本發(fā)明涉及電火花線切割，具體涉及一種中走絲線切割脈沖電源的控制電路和控制方法。

背景技術(shù)：

1、中走絲線切割是一種利用電火花加工原理進行金屬材料加工的高精度技術(shù)。中走絲線切割機床的脈沖電源又稱高頻電源，是影響線切割加工工藝指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一。

2、現(xiàn)有的中走絲線切割脈沖電源大多是通過線切割的控制面板進行加工參數(shù)的設(shè)置。當(dāng)排削不暢絲和工件之間的間隙發(fā)生變化，或者工件本身材料密度發(fā)生變化時，恒定的加工能量無法自動識別間隙狀態(tài)做出調(diào)整，從而導(dǎo)致放電間隙不穩(wěn)定且不能自行恢復(fù)，形成電加工中的短路狀態(tài)，引起控制系統(tǒng)的停機。此時只能人工介入調(diào)整鉬絲和工件的關(guān)系，綜合切割效率低，有時甚至?xí)斐蓴嘟z情況，極大的浪費工件時間。

3、且當(dāng)電機帶動絲桶進行正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)-停止-正轉(zhuǎn)交替旋轉(zhuǎn)的過程中，勢必會有一個鉬絲從靜至動的加減速過程，鉬絲從5m/s的速度降低到0，再反向加速到5m/s，這個過程中如果脈沖電源持續(xù)輸出開通波形和能量，會導(dǎo)致鉬絲在低速時無法快速蝕出工件雜質(zhì)，無法快速冷卻降溫，會在工件表面造成燒傷/過切等惡劣的加工后果，及其容易導(dǎo)致電流過大鉬絲斷裂。現(xiàn)有技術(shù)方案通常在控制端切斷脈沖，存在時間差，無法快速及時的切斷能量輸出，會在工件表面造成絲痕又稱之為換向紋，影響切割光潔度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種中走絲線切割脈沖電源的控制電路和控制方法，能夠通過硬件自適應(yīng)控制脈沖電源的開通參數(shù)，從而提高切割的穩(wěn)定性和光潔度。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種中走絲線切割脈沖電源的控制電路，包括間隙檢測電路、換向斷高頻電路、fpga解碼電路、cpld脈沖電源控制器，間隙檢測電路、換向斷高頻電路分別接入cpld脈沖電源控制器，開通參數(shù)經(jīng)fpga解碼電路解碼后輸入cpld脈沖電源控制器；間隙檢測電路用于檢測鉬絲與工件之間的放電間隙，如果間隙檢測到空載則增加放電能量，如果間隙檢測到短路則增加脈間幅度，如果間隙穩(wěn)定則保持設(shè)定的開通參數(shù)；換向斷高頻電路用于檢測絲桶電機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)檢測到電機轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時，則在絲桶換向時切斷脈沖電源輸出。

3、通過采用上述技術(shù)方案，間隙檢測電路實時監(jiān)測鉬絲與工件之間的放電間隙，能夠智能調(diào)節(jié)放電能量和脈間幅度，確保了在不同切割條件下始終能維持最佳切割效果。換向斷高頻電路監(jiān)測絲桶電機轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時切斷脈沖電源輸出，能夠有效防止因低速造成的過切、燒傷等問題，延長了設(shè)備和鉬絲的使用壽命。通過智能反饋和動態(tài)調(diào)節(jié)，顯著提升了中走絲線切割的加工質(zhì)量與效率，同時增強了設(shè)備的可靠性與安全性。

4、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，fpga解碼電路用于將開通參數(shù)解碼后輸入cpld脈沖電源控制器，開通參數(shù)包括脈沖寬度、脈沖頻率、開通電壓、閉合電壓、脈沖間隔、電流幅度。

5、上述技術(shù)方案通過對開通參數(shù)的高效解碼和處理，為cpld脈沖電源控制器提供了準(zhǔn)確、實時的控制信號。

6、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，控制電路還包括與cpld脈沖電源控制器輸出端連接的功放驅(qū)動電路，功放驅(qū)動電路的負(fù)極輸出端連接鉬絲，正極輸出端連接至工件，鉬絲和工件之間的放電間隙接入間隙檢測電路；間隙檢測電路用于實時檢測鉬絲與工件之間的放電間隙電壓，通過降壓電路將檢測的放電間隙電壓降壓后與預(yù)設(shè)的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電壓比較，輸出比較結(jié)果信號反饋至cpld脈沖電源控制器。

7、通過采用上述技術(shù)方案，通過將檢測到的間隙電壓與預(yù)設(shè)的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電壓進行比較，可以實現(xiàn)對放電能量的自適應(yīng)調(diào)整。這種調(diào)整有助于優(yōu)化切割效果，確保在不同的加工條件下都能維持最佳性能。

8、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，間隙檢測電路用于根據(jù)電壓比較結(jié)果輸出間隙電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓、間隙電壓低于標(biāo)準(zhǔn)電壓和間隙電壓等于標(biāo)準(zhǔn)電壓三種狀態(tài)信號，將輸出的狀態(tài)信號經(jīng)光耦隔離后反饋至cpld脈沖電源控制器。

9、通過采用上述技術(shù)方案，通過光耦隔離，間隙檢測信號與主控制電路電氣隔離，有效防止了高電壓對cpld控制器的影響，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

10、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，cpld脈沖電源控制器用于根據(jù)間隙檢測電路的反饋結(jié)果執(zhí)行第一開通邏輯，第一開通邏輯為如果間隙檢測到空載，則切換高壓開通，如果間隙檢測到短路，則增加脈間幅度，在間隙穩(wěn)定時則保持主電壓開通。

11、通過采用上述技術(shù)方案，cpld脈沖電源控制器通過執(zhí)行第一開通邏輯，靈活應(yīng)對不同的放電狀態(tài)，提升了中走絲線切割的效率和質(zhì)量，同時降低了故障風(fēng)險，增強了系統(tǒng)的智能化水平，為高效加工提供了可靠保障。

12、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，換向斷高頻電路用于接收控制絲桶電機的變頻器上的速度信號，將速度信號經(jīng)光耦隔離反饋到cpld脈沖電源控制器。

13、通過采用上述技術(shù)方案，隨著切割負(fù)載的變化，實時監(jiān)測速度可以確保系統(tǒng)對負(fù)載變化的快速適應(yīng)，防止因負(fù)載波動造成的切割質(zhì)量問題。

14、可選地，在本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路中，cpld脈沖電源控制器用于根據(jù)換向斷高頻電路的反饋結(jié)果執(zhí)行第二開通邏輯，第二開通邏輯為在絲桶的換向速度高于預(yù)設(shè)值時保持脈沖輸出，在絲桶的換向速度低于預(yù)設(shè)值時，則關(guān)閉脈沖輸出。

15、通過采用上述技術(shù)方案，cpld脈沖電源控制器通過執(zhí)行第二開通邏輯，能夠根據(jù)絲桶換向速度的反饋信息動態(tài)調(diào)整脈沖輸出，提升了走絲線切割的效率和質(zhì)量，同時降低了能耗和故障風(fēng)險，增強了系統(tǒng)的智能化和安全性。

16、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種中走絲線切割脈沖電源的控制方法，包括：通過間隙檢測電路檢測鉬絲與工件之間的放電間隙電壓，將間隙電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓比較；如果間隙電壓低于標(biāo)準(zhǔn)電壓則增加放電能量，如果間隙高于標(biāo)準(zhǔn)電壓則增加脈間幅度，如果間隙電壓等于標(biāo)準(zhǔn)電壓則保持設(shè)定的參數(shù)；通過換向斷高頻電路檢測絲桶電機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)檢測到電機轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時，則在絲桶換向時切斷脈沖電源輸出，否則保持開啟脈沖電源輸出。

17、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種計算設(shè)備，包括存儲器、處理器以及儲存在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行如第一方面中的中走絲線切割脈沖電源的控制方法。

18、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括存儲有能夠被處理器加載并執(zhí)行如第一方面的中走絲線切割脈沖電源的控制方法的計算機程序。

19、與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明提供的中走絲線切割脈沖電源的控制電路和控制方法，至少可以達到以下有益效果：

20、1.通過間隙檢測電路實時監(jiān)測鉬絲與工件之間的放電間隙，能夠智能調(diào)節(jié)放電能量和脈間幅度，確保了在不同切割條件下始終能維持最佳切割效果；

21、2.通過換向斷高頻電路監(jiān)測絲桶電機轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時切斷脈沖電源輸出，能夠有效防止因低速造成的過切、燒傷等問題，延長了設(shè)備和鉬絲的使用壽命；

22、3.通過智能反饋和動態(tài)調(diào)節(jié)，顯著提升了中走絲線切割的加工質(zhì)量與效率，同時降低了能耗和故障風(fēng)險，增強了設(shè)備的智能化與安全性。

23、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。