[發(fā)明專利]一種電火花機加工進給自動控制的方法及控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710125681.8
• 申請日: 2017-03-05
• 公開（公告）號: CN106825795A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳洪波;姚鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇德瑞加數(shù)控機床有限公司
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電火花加工進給自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電火花機加工進給自動控制的方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，電火花加工是由脈沖電源的一極接工具電極，另一極接工件電極，兩極均浸入具有一定絕緣度的液體介質(zhì)（常用煤油或礦物油或去離子水）中。由自動進給控制系統(tǒng)根據(jù)電極與工件之間的間隙控制電機正反轉(zhuǎn)，電機連接絲桿帶動工具電極實現(xiàn)進給、回退，以保證工具電極與工件在正常加工時維持一很小的放電間隙。現(xiàn)有電火花機加工進給控制系統(tǒng)種類很多，按執(zhí)行元件大致分為：步進電機式、直流伺服電機式、交流伺服電機式、直線電機式，只適用予大、中型和電火花成形加工機床。不適合便攜式火花機的使用，其結(jié)構(gòu)復雜、體積大、成本高、操作維修復雜的特性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種電火花機加工進給自動控制的方法及控制系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，由接收放電間隙的比較電路通過放大驅(qū)動電路與執(zhí)行電路相連，執(zhí)行電路的進給信號通過調(diào)節(jié)對象電路、取樣電路，再反饋至比較電路電連接組成。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)對象電路，電火花加工時具有調(diào)節(jié)電極與工件之間的火花放電間隙，即根據(jù)設定值伺服參考電壓等的要求，始終跟蹤保持某一平均的火花放電間隙，使調(diào)節(jié)電火花加工時，電極與工件保持的距離為：0.2—0.3mm。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述取樣電路，采用測量與放電間隙成比例關(guān)系的電參數(shù)來間接反映放電間隙大小的雙電壓比較器LM393。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述放大驅(qū)動電路，采用馬達正反轉(zhuǎn)驅(qū)動芯片L7010R，具有控制和驅(qū)動直流電機的兩通道功率MOSFET的H橋集成電路器件，每通道設置為2A的峰值電流，且每通道具有抗干擾性強的兩個TTL/CMOS兼容電平輸入，并且通過內(nèi)置的鉗位二極管，具有釋放感性負載的反相沖擊電流。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述執(zhí)行裝置采用自帶減速機的直流電機；直流電機轉(zhuǎn)速：60轉(zhuǎn)/min；電壓DC12V。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述比較電路，采用電壓比較器LM393根據(jù)取樣信號比較輸出高、低電平，驅(qū)動環(huán)節(jié)選用馬達正反轉(zhuǎn)驅(qū)動芯片L7010R，根據(jù)比較器提供的高低電平來控制電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)控制放電間隙的大小，驅(qū)動放大電路會使系統(tǒng)產(chǎn)生過大的超調(diào)，即出現(xiàn)自激現(xiàn)象，外圍電路增加消振，使電極進給更平穩(wěn)。

一種電火花機加工進給自動控制系統(tǒng)，所述進給自動控制系統(tǒng)的接線端設置為與外部連接更方便的六線快插接頭；六線快插接頭包括：輸入端、檢測端、輸出端，其中輸入端電壓為：DC12V；檢測端為取樣信號和參考信號；輸出端電壓為：隨檢測電極與工件間距離改變的正負相電壓：DC±12V。

一種電火花機加工進給自動控制的方法，電火花加工時，采用進給自動控制系統(tǒng)，使工具電極自動進給，其步驟如下：

1）將浸入絕緣的液體介質(zhì)中的脈沖電源的一極接工具電極，脈沖電源的另一極接工件電極，自動進給控制系統(tǒng)通過電極與工件之間的間隙控制電機正反轉(zhuǎn)；使電機通過絲桿帶動的工具電極，通過進給、回退與工件電極維持的放電間隙在0.2～0.3mm內(nèi)；

2）當取樣電路的兩個比較器的輸入端分別輸入取樣信號和參考信號，取樣信號與參考信號通過放大驅(qū)動電路，控制電機工作狀態(tài)，當放大驅(qū)動電路第一輸入端FIN輸入高電平信號H，第二輸入端RIN輸入低電平信號L，放大驅(qū)動電路第一輸出端OUT1輸出高電平信號H，第二輸出端OUT2輸出低電平信號L，電機M正轉(zhuǎn)；當放大驅(qū)動電路第一輸入端FIN輸入低電平信號L，第二輸入端RIN輸入高電平信號H，放大驅(qū)動電路第一輸出端OUT1輸出低電平信號L，第二輸出端OUT2輸出高電平信號H，電機M反轉(zhuǎn)；

3）當?shù)谝粋€脈沖放電，脈沖電壓加到兩極之間，便將極間最近點的液體介質(zhì)擊穿，形成放電通道，致使高度集中的10～107W／mm能量，放電區(qū)域產(chǎn)生的瞬時高溫，使工件的材料放電處熔化，形成一個小凹坑；

4）當?shù)诙€脈沖放電，脈沖電壓又加到兩極之間，在另一極間最近點擊穿液體介質(zhì)對工件的材料放電；如此周而復始高頻率地循環(huán)下去，工具電極不斷地通過自動進給控制系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)動，向工件進給，加工的形狀最終復制在工件上，完成對工件的加工。

一種電火花機加工進給自動控制的方法，所述控制電機工作狀態(tài)，