本發(fā)明涉及電火花穿孔加工領(lǐng)域，具體涉及一種抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的電路及方法。

背景技術(shù)：

在采用管狀工具電極高壓沖液的電火花穿孔加工中，在選擇大能量脈沖參數(shù)加工時，由于開路狀態(tài)下主軸進(jìn)給速度較快，并輔以大能量的狀態(tài)時，電極和工件接觸瞬間所加工小孔入口會存在孔口翻邊。放電能量越大，翻邊尺寸越大。對于航空航天領(lǐng)域和工件表面質(zhì)量有特殊要求零件上的小孔、不允許出現(xiàn)孔口翻邊；因此在加工工藝上通常會安排去除翻邊工序，降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的電路及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的電路，包括加工狀態(tài)檢測模塊、火花狀態(tài)鑒別模塊、開路狀態(tài)鑒別模塊、火花狀態(tài)計時模塊、開路狀態(tài)計時模塊、能量切換模塊1、能量切換模塊2；

加工狀態(tài)檢測模塊的輸出信號傳輸至火花狀態(tài)鑒別模塊和開路狀態(tài)鑒別模塊，火花狀態(tài)鑒別模塊控制火花狀態(tài)計時模塊，火花狀態(tài)計時模塊的判斷結(jié)果控制能量切換模塊1，開路狀態(tài)鑒別模塊控制開路狀態(tài)計時模塊，開路狀態(tài)計時模塊的判斷結(jié)果控制能量切換模塊2。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，加工狀態(tài)檢測模塊包括檢測電路限流電阻r2、光電耦合器u1、檢測電路保護(hù)二極管d2、鉗位二極管z2、光電耦合器u1輸出上拉電阻r5；光電耦合器u1輸入限流電阻r3、電阻r2與工具電極連結(jié)于220點，限流電阻r3連接到光電耦合器u1的1腳；檢測電路保護(hù)二極管d2正極與光電耦合器u1的2腳相連，檢測電路保護(hù)二極管d2負(fù)極與鉗位二極管z2負(fù)極相連；鉗位二極管z2正極、場效應(yīng)管q1漏極、快恢復(fù)二極管d1正極、電阻r2連結(jié)于同一點。

一種抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的方法，包含以下步驟：

（1）、光電耦合器u1輸出的hh信號為高電平時，開路狀態(tài)鑒別模塊檢測到hh信號為高電平，開路狀態(tài)計時模塊開始計時，計時時間超過t2，能量切換模塊2將放電能量由大能量放電狀態(tài)切換到小能量放電狀態(tài)，計時過程中若hh信號發(fā)生高低電平的轉(zhuǎn)換，開路狀態(tài)計時模塊將清零，在開路狀態(tài)鑒別模塊重新檢測到hh信號為高電平時，開路狀態(tài)計時模塊重新開始計時；

（2）、當(dāng)極間發(fā)生第一次火花放電時，光電耦合器u1輸出的hh信號發(fā)生高低電平的轉(zhuǎn)換，火花狀態(tài)鑒別模塊檢測到hh信號的下降沿后，火花狀態(tài)計時模塊開始計時，計時時間超過t1，能量切換模塊1將放電能量由小能量放電狀態(tài)切換到大能量放電狀態(tài)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，t1時間為200ms~300ms。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，t2時間為100ms~300ms。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明具有通過在穿孔入口處采用小能量加工，采用小能量加工給定時間t1后，切換到大能量加工。穿孔入口采用小能量加工，可以有效消除或減小表面孔口翻邊現(xiàn)象。

2、本發(fā)明公開的一種抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的方法及電路，具有方案簡單、工作可靠，電路改進(jìn)所需成本低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種抑制電火花穿孔加工表面孔口翻邊的電路組成示意圖；

圖2為本發(fā)明加工狀態(tài)檢測模塊電路圖；

圖3為本發(fā)明主控制器電路圖。

具體實施方式

下面通過非限制性實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，理解本發(fā)明。

如圖1-3所示，圖1為本發(fā)明一種抑制電火花穿孔加工孔口翻邊的電路組成示意圖；包括加工狀態(tài)檢測模塊、火花狀態(tài)鑒別模塊、開路狀態(tài)鑒別模塊、火花狀態(tài)計時模塊、開路狀態(tài)計時模塊、能量切換模塊1、能量切換模塊2；

圖2為本發(fā)明加工狀態(tài)檢測模塊電路圖，電火花穿孔機(jī)脈沖電源脈沖信號clk1由主控制器ic1輸出，通過光電耦合器go0限流電阻r6連接于光電耦合器go0的2腳。

clk1高電平信號輸入光電耦合器go0，光電耦合器go0輸入端的2、3腳導(dǎo)通；同時光電耦合器go0的輸出端6腳導(dǎo)通；此時場效應(yīng)管q1柵極由低電平變?yōu)楦唠娖?，場效?yīng)管q1漏極和源極之間導(dǎo)通；導(dǎo)通時，開路電壓（1l+,1l-）施加于工具電極和工件之間，減小工件與工具電極之間的距離直至擊穿二者之間的介電工作液、形成放電回路；放電電流依次流過工件、電極、限流電阻r2、場效應(yīng)管q1流回1l-。工件、電極、限流電阻r2、場效應(yīng)管q1構(gòu)成放電回路。

當(dāng)場效應(yīng)管q1漏極和源極之間關(guān)閉時，工件、電極、電阻r2、二極管d1構(gòu)成極間電流泄放回路。

光電耦合器u1、光電耦合器u1輸入限流電阻r3、檢測電路保護(hù)二極管d2、鉗位二極管z2、光電耦合器u1輸出上拉電阻r5構(gòu)成放電狀態(tài)檢測模塊；當(dāng)放電電流流經(jīng)電阻r2，電阻r2兩端的電壓，通過限流電阻r3、檢測電路保護(hù)二極管d2、鉗位二極管z2作用于光電耦合器u1的1腳和2腳，并使得光電耦合器u1輸入端導(dǎo)通。同時光電耦合器u1輸出端導(dǎo)通，光電耦合器u1的輸出上拉電阻r5的信號hh由高電平變?yōu)榈碗娖健?/p>

圖3為本發(fā)明主控制器；它可以是復(fù)雜可編程邏輯器件或者現(xiàn)場可編程門陣列器件。其功能在于實現(xiàn)火花狀態(tài)鑒別模塊、開路狀態(tài)鑒別模塊、火花狀態(tài)計時模塊、開路狀態(tài)計時模塊、能量切換模塊1、能量切換模塊2的功能。

信號hh輸入給圖3本發(fā)明主控制器，實現(xiàn)后續(xù)火花狀態(tài)鑒別模塊、開路狀態(tài)鑒別模塊、火花狀態(tài)計時模塊、開路狀態(tài)計時模塊、能量切換模塊1、能量切換模塊2的功能。

光電耦合器u1輸出的hh信號為高電平時，開路狀態(tài)鑒別模塊檢測到hh信號為高電平，開路狀態(tài)計時模塊開始計時，計時時間超過t2，能量切換模塊2將放電能量由大能量放電狀態(tài)切換到小能量放電狀態(tài)，計時過程中若hh信號發(fā)生高低電平的轉(zhuǎn)換，開路狀態(tài)計時模塊將清零，在開路狀態(tài)鑒別模塊重新檢測到hh信號為高電平時，開路狀態(tài)計時模塊重新開始計時；其中，t1時間為200ms~300ms，t2時間為100ms~300ms。

當(dāng)極間發(fā)生第一次火花放電時，光電耦合器u1輸出的hh信號發(fā)生高低電平的轉(zhuǎn)換，火花狀態(tài)鑒別模塊檢測到hh信號的下降沿后，火花狀態(tài)計時模塊開始計時，計時時間超過t1，能量切換模塊1將放電能量由小能量放電狀態(tài)切換到大能量放電狀態(tài)。

本發(fā)明采用小能量加工給定時間t1后，切換到大能量加工。穿孔入口采用小能量加工，可以有效消除或減小表面孔口翻邊現(xiàn)象。

綜上所述，本發(fā)明具有方案簡單、工作可靠，電路改進(jìn)所需成本低等優(yōu)點。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種抑制/消除電火花穿孔加工表面孔口翻邊的電路及方法，屬于電火花穿孔加工領(lǐng)域。本發(fā)明通過改變電路，通過在穿孔入口處采用小能量加工，采用小能量加工到給定時間T1后，切換到大能量加工。采用通過穿孔入口采用小能量加工的方法，去除翻邊工序，能夠有效消除或減小表面孔口翻邊現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王曉偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇冬慶數(shù)控機(jī)床有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.17
技術(shù)公布日：2017.11.07