循环叠加斩波式节能脉冲电源的工艺实验研究

【摘要】： 电火花加工自问世以来,就以其自身的特点倍受制造业的广泛关注,并在模具制造业得到广泛应用。脉冲电源作为电火花加工系统的一个重要组成部分,是影响电火花加工工艺指标的主要因素之一。但目前国内外大多数电火花加工脉冲电源的能源利用率较低(一般低于30%),不符合当前节能、绿色制造的要求。因此,在当前能源紧缺的情况下,节能型电火花加工脉冲电源具有重要的实际应用价值。 本文介绍了国内外脉冲电源的研究现状以及电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源的基本原理,并利用单片机PIC16F873设计了斩波式节能脉冲电源其中的峰值电流检测控制系统。 文中还研究了电火花加工电极损耗的机理,并对电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源电极损耗大于常规脉冲电源的特点进行了详细的分析,得出了电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源由于自身特点导致的峰值电流的高频振荡是造成其损耗大的成因的结论。 最后,应用电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源在电火花加工机床上进行了加工实验,研究了电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源与传统电源的在能量利用、加工速度、电极损耗等方面的异同,并找出了电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源不同电流所对应调节参数,同时还研究了电火花加工循环叠加斩波式节能脉冲电源存在的峰值电流高频振荡现象的成因和特点。 【关键词】：电火花加工 脉冲电源 电极损耗 工艺实验
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG661
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题背景8
• 1.2 国内外电火花加工节能脉冲电源的发展8-12
• 1.2.1 国内节能型脉冲电源研究状况9-10
• 1.2.2 国外节能型脉冲电源研究状况10-12
• 1.3 课题的研究目的和意义12
• 1.4 课题的主要研究内容12-13
• 第2章 循环叠加斩波式节能脉冲电源电流检测控制系统13-24
• 2.1 循环叠加斩波式节能脉冲电源简介13-17
• 2.1.1 基本构成13
• 2.1.2 主要特点13-15
• 2.1.3 峰值电流的调节原理15
• 2.1.4 实现循环叠加控制的驱动脉冲的要求15-17
• 2.2 电流检测控制系统17-23
• 2.2.1 总体方案17-18
• 2.2.2 单片机控制的程序结构18-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 电极损耗的研究24-34
• 3.1 电极损耗的基本理论24
• 3.2 电极损耗的机理24-26
• 3.3 电极损耗的影响因素26-28
• 3.3.1 脉宽对电极损耗的影响26-27
• 3.3.2 电流峰值对电极损耗的影响27
• 3.3.3 脉冲间隔对电极损耗的影响27
• 3.3.4 电极极性对电极损耗的影响27
• 3.3.5 电极材料对电极损耗的影响27-28
• 3.3.6 冲抽油方式对电极损耗的影响28
• 3.3.7 工作液对电极损耗的影响28
• 3.3.8 加工面积对电极损耗的影响28
• 3.4 减小电极损耗的措施28-33
• 3.4.1 电流斜率对电极损耗的影响29-30
• 3.4.2 碳黑膜对电极损耗的影响30-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 工艺实验34-51
• 4.1 脉冲电源加工波形分析34-36
• 4.2 节能脉冲电源与传统脉冲电源的对比实验36-42
• 4.2.1 加工效率和电极损耗速度的对比实验36-38
• 4.2.2 功率开关回路电能损耗和利用率的对比实验38-42
• 4.3 表面粗糙度的研究42
• 4.4 伺服参考电压对加工效率和电极损耗的影响42-44
• 4.4.1 伺服参考电压对加工效率的影响42-43
• 4.4.2 伺服参考电压对电极损耗的影响43-44
• 4.5 电流高频振荡的研究44-46
• 4.5.1 振荡的形成机理44-45
• 4.5.2 振荡对加工速度的影响45-46
• 4.6 主要电参数对加工效率和电极损耗的影响46-50
• 4.6.1 脉宽对加工效率和电极损耗的影响46-48
• 4.6.2 峰值电流对加工效率和电极损耗的影响48-49
• 4.6.3 脉间对加工效率和电极损耗的影响49-50
• 4.7 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-55
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明55
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书55
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理55-56
• 致谢56

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