微細(xì)電火花加工脈沖電源及伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、微細(xì)電火花加工技術(shù)是電火花加工領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，由于它具有非接觸式加工、放電能量精確可控、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，使得微細(xì)電火花加工技術(shù)在窄槽、深孔、微小孔等特殊加工領(lǐng)域有著不可替代的地位，在航空航天、電子、精密機(jī)械等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。
　　本課題的目的是為微細(xì)電火花加工機(jī)床設(shè)計(jì)一套微能脈沖電源和伺服控制系統(tǒng)。首先綜述了微細(xì)電火花加工產(chǎn)生、發(fā)展歷程和當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，在介紹了微細(xì)電火花加工與普通電火花加工相比的特殊性之后，從宏觀和

2、微觀兩個(gè)角度分析了電火花加工的放電原理及其工藝過(guò)程，并對(duì)高頻微能脈沖電源、放電狀態(tài)檢測(cè)和伺服進(jìn)給系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，分析了針對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)提出的解決方案和研究成果，為以后的脈沖電源和加工過(guò)程伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)參考。
　　為滿足微細(xì)電火花加工高頻微能的脈沖放電要求，設(shè)計(jì)了一款以32位高速單片機(jī)STM32為控制核心，以功率MOSFET構(gòu)成可控式RC放電結(jié)構(gòu)的微能脈沖電源，具有放電頻率高，脈沖能量可控的優(yōu)點(diǎn)。該

3、電源具有串口通信功能，可以通過(guò)上位機(jī)對(duì)電源的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，該電源通過(guò)平均電壓檢測(cè)法對(duì)放電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換后上傳給控制系統(tǒng)，作為伺服控制的依據(jù)。
　　針對(duì)微細(xì)電火花加工伺服控制精度高、響應(yīng)速度快的控制要求，設(shè)計(jì)了交流伺服電機(jī)+壓電陶瓷致動(dòng)器的宏微復(fù)合進(jìn)給結(jié)構(gòu)。交流伺服實(shí)現(xiàn)大步距的進(jìn)給或回退運(yùn)動(dòng)，壓電陶瓷致動(dòng)器搭載在宏進(jìn)給結(jié)構(gòu)上構(gòu)成微進(jìn)給級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微位移的控制和響應(yīng)調(diào)節(jié)。在分析兩者不同的組合控制方案后，選用了