[发明专利]一种放电电源和运动控制方法与装置

说明书

本发明公开了一种放电电源和运动控制方法与装置，包括控制装置以及控制方法，所述控制装置包括：上位机控制系统、放电和运动控制系统、以及执行机构，所述控制方法为用户编辑好所述图形文件并选定加工指标后，所述上位机控制系统中的所述高频放电模块将加工参数对应的组号发送给所述智能加工参数控制板，所述智能加工参数控制板生成加工所需要的电参数，随后通过特定通讯协议发送给所述智能高频振荡板，所述高频振荡板振荡出高频加工需要的波形，然后将振荡完成的高频加工信号发送至所述高频放大功率板，最终在金属丝电极和工件形成加工需要的电压。通过本发明中得到的工件表面粗糙度更好，工件的加工效率更高，同时具备更智能的报警功能。

技术领域

本发明涉及放电加工机床技术领域，具体为一种放电电源和运动控制方法与装置。

背景技术

一般情况下，为了提高放电加工所制成成品的表面粗糙度，会执行加工条件不同的多个步骤，首先，在工件上大概形成所期望的轮廓，然后高精度的从切割面去除多余的材料，最后再次精加工来提高切割面的粗糙度。粗加工时候放电加工机床的电源系统提供给金属丝电极和工件之间的加工间隙的脉冲电源宽度在几十个到一百个微秒之间，电压峰值大约在60V到100V之间，占空比在1:5到1:10之间。精加工时候放电加工机床的电源系统提供给金属丝电极和工件之间的加工间隙的脉冲电源宽度在几百纳秒到十个微秒之间，电压峰值大约在60V到100V之间，占空比在1:10到1:15之间。放电加工机床中的放电检测装置的作用就是将上述电压脉冲信号进行采集，通过采集的电压脉冲信号来实时判断金属丝电机和工件之间是否发生了放电现象。放电检测装置将采集处理后的电压脉冲信号通过V/F变换电路转化成频率信号输送给放电加工机床的伺服进给系统，机床的伺服进给系统通过上述频率信号来决定放电加工过程中机床进给轴运动的快慢，进给轴运动过快可能会导致工件和金属丝电机短路并发生断丝，进给轴运动过慢又会降低加工工件的效率。由此可见，放电检测装置的性能不但直接影响到整个放电加工过程的效率，同时还决定了放电加工机床能否在不发生短路断丝的前提下长期可靠的工作。放电电压数字化精确调节可以让加工过程更可控，更贴合工艺的要求，粗加工注重效率，需要的能量较高，精加工注重表面质量，因此需要精细控制放电能量输出。放电电压数字化精确可调节，让同时满足高效和高质量成为了可能，也可以将加工需要的非规则电压波形快速精准的释放出来。

传统放电电源和运动控制装置如图1所示，图中包含上位机控制系统、放电和运动控制系统和执行机构。用户编辑好图形文件并选定加工指标后，上位机控制系统中的高频放电模块调用数据库里面的放电参数，并通过板卡振荡出高频加工需要的波形，将高频加工的信号发送高频方大功率板，最终在金属丝电极和工件之间形成加工需要的脉冲电压；同时，上位机控制系统接收来自采样板的采样信号，该采样信号将加工过程中的正常放电、短路、空载等状态反馈给上位机控制系统，基于采样信号，上位机将运动进给的脉冲信号发送给伺服电机控制器，从而驱动运动模块进给；上位机控制系统还会根据加工的设定，驱动切削液循环系统开启和关闭，并控制走丝电机的转向和频率，进而保证加工过程的顺利进行。

如上所述，传统的放电电源和运动控制装置无法做到放电电压可调，导致无法将理想的加工参数波形通过高频方大功率板加载到金属丝电极和工件之间，从而限制了加工质量上限。另外，传统的放电检测装置对实时是否发生放电过程的判断不准确，从而影响加工效率和工件被加工面的粗糙度。高频加工需要的波形是通过卡板振荡出来，实时性欠缺，并且存在传输距离远而导致的信号衰减和失真，进一步影响加工质量。同时对Z轴的位置控制欠缺，没有定位和自动归位，会影响到锥度加工的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放电电源和运动控制方法与装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：