[發明專利]電火花加工電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201710147086.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107775126B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王欽峰;魏曉;金波
• 申請（專利權）人: 山東豪邁機械科技股份有限公司
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

本發明提供了電火花加工電源及其控制方法。一種電火花加工電源包括：脈沖發生器，所述脈沖發生器生成觸發脈沖信號；第一電源電路，所述第一電源電路在所述觸發脈沖信號的控制下生成第一電壓信號；第二電源電路，所述第二電源電路在所述觸發脈沖信號的控制下生成第二電壓信號；以及電極，所述電極耦合至所述第一電源電路和所述第二電源電路以接收所述第一電壓信號和/或所述第二電壓信號來形成火花放電。本發明還提供了一種電火花加工裝置以及一種電火花加工電源控制方法。

技術領域

本發明涉及電火花加工領域，尤其涉及電火花加工電源及其控制方法。

背景技術

電火花加工是利用火花放電腐蝕金屬以實現金屬切削的加工方法。這種加工的工藝方法彌補了機械加工的某些不足，已成為模具工業、國防工業和精微制造中的重要手段。電火花電源作為電火花加工系統中的重要組成部件，用于提供脈沖電流來形成火花放電，其性能對電火花加工的加工精度、生產效率、工具電極損耗、電能利用率等技術經濟指標有較大的影響。

傳統的電源采用電阻限流，電能的利用率低(例如，約26％)，機床加工效率慢，故障維修率越來越高，因此期望設計一種節能、高效率的電火花加工電源。

另外，因為電極加工表面的電流密度為定值，大約為8-10A/cm³，普通電源加工電流僅為60A。電源提供的電流小，會導致每個電極的放電加工區域小，對于大表面積的工件的電加工，如模具內表面，需要使用多個不同形狀的電極多次加工，加工效率低。現有電源無法實現加工大表面積工件的電極。因此還期望設計一種能加工大表面積工件的電火花加工電源。

發明內容

本發明提供了高效的電火花加工電源及其控制方法。

在本發明的一個實施例中，提供了一種電火花加工電源，其包括：脈沖發生器，所述脈沖發生器生成觸發脈沖信號；第一電源電路，所述第一電源電路在所述觸發脈沖信號的控制下生成第一電壓信號；第二電源電路，所述第二電源電路在所述觸發脈沖信號的控制下生成第二電壓信號；以及電極，所述電極耦合至所述第一電源電路和所述第二電源電路以接收所述第一電壓信號和/或所述第二電壓信號來形成火花放電。

在一個方面，所述第一電源電路包括第一電壓源、耦合至所述第一電壓源的第一功放器件、耦合至所述第一功放器件的電感、以及耦合在所述電感與所述電極之間的第二功放器件，其中所述電火花加工電源還包括：第一PWM控制器，所述第一PWM控制器耦合至所述脈沖發生器以接收所述觸發脈沖信號，并生成在所述觸發脈沖信號的有效時段內的第一脈沖信號和第二脈沖信號，所述第一脈沖信號導通或關斷所述第一功放器件以控制所述第一電壓源對所述電感的充電，且所述第二脈沖信號導通或關斷所述第二功放器件以控制從所述電感至所述電極的所述第一電壓信號。

在一個方面，所述第一電源電路還包括：電流反饋裝置，所述電流反饋裝置檢測所述電感至所述電極的電流并將電流檢測信號提供給所述第一PWM控制器以調節所述第一脈沖信號的脈寬和脈沖間隔大小。

在一個方面，所述第一脈沖信號包括在所述觸發脈沖信號的有效時段內的周期性脈沖信號，所述周期性脈沖信號導通或關斷所述第一功放器件以控制所述第一電壓源對所述電感的充電。

在一個方面，所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號從所述觸發脈沖信號的有效時段開始起延遲指定時間后開始。

在一個方面，所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號從所述觸發脈沖信號的有效時段開始起延遲0-10us后開始。

在一個方面，所述第一電源電路還包括：從工件至所述電極的放電通路以釋放所述電極與所述工件之間存儲的剩余能量，所述放電通路的一端耦合至所述工件，所述放電通路的另一端耦合在所述第二功放器件與所述電極之間。

在一個方面，所述放電通路包括：晶體管，所述晶體管的正極端耦合至所述工件，所述晶體管的負極端耦合在所述第二功放器件與所述電極之間。