[实用新型]一种复合脉冲电火花加工喷爆电源及系统

说明书

本实用新型提供一种复合脉冲电火花加工喷爆电源及系统，电源包括依次连接的波形发生电路、比较电路、放大电路及功率开关电路；波形发生电路生成二级阶梯波原始脉冲，所述比较电路形采用一高一低两路不同阈值的比较电压分别与所述脉冲信号进行比较，形成相位相同、周期相同、占空比成比例关系的两路方波脉冲信号；所述两路方波信号经放大电路处理后分别控制高压开关管与低压开关管的导通与关断，从而生成二级阶梯波；所述二级阶梯波中前级为击穿脉冲，对放电间隙起到击穿熔蚀作用；后级为提供爆炸力脉冲。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的能量效率低及喷爆效果欠佳的问题。

技术领域

本发明涉及电火花电源，具体而言，尤其涉及一种复合脉冲电火花加工喷爆电源及系统。

背景技术

目前，电火花加工领域通常使用火花放电蚀除金属以实现金属材料形状加工。这种工艺方法弥补了机械加工领域加工设备复杂且灵活性差的不足，在模具工业、国防工业和精微制造业中的广泛推广。电火花电源作为电火花加工系统中重要的组成部份，通过火花放电提供加工过程中所需的脉冲能量，其性能对电火花加工精度、生产效率、工具电极损耗、电能利用率等指标有较大影响。但目前电火花加工系统在应用中存在能效比低、电蚀产物排出困难等技术问题，尤其是电火花电源能量耗散较为严重。

发明内容

根据上述提出的现有火花电源能效比低下的技术问题，而提供一种复合脉冲电火花加工喷爆电源。本发明主要利用二级阶梯波型加工脉冲，从而利用合理的电参数实现能量利用率最大化和喷爆效果的最优化。

本发明采用的技术手段如下：

一种复合脉冲电火花加工喷爆电源，其特征在于，包括依次连接的波形发生电路、比较电路、放大电路及功率开关电路；

所述波形发生电路生成二级阶梯波原始脉冲，并将所述原始脉冲信号发送至比较电路；所述比较电路形采用一高一低两路不同阈值的比较电压分别与所述脉冲信号进行比较，形成相位相同、周期相同、占空比成比例关系的两路方波脉冲信号；所述两路方波信号经放大电路处理后分别控制高压开关管与低压开关管的导通与关断，从而生成二级阶梯波；所述二级阶梯波中前级为击穿脉冲，对放电间隙起到击穿熔蚀作用；后级为提供爆炸力脉冲。

进一步地，所述功率开关电路包括两路对电源进行导通与关断控制的功率开关管。

本实用新型还提供了一种复合脉冲电火花加工系统，其特征在于，系统包括工件系统及上述任一一项所述的电源装置。

进一步地，所述工件系统包括将工件夹紧浸没在注满工作液的工作液槽内的夹具；设置于工件上方、与电火花机头固接的工作电极；分别与电火花机头及工件通过导体介质连接的电火花电源箱；所述电火花电源箱内安装有电源装置；当系统监测到电极移动至与工件的距离达到间隙击穿距离时，所述电源装置进行击穿放电从而开始一个加工周期。

进一步地，所述电火花电源箱还包括间隙检测电路，所述间隙检测电路用以检测电极与工件的距离，当判断电极与工件的距离小于间隙击穿距离时，向电源装置发出触发信号，输出二级阶梯波。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本实用新型提供的复合脉冲电火花加工喷爆电源，通过脉冲发生装置实现二级阶梯波输出脉冲。并利用第一级阶梯波对放电间隙起到击穿熔蚀作用，通过缩短放电阶梯波第二级高峰脉冲前沿时间并增大峰值电流，获得较大的爆炸力，增强了电蚀产物的排除效果。

综上，应用本实用新型的技术方案利用合理的电参数实现能量利用率最大化和喷爆效果的最优化。可以广泛应用于各种难加工脆硬材料的微细加工中。

附图说明