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连杆是发动机系统中的一个关键零部件,其加工工艺一直是发动机研究领域的热点问题。连杆裂解工艺是上世纪90年代出现的一项连杆加工新技术。连杆裂解工艺,就是在连杆的大头孔内壁断裂位置预制两条应力槽,通过应力槽应力变化作用,使大头孔在应力槽水平位置上断裂。目前国外最主要的加工方法是采用激光切割。 线切割机床是电加工机床中应用最广泛的一种特种加工机床,在国防、航空航天、汽车、船舶等行业中都发挥了重要的作用。其独特的切割导电材料能力,同样适用于连杆的裂解槽切割,并且线切割相比激光具有成本低,维护和操作相对简单的优势。本课题结合多槽电火花线切割加工和发动机连杆裂解工艺的特点,设计了一种利用PIC MCU为控制核心的高频脉冲电源和伺服控制系统。其主要内容有: 1、本文针对多槽同时切割的特点,提出了以PIC18F458单片机作为脉冲电源控制器的硬件和软件实现方法,利用其丰富的片内外资源、强大的实时控制能力,设计了两回路独立输出的PWM高频脉冲电源,产生us级别的PWM脉冲波形,可根据加工工艺实际要求对脉冲频率和占空比进行无级调节。参数调制范围广,调节简单方便。通过为四个不同的放电回路提供加工能量,降低了整个电极丝系统同时承受的电流,减少了断丝,短路等情况。 2、利用现代传感器和触摸屏液晶显示技术,将电源的各种参数:电压、电流、频率、占空比等参数通过各种传感器和运算放大器采集处理后交由单片机,经过片内模块处理后,在外部TFT液晶显示屏上进行实时显示。 3、控制系统同样采用PIC单片机作为下位机处理核心,具有自动和手动两种控制模式,利用触摸屏按键控制电机完成各种加工动作,具有快进、快退、自动回原点复位的功能。同时,设计了间隙取样电路、压频转换电路、短路保护电路等外围电路。 4、通过对此高频脉冲电源和控制系统各部分进行了调试试验,包括电源的工作波形,电压、电流变化,触摸液晶屏的触摸控制,液晶显示,传感器的检测。取得了较好的效果,初步验证了组成脉冲电源和控制系统各部分设计的可行性。