电火花放电破碎工具的研究与设计
电火花加工(EDM)作为一种重要的加工手段，在机械加工领域发挥着不可替代的作用。脉冲电源和伺服进给系统作为电火花加工设备的重要组成部分，其性能对电火花加工的各项工艺指标有着较大的影响，一直是电火花加工的重要研究内容。本文设计的电火花放电破碎工具是一种主要用于电火花打孔和取出折断于工件内丝锥、钻头的便携式电火花加工设备。为了设计一个体积小、工作稳定、效率高、对电网污染低、适合多种孔径加工的EDM电源与一个稳定、加工效率高的伺服进给系统，将不对称半桥变换电路和功率因数校正技术应用到 EDM电源中，同时利用步进电机作为伺服进给系统执行电机进行实现。 本文首先对当前 EDM电源的研究现状进行了分析，通过对已有研究成果的优缺点进行比较，确定采用电流型高频开关电源结构作为 EDM电源基本结构。为了提高电源的工作效率、减少对电网的污染，将开关电源中的软开关技术和功率因数校正技术应用到 EDM电源的设计中。为了实现软开关技术中的零电压开通，电源的主电路拓扑采用不对称半桥变换电路。文章中分析了不对称半桥变换电路的工作原理，设计了电流反馈校正电路，实现了电源的恒流输出。在主电路前端加入升压型有源功率因数校正电路使输入电流跟随电压成正弦规律变化。主电路后端加入一个功率场效应管，通过控制功率场效应管的开通和关断来产生脉冲电流。 其次，伺服进给系统部分考虑到电机的控制性能与经济性，设计中使用了步进电机作为执行电机。伺服进给系统设计了具有在线自适应调节功能的控制器，可以提高加工过程的稳定性和加工效率。 最后，利用Pspice仿真系统的各个主要部分，并对其进行了分析，同时通过硬件实现了系统的功能，验证了EDM电源的恒流特性和优越性。
电火花加工;伺服进给系统;开关电源;破碎工具;功率因数校正
哈尔滨工业大学
硕士
控制科学与工程
杨名利
2009
中文
TG661
74
2013-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）