[发明专利]电火花电路及电火花加工装置

说明书

本发明公开了一种电火花电路及电火花加工装置，其中电火花电路包括第一放电开关模块、第二放电开关模块、第一交流接触器、桥式开关、负载、第一直流电源和第二直流电源。本发明通过将粗加工和精细加工的放电开关模块、放电电源在物理上进行隔离，可提高精细加工时的电火花电路的抗干扰能力，可实现更加精细等级的脉冲电流控制，从而提高电火花加工的主要技术指标。

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，特别涉及一种电火花电路和电火花加工装置。

背景技术

电火花加工的能量，是由电火花电路将放电电源通过放电开关管的通断来形成高频脉冲电流，该高频脉冲电流在经过电极和工件之间形成间隙放电来构成整个电火花加工回路。

传统电火花电路，一般根据加工条件，通过控制放电开关模块中与符合加工条件的IP(Ipeak，峰值电流，IP是电火花加工中电流大小的一种描述，IP后的数字即表示相应的电流大小，比如IP0.5、IP32等)电流对应的放电开关管进行高频通断，进而将放电电源形成高频脉冲电流。由于放电开关模块中既包括粗加工条件的IP电流对应的放电开关管支路，还包括精细加工条件的IP电流对应的放电开关管支路，且两者共用一个放电电源，所以该电火花电路仍存在以下问题：在精细加工时波形控制不精准；在电网电压波动时加工性能也会有所波动；最小IP通常在0.5，比较粗糙；在微细修刀(高频低幅)时干扰较严重。由于上述缺点，传统电火花电路对加工的主要指标影响非常大，特别是表面粗糙度、加工精度，严重限制了电火花加工向精细化加工领域的进一步应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中由于电火花电路架构固有的缺陷，加工时容易受到干扰，进而影响了电火花加工的主要技术指标的缺陷，提供一种电火花电路和电火花加工装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种电火花电路，其特点是，包括第一放电开关模块、第二放电开关模块、第一交流接触器、桥式开关、负载、第一直流电源和第二直流电源；

所述第一直流电源用于向所述第一放电开关模块供电，所述第二直流电源用于向所述第二放电开关模块供电，所述第一直流电源的负极通过所述第一交流接触器与所述第二直流电源的负极连接；

所述第一放电开关模块、所述第二放电开关模块分别通过所述桥式开关与所述负载电连接，所述负载的一端与放电用的电极连接、另一端与待加工的工件连接；

所述第一放电开关模块用于根据第一加工条件，生成符合所述第一加工条件的第一放电电流；所述第二放电开关模块用于根据第二加工条件，生成符合所述第二加工条件的第二放电电流，所述第二放电电流小于所述第一放电电流；

在执行所述第一加工条件时，所述第一交流接触器闭合，所述桥式开关用于使所述第一放电电流由所述工件流向所述电极，再由所述电极通过所述桥式开关回流至所述第一直流电源的负极；

在执行所述第二加工条件时，所述第一交流接触器断开以使所述第二放电开关模块与所述第一放电开关模块实现物理隔离，所述桥式开关用于使所述第二放电电流由所述电极流向所述工件，并由所述工件通过所述桥式开关回流至所述第二直流电源的负极。

根据电火花加工特点，即在绝缘介质中，对正、负两个工具电极(如上述的所述电极和所述工件)施加一定的脉冲电压，该脉冲电压通过控制所述第一放电开关模块或所述第二放电开关模块的通断来产生，这时当两个工具电极互相接近到某一临界距离时，间隙介质被击穿，并在所述第一放电开关模块或所述第二放电开关模块的通断时形成脉冲式放电，从而通过放电建立出对应的所述第一放电电流或所述第二放电电流的闭合回路。由于，每次放电时间和蚀除过程极短，并在此瞬间，产生电磁波、热流体、动力、绝缘介质热解等多种激烈的物理过程，这样单个脉冲放电的物理过程大致可分为三个连续的阶段，即第一阶段：电离→击穿→形成放电通道阶段；第二阶段：火花放电→热膨胀→蚀除材料阶段；第三阶段：蚀除产物抛出→工作液介质消电离阶段。