新型电火花表面强化机的研制(3)

触点开关，储能电容又开始放电。放电的次数决定于触发频率，频率高，沉积细，均匀，但如果太高无触点开关的频率跟不上，将起到相反的效果。

开关闭合，延时器ＫＴ开始工作，氩气电磁阀Ｄ吸合供气，储能电容通过ＫＫ５０－ＳＳＲ　－焊针－工件构成回路，储能电容开始放电，放电完成后由于ＳＳＲ的作用可控硅截止，在截止的一段时间内，储能电容又充满电，当下一个触发脉冲到来时，又开始放电产生火花，这样周而复始地进行。延时器ＫＴ起到延时关闭氩气电磁阀作用，当松开开关ＳＢ时，系统停止工作，氩气电磁阀Ｄ线路上的延时器ＫＴ开关经延时一段时间才断开。

３．３．２　　触发脉冲发生器

触发脉冲发生器用于产生无触点开关的触发脉冲，由５５５芯片构成的多谐振荡器、ＣＤ４０４０芯片构成的分频电路和达林顿管等构成。５５５芯片按图５连接构成多谐振荡器，其频率可通过连接在５脚的电位器来调节，通过３脚输出，其输出频率较高，需输入到ＣＤ４０４０芯片进行分频，并在适当的分频点引出，使其频率在５０－６００ＨＺ的范围内连续可调。但此输出功率较小，须经由三个三极管构成的达林顿管进行放大，这样才能触发可控硅。

图６　　系统总电路图

４　　结束语

本文所介绍的新型电火花表面强化机采用由固态

图５　　电子开关单元

继电器和快速单相可控硅构成的无触点开关作为开关元件来控制火花放电，采用旋转电极方式和氩气保护系统，工作稳定可靠，工作效率高，工件表面强化层较厚且均匀，强化层的质量好。所研制的电火花表面强化机使用灵活，便于现场操作，已在实际应用中产生了良好的效果。

３．４　　系统总电路图

系统总电路图如图６所示，合上电源，Ｔ１变压器有电，转换ＳＡ１开关可改变输出电压，电网交流电经ＤＷ１全波整流后滤波变成稳定的直流，直流峰值的大小由ＳＡ１开关位置来决定，经阻抗Ｒ　Ｌ对储能电容进行充电，当焊针与被加工表面不接触时，因为放电不构成回路，所以储能电容充电到峰值而不放电，通过转换ＳＡ２、ＳＡ３开关来改变储能电容的投放量，以改变放电强度。ＳＡ１开关合上后电机Ｍ１通电，电扇转动，工作电流控制系统的工作电压，５５５多谐振荡器震荡产生方波输出，该方波经ＣＤ４０４０分频，调节分频级数和频率调节器Ｗ１使频率在５０－６００ＨＺ之间连续可调变化，频率的快慢可用闪烁的指示灯ＷＨ来显示，分频出的５０－６００ＨＺ变化的方波经　Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３构成的达林顿管进行功率放大并触发ＫＫ５０可控硅按一定频率通断，但因为此时储能电容未构成放电回路，所以无触点开关尚不能导通。按下开关ＳＢ，马达Ｍ带动焊针转动，这时焊针与被加工工件接触，继电器Ｊ开始工作，Ｊ２开关闭合，ＳＳＲ通电导通，Ｊ１

参考文献：

［１］　陈钟燮．电火花表面强化工艺［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８７．

［２］　王钊，陈荐．电火花表面强化技术研究与发展概况［Ｊ］．热处理技术与装备，２００８，２９（６）：４６－５０．

［３］　陈伟伟，朱颖等．电火花沉积技术国内外研究现状［Ｊ］．焊接，２００６，（５）：２１－２６．

［４］　朱世根等．电火花表面强化工艺及设备．机械设计与制造［Ｊ］．２００２，（６）：８０－８１．

［５］　李程，梁志杰等．大功率电火花表面强化工艺对涂层性能的影响［Ｊ］．中国表面工程．２００７，２０（６）：３２－３５．

作者简介：王洪祥（１９６７－），男，教授／博导，研究方向：机械设计及理论、超精密加工及检测技术。