聚晶金刚石用电火花加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种聚晶金刚石用电火花加工装置，属于电火花加工技术领域。
【背景技术】
[0002]聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,简称PCD)是20世纪70年代以来国际上开始研究使用的新型超硬材料，它具有接近天然金刚石的硬度、耐磨性以及与硬质合金相当的抗冲击性，化学性能稳定，在精密切削等领域应用广泛。聚晶金刚石具有优良的特殊性能，但是由于其成型和表面光整加工非常困难，严重妨碍了它的推广应用。因此，研究其加工方法显得特别重要。
[0003]目前国内外学者针对PCD材料的高硬度和高耐磨性所带来的加工难题进行了大量的研究和试验，其中包括电火花加工、激光加工、化学加工、超声加工等，并取得了一定效果。但综合分析发现，这些加工技术目前多适用于P⑶材料的粗加工。在所有这些技术中，电火花加工和电火花磨削加工聚晶金刚石是高效低成本的加工方法，但是，它们不能有效地加工大面积的聚晶金刚石。其技术瓶颈主要有2个方面，一是大截面PCD原材料的生产技术。国际上主要生产供应国是美国、英国及日本，可以生产直径80mm的POT材料毛坯；国内目前成熟技术可以生产直径50_的PCD材料毛坯。第二个就是PCD毛坯材料的高精度表面加工，切割成形，以及成品刀刃具磨损以后的修整等，均严重制约着产业的发展；特别是直径大于50mm的PCD毛坯的高光洁度表面加工，以及高精度切割成形加工技术。所以对此类机床的需求也是处于供不应求状态。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种聚晶金刚石用电火花加工装置，该电火花放电加工装置实现了单个放电脉冲的实时检测，大大提高了对间隙状态检测的准确性和可靠性，并对PCD材料进行小脉冲宽度进行加工。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种聚晶金刚石用电火花加工装置，包括正电极、与待加工PCD材料连接的负电极、高压放电电源、低压放电电源、加工状态监测模块、脉冲发生模块，所述正电极与一电感一端串连连接，所述低压放电电源与一低压功率开关管串连后其低压正极侧一端连接到电感另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成低压放电回路；所述高压放电电源与一高压功率开关管串连后其高压正极侧一端连接到电感另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成高压放电回路；
[0006]所述加工状态监测模块的两端分别连接到正电极和负电极，用于对实时的工件加工间隙状态进行采样，将采样值转换成加工状态信号输出，所述脉冲发生模块的输入端连接到加工状态监测模块的输出端，脉冲发生模块的第一输出端和第二输出端分别连接到高压功率开关管和低压功率开关管各自的门极，该脉冲发生模块根据来自加工状态监测模块反馈的加工状态，产生用于控制高压功率开关管通断的高压脉冲控制信号和用于控制低压功率开关管通断的低压脉冲控制信号。
[0007]上述技术方案中进一步改进的技术方案如下:
[0008]作为优选，所述低压放电回路、高压放电回路分别串连有第一限流电阻和第二限流电阻。
[0009]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果:
[0010]本实用新型聚晶金刚石用电火花加工装置，其避免了放电时很高的干扰信号对放电脉冲检测电路的干扰问题，实现了单个放电脉冲的实时检测，大大提高了对间隙状态检测的准确性和可靠性，并对PCD材料进行小脉冲宽度进行加工，实现了无电弧的电火花加工，采用此加工装置30A的加工电流情况下没有发生异常工作情况，对精加工时表面的光洁度也大大改善。
【附图说明】
[0011]附图1为本实用新型聚晶金刚石用电火花加工装置结构示意图；
[0012]附图2为本实用新型电火花加工装置的局部结构示意图。
[0013]以上附图中:1、正电极；2、负电极；3、高压放电电源；4、低压放电电源；5、加工状态监测模块；6、脉冲发生模块；7、电感；8、低压功率开关管；9、高压功率开关管；10、采样模块；11、配置模块；12、高速比较模块；13、输出模块；14、第一限流电阻；15、第二限流电阻。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本实用新型作进一步描述:
[0015]实施例:一种聚晶金刚石用电火花加工装置，包括正电极1、与待加工POT材料连接的负电极2、高压放电电源3、低压放电电源4、加工状态监测模块5、脉冲发生模块6，所述正电极1与一电感7—端串连连接，所述低压放电电源4与一低压功率开关管8串连后其低压正极侧一端连接到电感7另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极2，从而形成低压放电回路；所述高压放电电源3与一高压功率开关管9串连后其高压正极侧一端连接到电感7另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极2，从而形成高压放电回路；
[0016]所述加工状态监测模块5的两端分别连接到正电极1和负电极2，用于对实时的工件加工间隙状态进行采样，将采样值转换成加工状态信号输出，所述脉冲发生模块6的输入端连接到加工状态监测模块5的输出端，脉冲发生模块6的第一输出端和第二输出端分别连接到高压功率开关管9和低压功率开关管8各自的门极，该脉冲发生模块6根据来自加工状态监测模块5反馈的加工状态，产生用于控制高压功率开关管9通断的高压脉冲控制信号和用于控制低压功率开关管8通断的低压脉冲控制信号；
[0017]上述低压放电回路、高压放电回路分别串连有第一限流电阻14和第二限流电阻15ο
[0018]实施例2:—种聚晶金刚石用电火花加工装置，包括正电极1、与待加工Ρ⑶材料连接的负电极2、高压放电电源3、低压放电电源4、加工状态监测模块5、脉冲发生模块6，所述正电极1与一电感7—端串连连接，所述低压放电电源4与一低压功率开关管8串连后其低压正极侧一端连接到电感7另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极2，从而形成低压放电回路；所述高压放电电源3与一高压功率开关管9串连后其高压正极侧一端连接到电感7另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极2，从而形成高压放电回路；
[0019]所述加工状态监测模块5的两端分别连接到正电极1和负电极2，用于对实时的工件加工间隙状态进行采样，将采样值转换成加工状态信号输出，所述脉冲发生模块6的输入端连接到加工状态监测模块5的输出端，脉冲发生模块6的第一输出端和第二输出端分别连接到高压功率开关管9和低压功率开关管8各自的门极，该脉冲发生模块6根据来自加工状态监测模块5反馈的加工状态，产生用于控制高压功率开关管9通断的高压脉冲控制信号和用于控制低压功率开关管8通断的低压脉冲控制信号；
[0020]采样模块10，将采样信号高电压接采样系统地，采样信号低电压作为输入。
[0021]高速比较模块12，主要实现间隙电压的高速转换，由LM311构成的比较电路将采样比较电路量化的放电间隙电压信号与配置的比较电平进行比较。
[0022]配置模块11，将输入的间隙电压信号进行量化，除去其中的高频脉冲干扰，对比较电平进行配置，配置比较电压与放电电压进行比较。
[0023]输出模块13，将比较输出的结果进行输入，输入下级处理电路进行处理。
[0024]采用上述聚晶金刚石用电火花加工装置时，其避免了放电时很高的干扰信号对放电脉冲检测电路的干扰问题，实现了单个放电脉冲的实时检测，大大提高了对间隙状态检测的准确性和可靠性，并对PCD材料进行小脉冲宽度进行加工，实现了无电弧的电火花加工，采用此加工装置30A的加工电流情况下没有发生异常工作情况，对精加工时表面的光洁度也大大改善。
[0025]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚晶金刚石用电火花加工装置，其特征在于:包括正电极(1)、与待加工P⑶材料连接的负电极(2)、高压放电电源(3)、低压放电电源(4)、加工状态监测模块(5)、脉冲发生模块(6)，所述正电极(1)与一电感(7)—端串连连接，所述低压放电电源(4)与一低压功率开关管(8)串连后其低压正极侧一端连接到电感(7)另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极(2)，从而形成低压放电回路；所述高压放电电源(3)与一高压功率开关管(9)串连后其高压正极侧一端连接到电感(7)另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极(2)，从而形成高压放电回路； 所述加工状态监测模块(5)的两端分别连接到正电极(1)和负电极(2)，用于对实时的工件加工间隙状态进行采样，将采样值转换成加工状态信号输出，所述脉冲发生模块(6 )的输入端连接到加工状态监测模块(5)的输出端，脉冲发生模块(6)的第一输出端和第二输出端分别连接到高压功率开关管(9)和低压功率开关管(8)各自的门极，该脉冲发生模块(6)根据来自加工状态监测模块(5)反馈的加工状态，产生用于控制高压功率开关管(9)通断的高压脉冲控制信号和用于控制低压功率开关管(8)通断的低压脉冲控制信号。2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石用电火花加工装置，其特征在于:所述低压放电回路、高压放电回路分别串连有第一限流电阻(14)和第二限流电阻(15)。
【专利摘要】本实用新型公开一种聚晶金刚石用电火花加工装置，包括正电极、与待加工PCD材料连接的负电极、高压放电电源、低压放电电源、加工状态监测模块、脉冲发生模块，所述正电极与一电感一端串连连接，所述低压放电电源与一低压功率开关管串连后其低压正极侧一端连接到电感另一端，相应的低压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成低压放电回路；所述高压放电电源与一高压功率开关管串连后其高压正极侧一端连接到电感另一端，相应的高压负极侧一端连接到所述负电极，从而形成高压放电回路。本实用新型实现了单个放电脉冲的实时检测，大大提高了对间隙状态检测的准确性和可靠性，并对PCD材料进行小脉冲宽度进行加工。
【IPC分类】B23H7/02, B23Q17/22
【公开号】CN205129106
【申请号】CN201520833572
【发明人】高坚强, 时解放
【申请人】苏州新火花机床有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月26日