皮 定,张永俊,唐勇军

(广东工业大学机电工程学院,广东广州 510006)

电火花线切割机床高频脉冲电源是机床的一个重要组成部分,主要作用是把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流,以提供电极放电间隙蚀除金属需要的能量。脉冲电源对加工的生产率、表面质量、加工精度和加工过程的稳定性都有很大的影响。目前多数电源采用555脉冲发生器或MCS-51和可编程定时/计数器作为脉冲发生电路,其电源电路复杂,频率和占空比进行分档调节,这种设计制约了零件加工精度的提高,同时加工系统可操作性和实时性不够好。

为满足多槽线切割机床加工时多工位加工的特点,防止多回路放电电流过大导致的断丝现象产生,利用PIC18F458单片机为核心的脉冲电源,产生μs级别的PWM脉冲波形。能根据加工工件的厚度和工艺的不同,选择相应的频率、幅度和占空比进行加工。电源频率调制范围为3.9～40 kHz,脉宽调制范围3～128μs,占空比调制范围0.1～0.5,参数调制范围广,调节简单方便。相对于普通电源具有很大的优势,同时能将相应电源的工作参数、电流和电压等在触摸液晶屏上进行显示,通过触摸屏进行控制,减少了按键和开关,整个系统简洁直观。

1 脉冲电源的组成

脉冲电源一般由直流电源、斩波器、脉冲发生器、功率驱动和显示控制等部分组成[1]。其电源电路框图见图1。

图1 脉冲电源系统框图

脉冲电源的工作原理为:电源接通后,通过上位工控机、人机界面或按键输入来设定输出脉冲参数,脉宽、占空比均可根据加工工艺要求事先设定。……