鎂合金輪轂微弧氧化電源及過程控制系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著鎂合金用量的不斷增長,提高其表面性能的要求日益迫切,微弧氧化工藝作為一種極具潛力的表面處理方法被廣泛關(guān)注。然而,微弧氧化過程受多種因素影響且涉及材料學(xué)、電弧物理、電化學(xué)、電力電子和控制系統(tǒng)等多個領(lǐng)域和學(xué)科,因此,許多問題至今尚未有明確的結(jié)論。
　　 本文以鎂合金輪轂的微弧氧化工藝為主要研究目的,以微弧氧化過程放電現(xiàn)象、負(fù)載波形及氧化膜層形貌為研究對象,通過理論分析和實驗驗證,提出微區(qū)電弧放電機(jī)理和模型,明確了微弧氧化對電源的

2、要求,并據(jù)此研制了面向工業(yè)生產(chǎn)的大功率微弧氧化電源。利用該電源完成了鎂合金輪轂微弧氧化的過程控制,實現(xiàn)了自動控制、提高了效率和質(zhì)量,為工業(yè)生產(chǎn)提供了指導(dǎo)意義。論文工作主要包括以下內(nèi)容:
　　 設(shè)計的面向工業(yè)生產(chǎn)的大功率微弧氧化脈沖電源,其主電路通過IGBT并聯(lián)和保護(hù)等措施,解決了輸出電流的沖擊問題,使功率電子器件可靠運(yùn)行。以16位高性能單片機(jī)80C196KB為核心,研制了電源控制系統(tǒng)硬件電路,并以輸出脈沖波形和伏安特性控制為關(guān)鍵

3、,完成了控制算法和系統(tǒng)軟件的開發(fā)。以單片機(jī)AT89C52為核心研制了過程控制系統(tǒng),設(shè)計了人性化的人機(jī)界面,使設(shè)備的易用性、適應(yīng)性和操作性能得以保證。配合所設(shè)計的通訊協(xié)議,兩個單片機(jī)系統(tǒng)之間經(jīng)由串行異步通訊交換數(shù)據(jù),并可通過RS-232C通訊接口與上位機(jī)聯(lián)接,為今后實現(xiàn)微弧氧化加工中心提供支持。研制的設(shè)備經(jīng)測試達(dá)到了預(yù)期技術(shù)目標(biāo),并初步通過了應(yīng)用考核。
　　 利用研制的電源,在大量實驗和理論分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同時期微弧氧化的工藝