圖2中，在所述陰電極和/或陽電極上連接的放電回路內(nèi)不設(shè)有限流電阻，并選用超低內(nèi)阻的放電導(dǎo)線，及以最短的距離連接工件和高精密型電化學(xué)加工機內(nèi)部的放電源。按照普通物理知識，根據(jù)P=I2R,當(dāng)R趨近于零時，能耗P也趨近零。優(yōu)選地，電路可以配備一個額外的補足電壓，以便起到穩(wěn)定電極和工件間隙之間的電壓的作用。電路板的印刷線路全部或部分地采用實時全閉式的脈沖傳輸線路。為保證安全，本機設(shè)置了絕緣板，這樣在操作進行中不會使操作人員輕易觸電。
[0027]圖4示出了本實用新型的高精密型電化學(xué)加工機的通過數(shù)碼控制系統(tǒng)控制電極放電的電路圖，其屬于本實用新型的數(shù)碼控制系統(tǒng)的一部分。本機的數(shù)碼控制系統(tǒng)包括:工業(yè)級計算機、PWM開關(guān)芯片、模擬隔離器、模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器、絕緣柵雙極型晶體管IGBTjl場可編程門陣列FPGA模塊和/或復(fù)雜可編程邏輯裝置CPLD。數(shù)碼控制系統(tǒng)能夠通過實時全閉式的脈沖傳輸線路而避免信號受到干擾，從而控制加工電極達到精確的加工電壓和機械行位。由圖4左側(cè)所示的DC PWM開關(guān)調(diào)節(jié)印刷電路板PCB來控制圖1所示的偏心輪式結(jié)構(gòu)1、2、3、6，從而控制陰電極5的機械行位。在該情形下，偏心輪的位置由該DC PWM開關(guān)調(diào)節(jié)印刷電路板PCB控制，PCB板根據(jù)當(dāng)時偏心輪的位置控制電極進行放電。根據(jù)一個實施例，偏心輪位置愈高，放出的電壓愈大。
[0028]如圖4所示，數(shù)碼控制系統(tǒng)的HP控制電路控制施加在陰電極V-(對應(yīng)于圖1的陰電極5)上的電壓，數(shù)碼控制系統(tǒng)的LP控制電路控制施加在陽電極V+上的電壓。系統(tǒng)電源可以采用交流電網(wǎng)的三相380V電源，并通過變壓器得到1V的交流電壓，再通過整流將約2IV的直流電壓提供給所述DC PWM開關(guān)調(diào)節(jié)印刷電路板。
[0029]在圖4所示的放電電路中，所述數(shù)碼控制系統(tǒng)按照陰電極V-和陽電極V+之間放電的導(dǎo)通和關(guān)斷比來調(diào)整相應(yīng)的加工參數(shù)并由此調(diào)整加工進級量。所述加工參數(shù)包括所述陰電極V-的導(dǎo)通脈沖電流、振動頻率和/或所述陰電極V-與所述陽電極V+ (也即其上的工件)之間的距離。
[0030]通過所述數(shù)碼控制系統(tǒng)對圖1所示的偏心輪和圖4所示的電極放電的控制，來實現(xiàn)一種所謂的人工智能式進級，也即可按照電極放電時的導(dǎo)通時間Tm和關(guān)斷時間Irff的實時狀態(tài)比來調(diào)整進級量及自動調(diào)整加工參數(shù)。例如開始時，使用粗加工參數(shù)，實施大電流，高速率加工。當(dāng)接近完成時則自動調(diào)整至細加工狀態(tài)。此時電流調(diào)低，大大提高精度和工件質(zhì)素量。例如，在加工接近完成時自動縮短所述陰電極與工件之間的距離，將所述陰電極和工件之間的間隙保持在5 μ m內(nèi)，尤其是I μ m內(nèi)，將電壓控制及保持至10V。這樣，本機亦能按照需求進行工件表面拋光，光潔度更趨完美。在細加工狀態(tài)下，由于陰電極和工件之間的間隙極小，可以使得電解位置的形狀與電極的形狀相同，大大提高精度和工件質(zhì)量，以令工件表面幼細光滑。應(yīng)當(dāng)理解，兩個電極位置愈近，加工效果愈好。電解完成后，工件進行電解的位置會與電極的形狀相同。倒如:一個三角形的電極，加工完成后，工件上會出現(xiàn)一個三角形的小孔。
[0031]另外，在以上實施例中，為確保電極加工位置準確，所述數(shù)碼控制系統(tǒng)控制偏心輪運行時，該偏心輪的碰數(shù)需要保持在最低位置。這里，碰數(shù)是指記錄陰電極棒的位置，用于計算電極之間的加工距離。
[0032]圖5示出了本實用新型的高精密型電化學(xué)加工機的一種保持電壓電路圖，其屬于本實用新型的數(shù)碼控制系統(tǒng)的一部分。如圖5所示，由左上方示出的數(shù)模轉(zhuǎn)換器C0NN4接收數(shù)字控制信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換器C0NN4的輸出信號通過模擬隔離器IS024 ISOl被輸入到控制器模塊SG3525A。由IGBT電路生成驅(qū)動功率，通過端子Pl和P2輸送給控制偏心輪結(jié)構(gòu)運行的電機。這里，IGBT電路由圖5右側(cè)所示的晶體管Q1、二極管HER507、電阻RlO和電容C16構(gòu)成。
[0033]在圖5所示的電路中，在電阻2K、8K間的連接節(jié)點到控制器模塊SG3525A的輸入端I之間，敷設(shè)了電極反饋導(dǎo)線。該電極反饋導(dǎo)線可以被用來反饋電極的工作電流狀況。
[0034]從而，數(shù)碼控制系統(tǒng)通過利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崟r監(jiān)察加工時電流狀況，保持電流穩(wěn)定。數(shù)碼控制系統(tǒng)實時檢查電極反饋信號以保護電極，當(dāng)出現(xiàn)電弧時控制系統(tǒng)會實時關(guān)閉被輸入給加工電極的脈沖信號，并加大下次休止時間。在休止時間開始時自動調(diào)整電壓，將電壓保持穩(wěn)定。
[0035]圖3示意性地描繪了本實用新型的高精密型電化學(xué)加工機的一個示例的電壓波形圖。特別地，該波形反映了電極放電時的位置，其中電壓開始上升時代表了陰電極5正在移向位于陽電極上的工件。應(yīng)當(dāng)理解，該電壓是通過上述數(shù)碼控制系統(tǒng)控制產(chǎn)生的，其取決于偏心輪的位置和數(shù)碼控制系統(tǒng)給電極施加的電壓。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解，以上附圖所示的實施例僅為本實用新型的示例性說明而非具有限制性。所列的各個技術(shù)特征或方案在不相互沖突或矛盾的情況下也可以適當(dāng)?shù)剡M行多種組入口 ο
【主權(quán)項】
1.一種電化學(xué)加工機，其包括: 數(shù)碼控制系統(tǒng)； 電解液； 用于對工件加工且能被浸入到所述電解液中的陰電極(5)和陽電極； 其特征在于， 所述電化學(xué)加工機還包括: 偏心輪式結(jié)構(gòu)(1，2，3，6)，其由所述數(shù)碼控制系統(tǒng)控制，以便用搖臂連接塊(7)配合導(dǎo)柱(4)帶動所述陰電極(5)以高頻振動方式在所述電解液中垂直上下振動，其中所述陰電極(5)的導(dǎo)通脈沖電流及振動頻率由所述數(shù)碼控制系統(tǒng)控制和調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述數(shù)碼控制系統(tǒng)按照所述陰電極(5)和陽電極之間放電的導(dǎo)通和關(guān)斷比來調(diào)整相應(yīng)的加工參數(shù)并由此調(diào)整加工進級量。
3.如權(quán)利要求2所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述加工參數(shù)包括所述陰電極(5)的導(dǎo)通脈沖電流、振動頻率和/或所述陰電極(5)與所述工件之間的距離。
4.如權(quán)利要求2所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述數(shù)碼控制系統(tǒng)用于在加工開始時使用粗加工參數(shù)而實施大電流加工，在加工接近完成時自動縮短所述陰電極與工件之間的距離，將所述陰電極和工件之間的間隙保持在I 內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:在所述陰電極(5)和/或陽電極上連接一個放電回路，該放電回路內(nèi)不設(shè)限流電阻，而采用超低內(nèi)阻的放電導(dǎo)線。
6.如權(quán)利要求1所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述數(shù)碼控制系統(tǒng)包括以下器件:工業(yè)級計算機、脈寬調(diào)制PWM開關(guān)芯片、模擬隔離器、模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器、絕緣柵雙極型晶體管IGBT、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和/或復(fù)雜可編程邏輯裝置CPLD，所述器件之間由實時全閉式的脈沖傳輸線路相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于實時監(jiān)視加工時流過所述陰電極和/陽電極的電流，以便在出現(xiàn)電弧時由所述數(shù)碼控制系統(tǒng)關(guān)閉被施加給所述陰電極和/陽電極的脈沖信號。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述偏心輪式結(jié)構(gòu)是可更換的偏心輪式結(jié)構(gòu)，和/或所述工件位于所述陽電極上。
9.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述電解液為NaNO3電解液。
10.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電化學(xué)加工機，其特征在于:所述陰電極(5)的振動頻率為1Hz至10Hz，振幅為0.lmm-0.6mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高速精密型電化學(xué)加 工機，其包括：數(shù)碼控制系統(tǒng)；電解液；用于對工件加工且能被浸入到電解液中的陰電極和陽電極。所述加工機還包括偏心輪式結(jié)構(gòu)，其由數(shù)碼控制系統(tǒng)控制，以便用搖臂連接塊配合導(dǎo)柱帶動陰電極以高頻振動方式在電解液中垂直上下振動，其中陰電極的導(dǎo)通脈沖電流及振動頻率由數(shù)碼控制系統(tǒng)控制和調(diào)整。本實用新型能確保工件加工準確。另外，可以通過采用實時全閉式脈沖傳輸線路能夠避免信號受到干擾，實時監(jiān)察加工時電流狀況及保持電流穩(wěn)定，以達到最大加工速度及最佳工作效能。本實用新型還可通過人工智能式進級根據(jù)間隙的實時狀態(tài)而按比例調(diào)整進級量，大大提高精度和工件質(zhì)量。
【IPC分類】B23H3-00
【公開號】CN204277141
【申請?zhí)枴緾N201420436976
【發(fā)明人】詹益晟
【申請人】杜芬工程有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年8月5日