能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源制造技术

能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源，它涉及到电火花加工脉冲电源领域。它解决了现有脉冲电源存在的加工电极损耗大、加工间隙不均匀的问题。它的脉冲发生电路的信号输出端连接驱动器的脉冲信号输入端，驱动器的脉冲驱动信号输出端连接功率开关器件的驱动信号输入端，功率开关器件的两个信号输出端分别连接电源地和待加工工件，二级管的阴极连接电极丝的一端，二级管的阳极连接低压开关电源的正极输出端，低压开关电源的负极输出端为电源地，高压限流电阻的两端分别连接二级管的阴极和高压直流电源的正极输出端，电阻的两端分别连接二极管的阴极和电源地。本实用新型专利技术明能够适用于给现有各种电火花加工提供脉冲电源，尤其适用于线切割加工。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到电火花加工的脉冲电源领域。技术背景电火花加工又称放电加工，简称EDM,主要工作原理是通过工具电极和 工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部瞬时产生高温把金属蚀除 下来的一种加工方法。电火花加工是在电加工行业中应用最为广泛的一种加工 方法，约占该行业的90。/0。而电火花线切割加工是现有电火花加工中最常用 的一种加工方法，占了火花加工的60%。电火花线切割加工的工具电极是一 种细小金属导线， 一般采用铜丝或钼丝。电火花线切割加工时，为了获得比较 好的表面粗糙度和较高的尺寸精度，并保证电极丝不被烧断，就必须选择输出 脉冲信号稳定、可靠的脉冲电源。现有电火花加工使用的脉冲电源，参见图l所示，是采用脉冲控制开关电 路，由振荡脉冲控制功率开关器件的开关状态；由功率幵关器件输出高压脉冲 信号施加在工具电极和待加工的工件之间进行切割加工。其中所述功率开关器 件的控制端的低压直流供电电源，都是采用将工频电源经变压器T1调压、整 流电路B1整流、滤波电路C1滤波之后提供给功率开关器件T2的驱动控制端， 在驱动回路中，还要有限流电阻R1。采用这种低压直流供电电源驱动功率开 关器件实现电火花加工，带载能力差，尤其是当进行线切割时，输出的高压脉 冲的幅值下降情况比较严重，还存在加工电极损耗大、加工间隙不均匀、加工 表面粗糙度不一致的问题。
技术实现思路
为了解决现有电火花加工的脉冲电源存在的加工电极损耗大、加工间隙不 均匀、加工表面粗糙度不一致的问题，本技术提供了一种能够减小加工电 极损耗的电火花加工脉冲电源。本技术的能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源，包括功率开 关器件、脉冲发生电路、驱动器、二极管、高压直流电源、高压限流电阻和电 阻，还包括低压开关电源，所述脉冲发生电路的信号输出端与驱动器的脉冲信号输入端连接，驱动器的脉冲驱动信号输出端与功率开关器件的驱动信号输入 端连接，所述功率开关器件的两个信号输出端分别与电源地和待加工工件连 接，二级管的阴极和加工电极的一端连接，所述二级管的阳极与低压开关电源 的正极输出端连接，所述低压开关电源的负极输出端为电源地，高压限流电阻 的两端分别与所述二级管的阴极和高压直流电源的正极输出端连接，电阻的两 端分别与二极管的阴极和电源地连接。现有的电火花脉冲加工电源的低压控制回路一侧都采用限流电阻，所述限 流电阻是防止在加工过程中由于工作电流过大而导致损坏功率开关器件的作 用，这种方案一方面增加了电源的无功损耗，另一方面，由于电阻器件的特性， 即电阻的阻值受其温度影响而变化，导致功率开关器件的实际工作电压在工作 过程中不稳定，进而导致加工电极和加工工件之间的电压差不稳定，影响加工 效果，导致加工间隙不均匀、加工面粗糙度不一致，并且由于实际的加工功率 低，放电效果不好，还容易发生加工电极和加工工件之间短路问题。本技术由于采用了现有技术成熟的开关电源替代了现有采用变压器 及整流电路组成的直流电源，进而省略了现有脉冲电源中的限流电阻，使脉冲 电源低压侧的控制回路由开关电源的输出电容、电极、加工工件和功率开关器 件组成，即放电的电极、加工工件和功率开关器件并联在开关电源的输出电容 的两端，在工作过程中，开关电源的输出电压全部施加在功率开关管上，没有 无功损耗，使功率开关管的工作电压只受开关电源输出电压的影响，由于开关 电源是现有成熟技术，输出电压稳定、带载能力强，能够保证功率开关管的工 作电压稳定，即输出功率稳定，使加工电极和加工工件之间的电压差保持稳定， 放电效果好，不易产生短路现象，并且加工间隙均匀、加工表面粗糙度均匀， 还大大降低了加工电极的加工损耗。本技术克服了现有电火花加工的脉冲电源领域的技术偏见，采用开关 电源作为低压控制回路的工作电源，并成功的省略了低压控制回路中的限流电 阻，避免了由于限流电阻带来的负面问题，并且产生了意想不到的技术效果。本技术的脉冲电源，还具有体积小、功耗低的优点。附图说明图1是现有电火花加工脉冲电源的电路结构示意图；图2是本技术的电路结构示意图。具体实施方式具体实施方式一本实施方式所述的能够减小加工电极损耗的电火花加工 脉冲电源，包括功率开关器件T2、脉冲发生电路3、驱动器4、 二极管D1、 高压直流电源5、高压限流电阻R2和电阻R3，还包括低压开关电源l,所述 脉冲发生电路3的信号输出端与驱动器4的脉冲信号输入端连接，驱动器4 的脉冲驱动信号输出端与功率开关器件T2的驱动信号输入端连接，所述功率 开关器件T2的两个信号输出端分别与电源地和待加工工件7连接，二级管Dl 的阴极和加工电极6的一端连接，所述二级管D1的阳极与低压开关电源1的 正极输出端连接，所述低压开关电源l的负极输出端为电源地，高压限流电阻 R2的两端分别与所述二级管D1的阴极和高压直流电源5的正极输出端连接， 电阻R3的两端分别与二极管D1的阴极和电源地连接。采用开关电源提供低压驱动电源，省去了以往的低压侧限流电阻，还提高 了脉冲电源的带载能力，使脉冲电源输出的脉冲电压更稳定，采用本实施方式 所述的脉冲电源进行电火花加工，电极损耗小，当采用本实施方式的脉冲电源 实施线切割加工时，加工间隙均匀，加工表面粗糙度均匀。例如，采用本实施方式的脉冲电源供电，选用钼丝作为电极丝进行线切割 加工，所述电极丝的长度为50m，对面积为11690mm2、材料为Crl2的工件 进行加工，分别在加工电压、加工电流不同的情况下，测得钼丝的损耗情况参 见下表<table>table see original document page 5</column></row><table>另外，现有的电火花脉冲加工电源的低压控制回路中的工作电流是通过调 整限流电阻来实现的，而本实施方式所述的脉冲电源的低压控制回路由开关电 源中的输出电容、电极、加工工件和功率开关器件组成，没有限流电阻，当需 要调整加工电流时，只需要调整低压开关电源l的输出电压即可实现。gp，可 以采用输出电压可调的开关电源作为低压开关电源1，这样更方便调整加工电流。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一所述的能够减小加工电极 损耗的电火花加工脉冲电源的区别在于，它还包括保护二极管D2，保护二极管D2与电阻R3并联连接，所述保护二极管D2的阳极与电源地连接。本实施方式增加的保护二极管D2是防止在工作期间高压回路中产生的反向电流损坏功率开关器件T2。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二所述的能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源的区别在于，所述高压直流电源5为开关电源。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一或二所述的能够减小加工 电极损耗的电火花加工脉冲电源的区别在于，所述高压直流电源5为输出可调的直流电源。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一、二、三或四所述的能够 减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源的区别在于，所述功率开关器件T2为开关三极管、可控硅或者CMOS管。为了增加功率开关器件的带载能力，所述功率开关器件T2可以采用由多 个功率开关器件组合成的复合管。权利要求1、能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源，它包括功率开关器本文档来自技高网...

【技术保护点】
能够减小加工电极损耗的电火花加工脉冲电源，它包括功率开关器件（Ｔ２）、脉冲发生电路（３）、驱动器（４）、二极管（Ｄ１）、高压直流电源（５）、高压限流电阻（Ｒ２）和电阻（Ｒ３），其特征在于它还包括低压开关电源（１），所述脉冲发生电路（３）的信号输出端与驱动器（４）的脉冲信号输入端连接，驱动器（４）的脉冲驱动信号输出端与功率开关器件（Ｔ２）的驱动信号输入端连接，所述功率开关器件（Ｔ２）的两个信号输出端分别与电源地和待加工工件（７）连接，二级管（Ｄ１）的阴极和加工电极（６）的一端连接，所述二级管（Ｄ１）的阳极与低压开关电源（１）的正极输出端连接，所述低压开关电源（１）的负极输出端为电源地，高压限流电阻（Ｒ２）的两端分别与所述二级管（Ｄ１）的阴极和高压直流电源（５）的正极输出端连接，电阻（Ｒ３）的两端分别与二极管（Ｄ１）的阴极和电源地连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤清，
申请(专利权)人：王凤清，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]