制及電極運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃研究[D]. 朱熙.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]短電弧高速銑削加工工藝研究[D]. 王海蛟.山東大學(xué) 2015
[3]電火花加工脈沖電源及其在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 李琪.西安工業(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(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[5]基于水基工作液的高速電弧加工機(jī)理探索研究[D]. 張銳.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[6]面向電加工專(zhuān)用數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳智殷.中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所） 2014
[7]智能型電火花線切割脈沖電源的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 葛紅光.江南大學(xué) 2013
[8]基于PMAC的微細(xì)電火花成形加工數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 劉華珍.上海交通大學(xué) 2011
[9]鈦合金電火花加工脈沖電源的研究[D]. 冀震曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]基于嵌入式Linux的電火花加工數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 董大為.上海交通大學(xué) 2009



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