自跟蹤超聲電源設(shè)計及其應用技術(shù)研究.pdf

1、硬脆材料和硬脆復合材料很難用傳統(tǒng)方法進行加工。超聲加工通過超聲振動工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨等可以加工脆性材料。大量實驗表明：將超聲加工技術(shù)和其他加工方法復合形成的復合加工技術(shù)，如超聲電火花復合加工技術(shù)、超聲磨削復合加工技術(shù)等，可以提高硬脆材料的加工效率和質(zhì)量。
　　 目前，用于復合加工的超聲電源存在工作參數(shù)不能由加工控制主機進行程序設(shè)定以及工作頻率不能隨工具工件固有頻率變化自動跟隨等技術(shù)問題。本論文

2、著重設(shè)計了一種通過通信設(shè)定工作參數(shù)且能自行頻率跟蹤的超聲電源，進行了初步加工試驗。
　　 首先，對超聲電源的總體方案進行了設(shè)計。分析了頻率自動跟蹤系統(tǒng)、功率控制系統(tǒng)以及逆變系統(tǒng)的工作原理和常用設(shè)計方法，研究了適合本設(shè)計的逆變電路、開關(guān)器件以及控制器，確定了通信方案，并根據(jù)超聲復合加工的具體特點，確定了已PIC16F873A為控制核心的總體設(shè)計方案。
　　 其次，對超聲電源的軟硬件系統(tǒng)進行了設(shè)計研究。通過對換能器等效電路模

3、型的分析，確定了超聲換能器匹配方法，設(shè)計了高頻變壓器，以功率1KW超聲電源為例進行了元器件參數(shù)計算；設(shè)計了PIC16F873A控制的超聲電源硬件電路；提出了基于搜索電流最大值和數(shù)字鎖相進行復合頻率跟蹤控制的新方法，編寫了具單片機控制與通信程序。
　　 再次，在上位主機上設(shè)計了超聲電源工作參數(shù)設(shè)定控制界面及通信程序。利用界面程序設(shè)定超聲電源的工作參數(shù)，進行加工時通訊程序把參數(shù)傳給超聲電源控制器，超聲電源根據(jù)加工參數(shù)工作并自行頻率跟