雙極性高頻脈沖電解電源的研制及工藝試驗的研究.pdf

1、電解加工作為一種不可缺少的特種加工工藝，因為其獨特的優(yōu)點，在國防工業(yè)、航空工業(yè)、汽車工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而，電解加工精度低，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對精度越來越高的要求。經(jīng)近年來的研究實踐表明，高頻窄脈沖電解加工能有效的提高加工精度和表面質(zhì)量，因此研究高頻窄脈沖電解電源顯得尤為重要，同時也是充分發(fā)揮電解加工技術(shù)潛力的有效途徑之一。 本課題結(jié)合電解銑削加工以及電解-機械復(fù)合加工軟基復(fù)合材料的特點，設(shè)計一種多用途電解脈沖電源。它既能產(chǎn)生

2、單極性高頻脈沖應(yīng)用于電解銑削加工中，又能產(chǎn)生雙極性脈沖應(yīng)用于電解-機械復(fù)合磨削加工軟基復(fù)合材料中。 本電源直流部分采用晶閘管整流調(diào)壓方案省略了銅、鐵損耗大的工頻變壓器，提高了電源的效率并減小了電源的體積和重量。通過設(shè)計合適的反饋電路，在整流電路移相調(diào)壓的基礎(chǔ)上實現(xiàn)電壓的自動微調(diào)節(jié)，保證了輸出電壓的穩(wěn)定。晶閘管整流調(diào)壓方案電路簡單，工作穩(wěn)定。 斬波部分選擇功率MOSFET作為主功率開關(guān)器件對兩直流電壓進行斬波，最終得到雙極

3、性脈沖，利用接線的變化可以切換到單極性脈沖輸出方式。電源以PIC18F458單片機為控制核心，實現(xiàn)兩路帶有死區(qū)延時的PWM輸出及頻率、脈寬的調(diào)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了快速驅(qū)動電路、快速短路保護、過流保護以及緩沖吸收回路，通過仿真與實際電路相結(jié)合的方法使電路得到了合理優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 應(yīng)用此電源進行了電解-機械復(fù)合磨削加工和電解銑削加工工藝試驗，取得了較好的加工效果，驗證了本電源采用雙直流斬波方案的可行性以及電源自身的穩(wěn)定