一种电火花数字化脉冲电源的加工脉冲宏观控制方法技术

一种电火花数字化脉冲电源的加工脉冲宏观控制方法，第一步，检测并获得数据，包括检测放电间隙平均电压，检测放电率、空载率及短路率，平均放电率（Fp平）、平均空载率（Kp平）、平均短路率（Dp平）计算，以及检测放电异常率（Ap）；第二步，统计分析，产生三个评价参数；第一个评价参数为反映放电加工稳定性的稳定性变量，第二个评价参数为反映放电加工效率的加工效率变量（Ep），第三个评价参数为反映放电加工发生异常概率大小的放电异常率（Ap）；第三步，控制，针对第二步中的三个评价参数，给出相应的控制策略，即同时进行异常控制、稳定性控制和加工效率控制。本发明专利技术提供了一种利用软件算法，智能化宏观控制脉冲电源的方法。

A pulse macro control method for EDM digital pulse power supply

Pulse processing macro control method, a digital electric spark pulse power supply for the first step, to detect and obtain data, including the detection of the average voltage discharge gap, discharge detection rate, load rate and short rate, average discharge rate (Fp), the average load rate (Kp), the average short rate (Dp) calculation. And the detection rate of abnormal discharge (Ap); the second step analysis, statistics, generated three evaluation parameters; the first evaluation parameters for the stability variables reflect the stability of machining, evaluation parameters of second variables for the processing efficiency of the discharge rate reflects the processing efficiency (Ep), discharge third evaluation parameter to reflect the probability of abnormal discharge processing the size of the abnormal rate (Ap); the third step control, according to the three evaluation parameters in the second step, the corresponding control strategy, and abnormal control, stability Qualitative control and machining efficiency control. The invention provides an intelligent macro control pulse power supply by using software algorithm.

【技术实现步骤摘要】
一种电火花数字化脉冲电源的加工脉冲宏观控制方法
本专利技术涉及电火花加工
，具体涉及电火花数字化脉冲电源的一种加工脉冲宏观控制方法。该方法是在电火花加工过程中，利用对一段时间内的放电脉冲进行实时检测，根据检测判断的放电状态对电火花数字化脉冲电源的加工脉冲输出进行自动控制，从而实现高效、稳定和持续的加工效果。本专利技术适用于电火花加工中的线切割加工、成形加工和小孔加工。
技术介绍
在电加工领域，对于电火花成形加工乃至线切割、小孔加工来说，数字化脉冲电源模块是举足轻重的核心单元。而在实际应用中，数控电加工机床的数字化脉冲电源，都配置放电参数专家数据库，以适应不同的加工需求。这些放电参数，都是在多次试验中积累的重要成果，一般情况下固定不变，即使根据实时情况需要调整，也是有条件、小范围、短时间的临时微调。因为放电参数太偏离预设参数，会严重影响加工指标要求（例如粗糙度、电极损耗、放电间隙等）。但在实际放电加工过程中，会受到各种客观条件因素的影响，例如工件材料、排屑困难等等，会逐步恶化放电稳定性，如不及时处理，最终造成积碳、拉弧等极端情况，严重影响加工效率，甚至无法放电加工。对放电加工来说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花数字化脉冲电源的加工脉冲宏观控制方法，其特征在于：在电火花加工过程中，首先，对一段时间内的放电状态进行检测；其次，对检测数据进行统计分析；然后，采用相应的控制策略对加工参数进行调整；如此往复循环，从而保证放电加工持续、稳定和有效的进行；具体检测、统计分析及控制策略如下：第一步，检测并获得数据（1）检测放电间隙平均电压事先设定一个第一数据缓冲区，该第一数据缓冲区包含J个单元，其中，J为大于或等于8且小于或等于64的正整数；在每个采样周期中，利用分压电路采集放电间隙两端的瞬间电压值，接着通过A/D转换电路将该瞬间电压值的模拟量转换为数字量，并将该瞬间电压值的数字量暂存到第一数据缓冲区的一...

【技术特征摘要】
1.一种电火花数字化脉冲电源的加工脉冲宏观控制方法，其特征在于：在电火花加工过程中，首先，对一段时间内的放电状态进行检测；其次，对检测数据进行统计分析；然后，采用相应的控制策略对加工参数进行调整；如此往复循环，从而保证放电加工持续、稳定和有效的进行；具体检测、统计分析及控制策略如下：第一步，检测并获得数据（1）检测放电间隙平均电压事先设定一个第一数据缓冲区，该第一数据缓冲区包含J个单元，其中，J为大于或等于8且小于或等于64的正整数；在每个采样周期中，利用分压电路采集放电间隙两端的瞬间电压值，接着通过A/D转换电路将该瞬间电压值的模拟量转换为数字量，并将该瞬间电压值的数字量暂存到第一数据缓冲区的一个单元中；不同采样周期获得的瞬间电压值的数字量按采样时间先后顺序，依次暂存到第一数据缓冲区的J个单元中；对应每个采样周期，计算出J个单元中当前数据的算术平均值，从而获得当前采样周期对应的放电间隙平均电压（Va）；同理，在下一个采样周期，将最新获得的J个单元中暂存的数据进行算术平均，得出该采样周期对应的放电间隙平均电压（Va），以此循环往复，获得每个采样周期对应的放电间隙平均电压（Va）；然后，利用以下公式1计算得到放电间隙电压变化率（Vp）：Vp={Va(k)-Va(k-1)}-{Va(k-1)-Va(k-2)}公式1以上公式1中：Vp表示放电间隙电压变化率；k表示当前采样周期，k-1表示上一个采样周期，k-2表示再上一个采样周期；Va(k)表示对应当前采样周期的放电间隙平均电压；Va(k-1)表示对应上一个采样周期的放电间隙平均电压；Va(k-2)表示对应再上一个采样周期的放电间隙平均电压；（2）检测放电率、空载率及短路率利用两个电压比较器，将所述瞬间电压值的模拟量同时与两个不同电压阈值的基准电压分别进行比较，获得两个逻辑信号，再通过逻辑运算电路对两个逻辑信号进行运算，从而获得能区分瞬间放电间隙状态所对应的三个信号，即放电信号、空载信号和短路信号；接着，利用三个具有同一基准频率的锁存器，将所述三个信号分别锁存，获得能反应一个采样周期内的真实加工状态的三个状态信号，然后将这三个状态信号分别作为具有同一基准频率的计数器的门控信号；在一个采样周期内，三个计数器的门控信号中有且只有一个是计数有效信号，当某个计数器的门控信号为有效信号时，该计数器的计数值加一，其余两个计数器的计数值保持不变；定义L个采样周期为一个检测周期，其中，L为大于或等于500且小于或等于5000的正整数；在一个检测周期内，这三个计数器的计数值分别反映了放电间隙呈现放电、空载和短路这三种状态的次数值，然后分别将三种状态的次数值与三种状态的次数值之和的比值定义为放电率（Fp）、空载率（Kp）及短路率（Dp），接着，将放电率（Fp）、空载率（Kp）及短路率（Dp）对应的值输出至微处理器；在一个检测周期完成后，将三个计数器分别清零，进入下一个检测周期并按上一个检测周期再次进行检测计数，以此循环往复；（3）平均放电率（Fp平）、平均空载率（Kp平）、平均短路率（Dp平）计算事先，设定三个第二数据缓冲区，各第二数据缓冲区均包含N个单元，其中，N为大于或等于8且小于或等于64的正整数；将每个检测周期获得的放电率（Fp）、空载率（Kp）及短路率（Dp）对应暂存到三个第二数据缓冲区的一个单元中；不同检测周期获得的放电率（Fp）、空载率（Kp）及短路率（Dp）按检测周期的先后顺序，依次分别暂存到三个第二数据缓冲区的N个单元中；对应每个检测周期，计算出N个单元中当前数据的算术平均值，从而获得当前检测周期对应的平均放电率（Fp平）、平均空载率（Kp平）、平均短路率（Dp平）；同理，在下一个检测周期，将最新获得的N个单元中暂存的数据进行算术平均，得出该检测周期对应的平均放电率（Fp平）、平均空载率（Kp平）、平均短路率（Dp平），以此循环往复；（4）检测放电异常率（Ap）首先，进行放电间隙电压检测，即，在加工脉冲的放电停歇期间内，定时向放电间隙两端施加一个探测脉冲，该探测脉冲为矩形波电压信号，脉冲宽度落在同一所述放电停歇期间内；探测脉冲发出后，并且在同一所述放电停歇期间内，定时检测放电间隙两端的瞬时电压，得到一个对应该瞬时电压的探测值；其次，进行放电间隙状态判断，即，将所述探测值与预先设定的衡量放电间隙状态的阈值进行比较，从而判断此放电间隙目前所处的消电离状态，当探测值落在预先设定为较好的区间内时，则认为此时放电间隙的消电离状态较好，相反，则认为此时放电间隙的消电离状态不好；再者，事先设有异常状态计数器，在每个采样周期内，当消电离状态不好时，该异常状态计数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，顾洪良，万符荣，倪敏敏，庄昌华，王新超，
申请(专利权)人：苏州电加工机床研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32