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高效下料线切割脉冲电源的研究
资料介绍
大厚度难加工材料的高效下料已成为航空航天、军工、模具等领域中需要迫切解决,尤其针对复杂曲面的下料问题更是如此。因此,本文提出采用高效线切割下料方式,着重对其核心技术即脉冲电源相关技术进行研究,寻求可靠有效地方法来提高线切割脉冲电源在下料加工领域中的加工效率。
本文从电火花线切割加工机理以及影响线切割加工效率的因素两方面为切入点,提出增大峰值电流,合理选择脉冲宽度、脉冲间隙等加工参数来提高脉冲电源的加工效率。针对提高加工效率的解决手段采用功率开关管多路并联的主电路结构,有效缓解了单只功率开关管导通频率问题,并解决了单只功率开关管在大电流情况下工作所引起的安全、稳定性问题。利用AT89C51单片机和复杂可编程逻辑控制器件(CPLD)为核心,搭建了能够按预设值产生符合加工要求的逻辑时序脉冲信号,同时还可以根据不同加工工艺完成对峰值电流的调节。利用搭建的驱动放大电路,脉冲信号经驱动放大后能够稳定可靠的驱动功率开关管。利用PIC单片机实现对间隙电压的高速采样,并对多次采样结果进行计算,通过搭建的串行通信模块将采样结果发送到上位机,上位机根据采样电压实现对间隙放电状态的实时判断。
最后,对本文研制的高效下料线切割脉冲电源进行了加工可行性分析,对脉冲电源的各级电路的脉冲波形进行分析,得出各级电路脉冲波形指标均符合设计要求;利用搭建的脉冲电源与传统高速走丝线切割脉冲电源进行了对比性实验,实验结果表明高效下料线切割脉冲电源效率提升明显,尤其对加工工件厚度较大的场合,高效下料脉冲电源有很大的优势;对工件加工间隙以及工件表面加工质量进行分析,得出高效下料脉冲电源能够完成高效下料的加工要求。
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