用步进电机的火花穿孔机

nini21800 · 发表于 2022-5-4 14:21

用42步进电机做了个自动电火花机，在打孔管没有碰到钢件时，步进电机控制铜管向下运动进行电火花打孔，当铜管碰到钢件进入短路状态时电机自动反转，铜管上抬，铜管脱离钢件后电机再次进行反转，铜管又向下运动，使火花机一直处于打孔状态。（电路安装好基本不用调试就能正常工作）

草尼马 · 发表于 2022-5-11 22:29

用步进电机作火花机伺服很关键的地方，脉冲当量要控制好，每步位移不能太大，也不能太小，步距太大，加工间隙小点就经常短路，来回跳动。步距太小则影响回退速度。比较好的方法是，采用变频变步距的方式，，正常，异常分两套电路，正常加工用一个小步距，小的压频倍数。短路，开路，用一个比较大的步距和压频倍数。当然更好的方法是采用宽调速直流伺服电机进行连续控制。

poppoppop · 发表于 2022-5-10 22:57

本帖最后由 poppoppop 于 2022-5-10 23:08 编辑

几年前也有人用Arduino+步进电机来试作过

快捷修理 · 发表于 2022-5-10 16:45

本帖最后由快捷修理于 2022-5-11 08:35 编辑

这是一种成品高频电源得原理图，仅供参考

高频电源并不是什么高科技，
很多的线切割耗材店都有卖震荡板和功放板。
然后加个变压器，整流桥和几个大功率电阻即可。

nini21800 · 发表于 2022-5-10 09:20

w998 发表于 2022-5-10 07:45
我有一张截图，忘记是哪个坛子里的，也许是本坛的，感觉不错，发上来，借花献佛吧
这个控制电路应该是用光 ...

步进电路图，接线就错了，把共阳或共阴接线搞错了。步进驱动本身就带有光耦，不必再加光耦。加一个发光二极管就完事（为了适应火花机的工作宽电源）。

w998 · 发表于 2022-5-10 07:45

本帖最后由 w998 于 2022-5-10 07:59 编辑

我有一张截图，忘记是哪个坛子里的，也许是本坛的，感觉不错，发上来，借花献佛吧
这个控制电路应该是用光电偶控制步进电机的正反转，使用时，与光电耦串联的开关应该是闭合的，当接工件的电压低于光电耦的导通电压时（电极与工件将要短路时），光电耦截至，使步进电机反转

还有一张，这个的好处是简单，耐操

快捷修理 · 发表于 2022-5-9 13:11

在业余条件下采用步进电机做动力的一个缺点是，
很难为直线导轨模组增加一个实用的行程限位。

快捷修理 · 发表于 2022-5-9 12:12

nini21800 发表于 2022-5-9 08:25
火花机用脉冲电源，是不是不用RC，直接用个可控硅来完成，当做脉冲电源（可调频率速度）。

对于直流电源控制来说，可控硅不是很合适的器件，
因为可控硅一旦触发，如果主回路一直有电流，可控硅是不会关断的。
因此晶体管脉冲电源的首选器件是FETMOS，其次是IGBT。

nini21800 · 发表于 2022-5-9 08:25

快捷修理发表于 2022-5-8 23:03
所谓高频电源是指电火花专用的晶体管控制脉冲电源，
而各位正在使用的这种叫做RC驰张式脉冲电源，
与 ...

火花机用脉冲电源，是不是不用RC，直接用个可控硅来完成，当做脉冲电源（可调频率速度）。

快捷修理 · 发表于 2022-5-8 23:03

本帖最后由快捷修理于 2022-5-8 23:04 编辑

nini21800 发表于 2022-5-8 15:52
工频：用铁心做的变压器。高频：用电子元件做的变压器（如电车充电器、手机充电器等）。我现在用的LED为 ...

所谓高频电源是指电火花专用的晶体管控制脉冲电源，
而各位正在使用的这种叫做RC驰张式脉冲电源，
与工频变压器或者开关电源无关，
事实上大部分晶体管脉冲电源也是采用工频变压器供电的。
工频变压器的优点是皮实耐用，缺点是体积和重量大。
开关电源的主要优点是体积小重量轻，但是故障率高。

poppoppop · 发表于 2022-5-8 12:34

本帖最后由 poppoppop 于 2022-5-8 12:42 编辑

用电流来作反转侦测根本是错的,火花也从来就没有连续过
一直在不停中断与恢复,只是因为时间很短暂,看起来像火花没有灭,其实一直在中断,没有连续过.
电击时发出的电击声响骗不了人的..连绩跟有间隔下的电击一听就知道,完全不一样.
仔细看我的测试就知道什么才叫不中断的火花.
我用的电源也只是最普通的48v直流电,并没有什么高频电源
事实上我也不知道高频电源是什么东西,电压就只有高低与交直流之分,高频低频的分别????

maydbboo · 发表于 2022-5-8 00:27

nini21800 发表于 2022-5-4 23:45
要不了那么久

牛批

nini21800 · 发表于 2022-5-8 00:05

快捷修理发表于 2022-5-7 13:26
当然有，方法就是让电极在短路之前就停下，
当间隙趋向于偏小时，间隙自动调节模块发出停转或者反转信号 ...

这里只要调节脉冲的快慢就能控制电机的转速，电路检测是通过一个LED来实现的，只要电流能点亮LED电机就反转，应该在电极与工件还没短路前就已经反转了。所以一直都能保持打火状态。现在测试是用工频变压器做电源，效率是非常低的。用高频电源会高很多。

poppoppop · 发表于 2022-5-7 18:03

快捷修理发表于 2022-5-7 12:55
感觉是控制策略的问题，楼主的思路是让电极与工件发生短路，然后再反转消除短路，如此周而复始。
这样虽 ...

我一开始也是这样做控制,后来才改用电压区间来作正逆转的控制判断,实际加工,效率快了3倍以上.

快捷修理 · 发表于 2022-5-7 13:33

本帖最后由快捷修理于 2022-5-7 13:51 编辑

测试视频

从加工电流的稳定性可以观察到，当短路将要发生的瞬间，驱动电机及时刹车了，刚要发生的短路被消灭在萌芽状态，
刚刚开始增大的电流无奈迅速回落。
同样道理，当间隙即将开路时，驱动电机及时加速，刚要发生的开路被消灭在萌芽状态，刚刚开始减小的电流迅速回升。
如此就可以把电极控制在加工效率比较高的位置上。

快捷修理 · 发表于 2022-5-7 13:26

白纸扇001 发表于 2022-5-7 13:08
快捷老哥有什么效率比较高的控制方法吗？

当然有，方法就是让电极在短路之前就停下，
当间隙趋向于偏小时，间隙自动调节模块发出停转或者反转信号，
在正常加工状态下，只要暂停一点点时间，随着工件被蚀除，间隙被扩大，
主轴电机就会重新处于进给状态，以保持较高的加工效率。

白纸扇001 · 发表于 2022-5-7 13:08

快捷修理发表于 2022-5-7 12:55
感觉是控制策略的问题，楼主的思路是让电极与工件发生短路，然后再反转消除短路，如此周而复始。
这样虽 ...

快捷老哥有什么效率比较高的控制方法吗？

快捷修理 · 发表于 2022-5-7 12:55

poppoppop 发表于 2022-5-5 07:40
火花不是连续(持续)的,感觉比较像之前手动用振动头在上面振的效果,可以对比我的测试看看差别在那里.

感觉是控制策略的问题，楼主的思路是让电极与工件发生短路，然后再反转消除短路，如此周而复始。
这样虽然勉强也能打孔，但是效率非常低，如果工件厚度在10mm以上，加工时间会非常漫长。

poppoppop · 发表于 2022-5-5 07:40

火花不是连续(持续)的,感觉比较像之前手动用振动头在上面振的效果,可以对比我的测试看看差别在那里.

nini21800 · 发表于 2022-5-4 23:45

maydbboo 发表于 2022-5-4 19:55
打这么一个孔，要几小时？

要不了那么久

nini21800 · 发表于 2022-5-4 23:31

快捷修理发表于 2022-5-4 20:21
上视频看看啊

不知怎样发视频

用步进电机的火花穿孔机

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