信息,對發生器的工作狀態進行控制,也能將通訊控制板20-2發出的信號轉換成上位機能識別的信息,進行監控和顯示。本發明裝置最多可接4個通訊轉換器18-5,控制四臺脈沖發生器20工作。
[0049]所述的三相整流電源18-7向脈沖發生器20提供540V的直流電源;控制按鈕18_4由人工控制實驗裝置的各種動作,便于調試使用,機架限位開關端子箱18-8接受機架上的傳感器發出的信號,若實驗裝置鋼輥平移機構走到了規定位置,可以換個方向移動,到了極限位置能自動停止運行。PLC控制器18-3作為實驗機邏輯控制主機,采用西門子S7-200型產品,主要控制有液壓控制電路18-9、鋼輥旋轉變頻器18-10、鋼輥平移變頻器18-11、單相交流控制電源18-12和一些輔助低壓電器元件等,相互控制流程見圖4。本裝置采用的變頻器為西門子公司的440通用型變頻器,能夠控制鋼輥的轉速和平移速度。
[0050]所述的液壓站19由排污閥19-1、網式過濾器19-2、電機19_3、油泵19_4、單向閥
19-5、電磁溢流閥19-6、壓力表開關19-7、壓力表19_8、高壓過濾器19_9、蓄能器安全球閥
19-10、蓄能器19-11、液位控制器19-12、空氣濾清器19-13和液位液溫計19-14等元件組成,作為一套獨立裝置放在實驗機架旁邊,通過高壓油管連接到機架上的伺服油路分配器13,為伺服驅動機構14提供液壓源,液壓控制原理圖見圖6。
[0051]所述的脈沖發生器20是一個外形尺寸為高179 mm,寬483 mm,深613 mm的抽屜箱結構,為了便于測試,將脈沖發生器20放在控制電柜旁邊的實驗架上,一臺脈沖發生器20控制一套電極的液壓伺服機構14。進口的脈沖發生器20由一塊發生器穩壓電源板20-1、一塊通訊控制板20-2、一塊DC/DC電源模塊20-3、四塊脈沖電源板20_4、一塊脈沖點火板
20-5、一塊電容板20-6、一塊控制伺服板20-7和抽屜機箱組成。
[0052]所述的穩壓電源板20-1為脈沖發生器的控制回路提供5V、15V、24V等級別的工作電源;檢測時,接通電柜18-12傳過來的220V單相交流控制電源,用萬用表檢測該電柜控制板上的測試點,可以知道脈沖發生器的穩壓電源板20-1是否正常。
[0053]所述的通訊控制板20-2是脈沖發生器的核心控制板,其中CPU芯片20_2_3,又是通訊控制板20-2的核心:通過CAN總線光纖通訊接口 20-2-1,能夠通過光纖接收上位機(工控機18-2)的控制指令,也能將脈沖發生器內的工作狀態和故障信號上傳給上位機(工控機18-2);通過繼電器接口 20-2-2,一路控制DC/DC電源模塊20_3的開啟或關斷,一路控制電容板20-6上的各種繼電器開通或關斷;通過電源控制接口 20-2-4,控制脈沖電源板20-4和脈沖點火板20-5的輸出電流等級和導通、關斷時間;通過伺服控制的光纖接口20-2-6時鐘控制模塊給芯片20-2-3提供基準時鐘信號;通過伺服控制的光纖接口 20_2_6輸出脈沖信號,控制伺服控制板20-7的增益大小和間隙電壓的給定值.’CPU芯片20-2-3還通過伺服控制的光纖接口 20-2-6輸出PWM脈沖信號,控制DC/DC電源模塊20_3的MOC端輸出電壓的高低。進口供應商沒有提供通訊控制板20-2的電路圖與控制軟件,對控制板的好壞只能通過模擬工作狀態進行測試與判斷,本實驗裝置創造了條件:可以將待修復的通訊控制板與正常工作的通訊控制板上的測試點信號進行對比,來判別故障原因,加快了設備診斷修復效率。每塊通訊控制板上有兩個BCD撥碼開關(S2為個位開關,S3為十位開關),能夠確定控制板控制地址,本實驗裝置最多可以安裝4套脈沖發生器,通過地址開關能夠控制所需要的電極工作。通訊控制板上有故障復位按鈕,故障時需要手動復位。通訊控制板采用拔插結構,更換備件很方便。
[0054]所述的脈沖電源板20-4用來提供一種可編程控制PWM電源,有三種電流等級:3A、
4.5A、6A,輸出電壓由MOC端決定,范圍在100V-230V,每臺脈沖發生器配4塊脈沖電源板
20-4,并聯輸出最大電流24A,在O到24A之間,通過組合控制可分為24檔電流輸出。脈沖電源板20-4的導通和關斷時間由CPU芯片20-2-3控制。進口供應商沒有提供脈沖電源板20-4的電路圖,本實驗裝置能提供類比方式進行檢驗,即:在相同的指令下,測量被測板上的測量點信號,與正常板測量點信號進行對比,判別板子的好壞。脈沖控制板采用拔插結構,更換備件很方便。
[0055]所述的脈沖點火板20-5用來提供一種可編程控制PWM電源,有三種電流等級:1.5A、2.2A、3A,輸出電壓由HV端決定,電壓等級為250V,其導通和關斷時間由CPU芯片
20-2-3控制;進口供應商沒有提供脈沖點火板20-5的電路圖,檢測方法與脈沖電源板20-4的相似。
[0056]所述的電容板20-6上有9組不同容量的電容,分別為:0.02 μ F、0.041 μ F、0.083 μ F,0.165 μ F,0.33 yF、0.66 μ F、1.32 yF、2.64yF、5.28 μ F,通過九級繼電器進行組合,最大電容量為10.539Mf ;電容板20-6上有四個繼電器控制輸出電壓的極性,KlO,K13同時閉合時,定義為正極性輸出;K5,Κ15同時閉合時,定義為負極性輸出;電容板20-6上的間隙電壓檢測電路20-6-1用來監視電極22與鋼輥8之間的間隙電壓值,當間隙大時,間隙電壓值高,間隙小時,間隙電壓值低,當電極22接觸上鋼輥8時,電路呈現短路狀態,間隙電壓等于0V,檢測到的電壓信號一路傳給伺服板20-7作為反饋信號,另一路信號傳給CPU芯片20-2-3進行狀態監視;當間隙電壓等于O時,且經過一段時間延遲仍無變化,CPU芯片20-2-3將實施短路保護動作,并向上位機18-2發出短路報警信號。
[0057]所述的伺服控制板20-7有兩種信號是接受CPU芯片20_2_3發出的,一個是增益值,在0.5-10之間,能夠確定電磁伺服閥的響應速度,這個值是通過光纖信號傳遞轉換的;一個是電壓的給定值,通過插件底板傳遞。電壓給定值與電極與鋼輥間的平均電壓值成比例,OV代表間隙最大(開路),_10V代表間隙最小(短路),工作時,將間隙給定電壓值與反饋電壓值比較后,輸出控制信號給電液伺服閥14-6,控制電極22的運動方向和速度:使動態間隙電壓與給定電壓近似相同;伺服板20-7的輸出電壓范圍為±10V,輸出電壓在OV到1V之間,伺服缸14-5中的空心活塞桿14-4后退,輸出電壓在O到-1OV之間,空心活塞桿前進(毛化加工)。控制板上設有反饋電壓調節電位器R116,用來平衡各電極的間隙位置。進口供應商沒有提供伺服控制板20-7的電路圖,檢測時采用對比相應測量點信號方式,用一塊工作正常的控制板與待檢測的控制板進行比較,可以初步判斷故障部位,為修復提供信息。
[0058]所述的脈沖發生器20的信號流程如圖5連線箭頭所示,主要功能將在下面的工作模式中一并介紹。
[0059]所述的介電液冷卻裝置由介電液箱2、介電液泵3、機架箱4、介電液分配塊5、介電液溢流管道16、電極22、機架排液閥23、介電液24、下介電液箱排污閥25等部件組成。介電液24是一種便于毛化加工的配比液體,不加工時存放在介電液箱2中,加工時通過介電液泵3泵入介電液分配塊5中,經過分配管路和電極22流到機架箱4中,當介電液漫過介電液溢流管道16的輸入口時,會自動流回到介電液箱2中,實現循環流動和冷卻。加工完畢,打開機架箱4的排液閥23,使箱中剩余的介電液流回到介電液箱2中存儲。若長期使用,介電液中的殘渣2會在箱中產生沉淀,可以定期打開介電液箱排污閥25進行排污處理,保證液體清潔。為了與進口 EDT機床加工的性能一樣,介電液由進口 EDT機床使用單位提供。
[0060]所述的電極22是一截壁厚4 mm,外形45 mm X 12 mm扁型空心銅管,安裝在固定座14-3中,在電火花毛化加工中是一種耗品,因而能方便拆卸更換。
[0061]圖8-12主要是用來說明本發明裝置EDT加工的工作原理和工藝模式的電流電壓曲線圖。
[0062]圖12是所述的發明裝置EDT加工的工作原理圖,在毛化過程中,電極22和鋼輥8被毛化的部分浸泡在介電液24中,恒流高壓脈沖加在電極22上,若以鋼輥表面定義為零電位,則脈沖電壓可能是正,也可能是負,可以根據工藝要求而定。當電極與鋼輥之間的間隙小到一定尺寸時,給定的脈沖電壓能夠擊穿絕緣的介電液產生火花,并在介電液中形成一個導電通道,每個獨立的火花會在鋼輥表面產生一個坑,坑的大小與脈沖電壓的高低及流過導電通道的電流大小,持續的時間長短有關,所以通過控制這些物理量,能夠獲得所需要的電火花毛化加工效果。