[发明专利]针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工方法

说明书

本发明公开了一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工方法，该电源包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、AD模块、FPGA数字控制电路，其中主功率电路采用交错并联同步整流Buck变换器，用于给间隙充电，提供三刀加工的放电能量；所述电流检测电路和电压检测电路用于实时检测三刀加工过程中间隙的电流和电压信号；所述AD模块用于将采集的间隙电流和电压转换为数字信号；所述FPGA数字控制电路根据间隙电压、电流数字信号，生成控制开关管的导通关断的PWM，第二刀引入能量补偿策略，在电极丝中间不易放电，击穿等待时间长时加大电流阈值，增大爆炸力，对工件突出部分进行大能量修刀。本发明有效避免了腰鼓的产生。

技术领域

本发明涉及高速往复走丝(中走丝)电火花线切割高频脉冲电源，特别是涉及一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工方法。

背景技术

随着现代工业的不断发展，被加工的材料多种多样，这对加工精度、难度、加工速度等都有了更高的要求，传统的机械加工方式已经很难满足现代加工材料的要求。电火花加工是在一定的液体介质中，通过两极间可控的连续脉冲性火花放电对金属材料进行熔化、气化蚀除加工的方法，电火花线切割加工节能脉冲电源已经逐渐被引入电力电子技术。现有加工机床使用的脉冲电源大部分仍采用电阻式，无法控制电流，能量损耗严重。也有少部分的节能无阻式脉冲电源简单的引入电感储能放电，虽然电流在一定程度上已经可以控制，但是第二刀由于大能量修刀，爆炸力持续时间长，导致电极丝摆动，使得电极丝中间部分不易放电，普遍存在腰鼓问题，实际加工效果并不好，尤其是对厚工件(100mm及以上)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工控制方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源，包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、AD模块、FPGA数字控制电路，其中主功率电路采用交错并联同步整流Buck变换器，用于给间隙充电，提供三刀加工的放电能量；所述电流检测电路和电压检测电路用于实时检测三刀加工过程中间隙的电流和电压信号；所述AD模块用于将采集的间隙电流和电压转换为数字信号；所述FPGA数字控制电路根据间隙电压、电流数字信号，生成控制开关管的导通关断的PWM。

进一步的，所述脉冲电源主功率电路包括直流源，输入电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感、第二电感。所述直流源，输入电容、第一开关管、第二开关管、第一电感构成第一路Buck电路，第三开关管、第四开关管、第二电感构成第二路Buck，第二路Buck输入输出并在第一路Buck输入输出上，第一电感和第二电感耦合，构成两路交错并联的同步整流Buck变换器，变换器输出正极接工件，负极接电极丝，将电源接入间隙。

进一步的，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管采用Infineon公司的型号为IRFB4229的MOSFET。

进一步的，所述电流检测电路采用电流检测芯片ACS733。

进一步的，所述电压检测电路采用仪表用放大器。

进一步的，所述FPGA的数字控制电路采用EP4CE15F23C8。

进一步的，所述AD模块选用AD9226。

一种基于上述中走丝线切割脉冲电源的加工控制方法，包括如下步骤：