[实用新型]电火花加工电源和加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电火花加工领域，尤其涉及电火花加工电源和加工装置。

背景技术

电火花加工是利用火花放电腐蚀金属以实现金属切削的加工方法。这种加工的工艺方法弥补了机械加工的某些不足，已成为模具工业、国防工业和精微制造中的重要手段。电火花电源作为电火花加工系统中的重要组成部件，用于提供脉冲电流来形成火花放电，其性能对电火花加工的加工精度、生产效率、工具电极损耗、电能利用率等技术经济指标有较大的影响。

传统的电源采用电阻限流，电能的利用率低(例如，约26％)，机床加工效率慢，故障维修率越来越高，因此期望设计一种节能、高效率的电火花加工电源。

另外，因为电极加工表面的电流密度为定值，大约为8-10A/cm³，普通电源加工电流仅为60A。电源提供的电流小，会导致每个电极的放电加工区域小，对于大表面积的工件的电加工，如模具内表面，需要使用多个不同形状的电极多次加工，加工效率低。现有电源无法实现加工大表面积工件的电极。因此还期望设计一种能加工大表面积工件的电火花加工电源。

实用新型内容

本实用新型提供了高效的电火花加工电源和加工装置。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种电火花加工电源，其包括：脉冲发生器，所述脉冲发生器生成触发脉冲信号；第一电源电路，所述第一电源电路在所述触发脉冲信号的控制下生成第一电压信号；第二电源电路，所述第二电源电路在所述触发脉冲信号的控制下生成第二电压信号；以及电极，所述电极耦合至所述第一电源电路和所述第二电源电路以接收所述第一电压信号和/或所述第二电压信号来形成火花放电。

在一个方面，所述第一电源电路包括第一电压源、耦合至所述第一电压源的第一功放器件、耦合至所述第一功放器件的电感、以及耦合在所述电感与所述电极之间的第二功放器件，其中所述电火花加工电源还包括：第一PWM控制器，所述第一PWM控制器耦合至所述脉冲发生器以接收所述触发脉冲信号，并生成在所述触发脉冲信号的有效时段内的第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号导通或关断所述第一功放器件以控制所述第一电压源对所述电感的充电，且所述第二脉冲信号导通或关断所述第二功放器件以控制从所述电感至所述电极的所述第一电压信号。

在一个方面，所述第一电源电路还包括：电流反馈装置，所述电流反馈装置检测所述电感至所述电极的电流并将电流检测信号提供给所述第一PWM控制器以调节所述第一脉冲信号的脉宽和脉冲间隔大小。

在一个方面，所述第一脉冲信号包括在所述触发脉冲信号的有效时段内的周期性脉冲信号，所述周期性脉冲信号导通或关断所述第一功放器件以控制所述第一电压源对所述电感的充电。

在一个方面，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号从所述触发脉冲信号的有效时段开始起延迟指定时间后开始。

在一个方面，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号从所述触发脉冲信号的有效时段开始起延迟0-10us后开始。

在一个方面，所述第一电源电路还包括：从工件至所述电极的放电通路以释放所述电极与所述工件之间存储的剩余能量，所述放电通路的一端耦合至所述工件，所述放电通路的另一端耦合在所述第二功放器件与所述电极之间。

在一个方面，所述放电通路包括：晶体管，所述晶体管的正极端耦合至所述工件，所述晶体管的负极端耦合在所述第二功放器件与所述电极之间。

在一个方面，所述电感为空心电感。

在一个方面，所述触发脉冲信号为20us—1000us的可调节触发脉冲信号。

在一个方面，所述第二电源电路包括：第二电压源；以及耦合在所述第二电压源与所述电极之间的第三功放器件，其中所述第二电压源经由所述第三功放器件向所述电极提供所述第二电压信号。

在一个方面，所述电火花加工电源还包括：第二PWM控制器，所述第二PWM控制器耦合至所述脉冲发生器以接收所述触发脉冲信号，并生成在所述触发脉冲信号的有效时段内的第三脉冲信号以导通或关断所述第三功放器件。

在一个方面，所述第三脉冲信号导通所述第三功放器件以从所述第二电压源向所述电极提供所述第二电压信号，从而击穿所述电极与工件之间的间隙并建立放电通道。

在一个方面，所述第三脉冲信号包括在所述触发脉冲信号的有效时段开始处的短脉冲，所述第三功放器件在所述短脉冲期间导通，并在所述短脉冲结束后关断。

在一个方面，所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的有效时段同时结束。