电火花铣削加工步进电机双单片机控制系统研究

ByGrith4

7 R9 `9 i2 R: o4 `0 k1 p摘要: 对电火花铣削加工中的步进电机控制系统采用双单片机,分为主控和从控两部分。主控单片机
2 c2 ^0 T( k, b" I; e6 q6 y是控制系统的核心，负责内核程序运算与处理;从控单片机负责检测信号的模数转换和结果的输出。双单片
2 G7 }2 t7 x- n机方案能够提高响应速度,丰富系统资源,提升整机的综合性能。
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+ o  k7 p7 \! j  ~关键词:电火花铣削;控制系统;双单片机;步进电机
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0引言
+ O  X3 R7 k# ?2 w  e% _; D电火花铣削加工( Electrical Discharge Mill-
ing,EDM)是1943年由前苏联科学家拉扎林柯夫
妇开创发明的一种特种加工方法。它利用工具电
6 m7 F9 a* ~% L# `) B( J极和工件之间的脉冲性火花放电产生的局部、瞬
时高温来蚀除工件材料。由于工具电极与工件之
. r' K" n- l3 D! S间没有接触,无宏观作用力,让人们摆脱了传统的
5 t. c0 {1 V: o" x" @# v机械加工方法,获得了以柔克刚的效果。EDM被
6 y4 d; Q1 T) G6 B: f, D广泛地应用于高硬度、高韧性、高脆性、高弹性等
. v, T- A& U: C8 n难加工材料,以及复杂型面、精密表面、有特殊要
6 C) m+ W+ {4 P3 B求的加工场合。从几微米的孔、轴,到几米的超大
型零件,都有电火花加工技术的身影。
电火花铣削加工无需复杂的工具电极即可加
! j# P4 o; F6 ~/ [工复杂型腔(或型面)，可缩短加工周期、降低加
工成本、提高加工柔性,被认为是- -种很有发展前
途的电火花加工方法。其控制系统在其中的作用

犹如大脑在人体中的作用，起着协调各模块和执
行部件的作用,共同完成既定目标。控制系统选
8 N$ f2 R, d& T0 }: Q择单片机作为芯片,其灵活性和较高的性价比可
7 b! ?+ f, P6 o, w以提升设备的实用性和智能化程度。
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控制系统的原理和结构
步进电机的控制系统框图如图1所示。图中
“间隙电压检测”模块采用电压平均值检测法检
0 I8 y4 E6 U# @测UEDM,并作相应处理之后输出至A/D转换电
路。A/D将模拟电压信号转换成数字信号并输
% Z# u& r6 n2 O" D: |$ i  ?出至单片机中。单片机根据输人的数字信号值，
0 Q# f( x0 [* Q! W& h通过内部设定的算法,确定延时时间,得到相应频
率的输出脉冲信号。该输出脉冲作为电机驱动电
9 E8 T, n4 B( d) A( x) B' T$ s! ?路的控制信号,来控制直流电机的转速和步进电
4 C+ c3 \: E) Z/ f- m2 o机的伺服进给速度。直流电机在伺服进给机构上
3 o& m" Z! J( W3 P  r: h/ j" [带动工具电极作旋转运动。步进电机带动伺服机
+ {" T% s- `- T3 Q& G构作伺服进给运动,以调整电火花铣削工具电极.


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一盆绿箩

EDM被广泛地应用于高硬度、高韧性、高脆性、高弹性等难加工材料