基于CPLD的钛合金电火花加工脉冲电源的研究.pdfVIP

设计 ·研 究 《电加工与模具》2011年第4期 基于 CPLD的钛合金 电火花加工脉冲电源的研究 郭永丰 ，葛任鹏 ，唐 霖，侯朋举 (哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 150001) 摘要 ：设计一种 以CPLD作为脉冲发生器的电火花加工脉冲电源。利用CPLD产生两种模式 脉冲波形 ，即等 电流脉宽模式和等 电压脉宽模 式，设计 了脉冲发生单元和功率转换电路 ，并用该脉 冲电源对钛合金进行加工试验 。通过对比两种脉冲模式加工钛合金 的效率，发现等 电流脉宽模式 加工钛合金效率较 高。 关键词 ：CPLD；脉冲电源 ；钛合金 ；等 电流脉宽模式 中图分类号 ：TG661 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—279X(2011)04—0001—04 ResearchofEDM PulsePowerSupplyforMachiningTitanium AlloysbasedOilCPLD GuoYongfeng，GeRenpeng，TangLin，HouPengju (HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China) Abstract：OnekindofpulsepowersupplywhichusesCPLD aspulsegeneratorinEDM isde— signed．Bytwomodesofpulsewavefrom CPLD ，i．e．theequalcurrentpulsewidthmodeand the equalvoltagepulsewidthmodelarerealized．Thedesignofpulsegeneratorunitandthepowerconvert— ercircuitareanalyzed，andexperimentsofmachiningtitanium alloywerecarriedoutbythissupply． Comparingtwopulsemodesinmachining titanium alloyindicatethattheefficiencyin equalcurrent pulsewidthmodeishigher． Keywords：CPLD；pursepowersupply；titanium alloy；equalcurrentpulsewidthmode 钛合金具有密度小、强度高、耐蚀性强、热强度 管作为开关元件的脉冲电源 ，研究等电压脉宽模式 高、耐冲击 、不生锈等特点，在飞机 、导弹 、轮船、汽 和等 电流脉宽模式对钛合金 电火花加工效率的影 车、石油 、化工 、生物医学等领域被广泛应用 』。 响。 在航空航天方面，飞机和导弹的速度 已远远超过音 l 脉冲 电源总体设计 速，以前使用铝合金 的地方 ，已不大适应耐热性的要 求 ，所 以采用密度小、耐热性和持久强度高的钛合金 脉冲电源的总体结构见图 1，主要由主振模块 、 来代替 。钛合金对于机械加工来说属于难切削材 驱动模块 、功率转换模块 、主电源模块和检测模块组 料，又由于传统的机械加工方法在加工复杂形状的 成。主振模块 由单片机及其外围电路和CPLD及其 工件时具有局限性 ，而电火花加工是利用两极 间的 外围电路构成。单片机用于从上位机接收数据 ，将 放 电来蚀除金属的，属于非接触加工 ，在加工复杂形 数据进行转化处理，最终发送给脉冲发生单元 状工件时具有优势 ，因此研究钛合金的电火花加工 CPLD；而CPLD用于根据接收到的数据输 出相应的 具有重要意义 。 脉冲波形。驱动模块 由光电隔离电路和驱动放大电 本文从脉冲电源角度 出发 ，设计 了基于 CPLD