一种小型电火花加工装置的控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种小型电火花加工装置的控制系统，包括PC机，控制系统包括放电状态检测模块、比较模块、放大驱动模块、执行机构模块、虚拟控制平台和脉冲电源，放电状态检测模块通过AD模块硬件电路进行放电电压的取样，正确识别机床的放电状态，获得此时的机床放电的电压值，并且给虚拟控制平台提供信息，虚拟控制平台根据所获得的信息来控制脉冲电源的电参数，同时经过比较模块将设定值与放电状态检测模块所测的机床放电的电压值进行比较，进而判断放电状态，再根据放电状态信息来调节进给与后退，放大驱动模块根据比较模块的放电状态信息控制执行机构来调节机床，再采集放电状态形成闭环控制；本发明专利技术能对加工装置良好控制、检测和测试。

A Control System of Small EDM Device

The invention provides a control system of a small EDM device, which includes a PC computer. The control system includes a discharge state detection module, a comparison module, an amplification drive module, an execution mechanism module, a virtual control platform and a pulse power supply. The discharge state detection module samples the discharge voltage through the AD module hardware circuit, correctly identifies the discharge state of the machine tool, and obtains the discharge state at this time. The virtual control platform controls the parameters of the pulse power supply according to the information obtained. At the same time, through the comparison module, the set value is compared with the value of the discharge voltage measured by the discharge state detection module, and then the discharge state is judged. According to the information of the discharge state, the feed and backward are adjusted and amplified. The driving module controls the actuator according to the discharge state information of the comparison module to adjust the machine tool, and then collects the discharge state to form a closed-loop control; the invention can control, detect and test the processing device well.

【技术实现步骤摘要】
一种小型电火花加工装置的控制系统
本专利技术属于电火花加工装置
，特别涉及一种小型电火花加工装置的控制系统。
技术介绍
随着制造技术的发展，机械制造已经发展成一门科学，它向精度、成本和效率提出越来越高的要求，因此一种崭新的快速制造模式正在悄悄的形成。电火花加工是一种发展较为成熟、应用较为广泛的特种加工方法，它基于工具电极和工件之间的脉冲性火花放电的电蚀原理来去除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量的预定要求。控制装置是电火花加工装置必不可少的组成部分，良好的控制系统是能否实现电火花加工的关键。目前的电火花加工装置的控制系统大都功能简单，操作不够简单，系统不够人性化。基于以上原因，需要小型电火花加工装置的控制系统，使功能更加全面，通过本申请的技术方案可以很好地克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是克服
技术介绍
中指出的缺陷，提供一种小型电火花加工装置的控制系统，来达到对加工装置的良好控制、检测和测试。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种小型电火花加工装置的控制系统，包括PC机，所述控制系统包括放电状态检测模块、比较模块、放大驱动模块、执行机构模块、虚拟控制平台和脉冲电源，所述放电状态检测模块通过AD模块硬件电路进行放电电压的取样，正确识别机床的放电状态，获得此时的机床放电的电压值，并且给虚拟控制平台提供信息，虚拟控制平台根据所获得的信息来控制脉冲电源的电参数，同时经过比较模块将设定值与放电状态检测模块所测的机床放电的电压值进行比较，进而判断放电状态，再根据放电状态信息来调节进给与后退，放大驱动模块根据比较模块的放电状态信息控制执行机构来调节机床，虚拟控制平台再采集放电状态形成闭环控制。优选的，所述放大驱动模块采用JK402M式步进电机驱动器，将比较模块得到的放电状态信息放大，来驱动执行机构模块。优选的，所述执行机构模块采用森创公司生产的42BYG两相混合式步进电机，所述42BYG两相混合式步进电机采用24V直流电压驱动、静态相电流为1.5A，只需对所述42BYG两相混合式步进电机两相绕组进行通电就能转动。优选的，所述虚拟控制平台采用LABVIEW编程，LABVIEW通过RS232串口通讯连接有52系列单片机。优选的，所述虚拟控制平台采用LABVIEW编程，虚拟控制平台能直接从LABVIEW软件中调用通信功能模块。优选的，所述LABVIEW能将放电状态检测模块所检测到的电压值信号做数据处理，判断放电状态。优选的，所述52系列单片机采用AT89S52单片机，LABVIEW作为上位机，AT89S52单片机作为下位机。优选的，所述LABVIEW的软件设计，工作界面包括输入模块、开关模块与显示模块，输入模块包括工作液温度上限值、电压检测次数设定值、加工参数和通信串口设置；所述开关模块包括X、Y、Z轴点动，X、Y、Z轴靠模，连续加工按钮与停止按钮；所述显示模块包括工作液温度值和放电状态显示。优选的，所述X、Y、Z轴靠模是通过电极与工件之间的相互短路，单片机根据此时的位置坐标判定就是工件的位置，通过X、Y、Z轴三个方向进行靠模把工件的空间坐标确定，同时设定此时的位置坐标为初始坐标，通过LABVIEW控制界面上的X、Y、Z轴点动按钮移动X、Y、Z轴，将主轴移动到所需加工的位置，进行下一步连续加工操作。优选的，所述设定值包括上限电压和下限电压。优选的，所述比较模块是将放电状态检测模块所测的机床放电的电压值与上限电压、下限电压进行比较，超过上限电压的是开路状态，低于下限电压的是短路状态，在两电压之间的波形再经过带通滤波器、整压、放大、积分函数，把所得积分值与上限电压、下限电压进行比较，超过上限电压的是正常火花放电，低于下限电压的是电弧放电，处于二者之间的是过渡电弧。优选的，所述积分函数使用积分器来计算。优选的，所述AD模块硬件电路部分包括AT89S52单片机、A/D模块ADC0809、D触发器74LS74、锁存器74LS373或非门74LS02、放电电压检测电路和温度信号测量电路，AD模块硬件电路首先进行放电电压的取样，再送入到PC机中作数据处理。优选的，所述放电电压检测电路采用电阻分压检测法。优选的，所述温度信号测量电路选用PT100作为直接测量仪器，PT100是一个热敏电阻，其阻值随着温度的变化而改变，PT100输出信号与温度之间呈线性函数关系，与PT100配合使用的仪器包括温度变送器，温度变送器将PT100的输出信号转化成0～5v的电压信号送入到ADC0809的模拟信号输入端。本专利技术的有益效果：本专利技术解决了市场上小型电火花加工装置的控制系统功能简单，操作困难，系统不够人性化的问题。该控制系统在原来的基础上增加了放电检测功能，放电状态检测系统决定了电火花加工系统的精度，工作人员可以根据实时检测的放电状态对加工装置进行调节，使装置一直处于最佳的放电状态。使用LABVIEW软件，该软件易于编程、理解和修改，具有强大的人机交互设计能力、数据可视化分析能力；与电脑相连，将相关信号处理交给电脑，丰富和增强了传统仪器的功能。基于LABVIEW的放电状态检测方法，可以避免传统的复杂检测电路，可以大大简化检测电路，用数据处能力强大的计算机代替复杂的数字电路部分，且编程简单、易懂，极易被非专业编程人员所接受。采用52系列单片机，电脑可以通过中断的方式随时接受单片机所发送的温度测量信号和放电状态检测电压。附图说明图1为电火花加工装置控制系统的结构图；图2为JK402M式步进电机驱动器；图3为电火花放电时的电压波形图；图4为单片机与RS232的接口电路；图5为步进电机驱动器具体接口电路；图6为ADC0809外围接口电路；；图7为加工工件与电极相对位置确定的程序流程图；图8为电火花放电加工控制流程图。1、放电状态检测模块；2、比较模块；3、放大驱动模块；4、执行机构；5、虚拟控制平台；6、脉冲电源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，控制系统总体设计，小型电火花加工装置的控制系统包括放电状态检测、比较环节、放大驱动环节、执行机构、调节对象、虚拟控制平台、脉冲电源。一种小型电火花加工装置的控制系统，还包括PC机，所述放电状态检测模块1通过AD模块硬件电路进行放电电压的取样，正确识别机床的放电状态，获得此时的机床放电的电压值，并且给虚拟控制平台5提供信息，虚拟控制平台5根据所获得的信息来控制脉冲电源6的电参数，同时经过比较模块2将设定值与放电状态检测模块1所测的机床放电的电压值进行比较，进而判断放电状态，再根据放电状态信息来调节进给与后退，放大驱动模块3根据比较模块2的放电状态信息控制执行机构4来调节机床，虚拟控制平台5再采集放电状态形成闭环控制。放大驱动环节采用JK402M式步进电机驱动器，如图2所示，该驱动器采用光电隔离技术，将输入信号和功率放大信号隔离，提高抗干扰能力；该驱动器将比较环节得到的控制信号放大，来驱动执行机构。执行机构采用森创公司生产的42BY本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型电火花加工装置的控制系统，包括PC机，其特征在于：所述控制系统包括放电状态检测模块（1）、比较模块（2）、放大驱动模块（3）、执行机构模块（4）、虚拟控制平台（5）和脉冲电源（6），所述放电状态检测模块（1）通过AD模块硬件电路进行放电电压的取样，正确识别机床的放电状态，获得此时的机床放电的电压值，并且给虚拟控制平台（5）提供信息，虚拟控制平台（5）根据所获得的信息来控制脉冲电源（6）的电参数，同时经过比较模块（2）将设定值与放电状态检测模块（1）所测的机床放电的电压值进行比较，进而判断放电状态，再根据放电状态信息来调节进给与后退，放大驱动模块（3）根据比较模块（2）的放电状态信息控制执行机构（4）来调节机床，虚拟控制平台（5）再采集放电状态形成闭环控制。

【技术特征摘要】
1.一种小型电火花加工装置的控制系统，包括PC机，其特征在于：所述控制系统包括放电状态检测模块（1）、比较模块（2）、放大驱动模块（3）、执行机构模块（4）、虚拟控制平台（5）和脉冲电源（6），所述放电状态检测模块（1）通过AD模块硬件电路进行放电电压的取样，正确识别机床的放电状态，获得此时的机床放电的电压值，并且给虚拟控制平台（5）提供信息，虚拟控制平台（5）根据所获得的信息来控制脉冲电源（6）的电参数，同时经过比较模块（2）将设定值与放电状态检测模块（1）所测的机床放电的电压值进行比较，进而判断放电状态，再根据放电状态信息来调节进给与后退，放大驱动模块（3）根据比较模块（2）的放电状态信息控制执行机构（4）来调节机床，虚拟控制平台（5）再采集放电状态形成闭环控制。2.根据权利要求1所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述放大驱动模块（3）采用JK402M式步进电机驱动器，将比较模块（2）得到的放电状态信息放大，来驱动执行机构模块（4）。3.根据权利要求2所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述执行机构模块（4）采用森创公司生产的42BYG两相混合式步进电机，所述42BYG两相混合式步进电机采用24V直流电压驱动、静态相电流为1.5A，只需对所述42BYG两相混合式步进电机两相绕组进行通电就能转动。4.根据权利要求3所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述虚拟控制平台（5）采用LABVIEW编程，LABVIEW通过RS232串口通讯连接有52系列单片机。5.根据权利要求3所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述虚拟控制平台（5）采用LABVIEW编程，虚拟控制平台（5）能直接从LABVIEW软件中调用通信功能模块。6.根据权利要求4所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述LABVIEW能将放电状态检测模块（1）所检测到的电压值信号做数据处理，判断放电状态。7.根据权利要求6所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述52系列单片机采用AT89S52单片机，LABVIEW作为上位机，AT89S52单片机作为下位机。8.根据权利要求7所述的一种小型电火花加工装置的控制系统，其特征在于：所述LABVIEW的软件设计，工作界面包括输入模块、开关模块与显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锦芝，肖进，姜爱冰，王诗兆，刘程浩，刘远韬，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32