[发明专利]静电感应微细电火花加工的非接触极间电压检测方法及其电路设计

权利要求书

1.一种静电感应微细电火花加工的非接触极间电压检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)首先在旋转电极或旋转主轴上空套导电金属环，导电金属环与旋转电极形成电容C₁，该导电金属环作为给电电极；

(b)旋转电极与工件之间的等效电容为C₂，在给电电极与工件之间施加方波电源电压；

(c)在旋转电极上空套另外一个导电金属环，此导电金属环与旋转电极形成电容C₃，该导电金属环作为测量电极；

(d)导电金属环上再连接匹配电容C₄，匹配电容C₄的另一端连接工件；

(e)匹配电容C₄与电容分压式极间电压检测回路并联，该电容分压式极间电压检测回路的输出电压与极间电压呈正比关系；

(f)极间电压的大小反映电极与工件之间的距离，而电容分压式极间电压检测回路的输出电压又与极间电压成正比，故电容分压式极间电压检测回路的输出电压能反映加工间隙，通过检测电容分压式极间电压检测回路的输出电压达到检测加工间隙的目的；将该检测回路的输出电压送给控制系统再反馈给主轴伺服电机或步进电机以控制主轴的进给或回退，最终达到控制加工间隙的目的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)(b)中，电容C₁、C₂组成一串联回路、且给电电极对旋转电极进行非接触给电，方波电源接入电路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)(d)中，测量电极与旋转电极非接触，电容C₃、C₄串联，且该支路与极间等效电容C₂并联。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出电压与输入电压成正比。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过调节匹配电容C₄以任意调节匹配电容C₄上的电压V₄，即可任意调节电容分压式极间电压检测回路的输入电压，使检测电路在加工电参数变化范围较大和极间电压急剧变化下的情况下仍然能在工作电压范围内正常工作。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，电容分压式极间电压检测回路所用运算放大器为双电源供电、等效输入内阻至少为10MΩ的运算放大器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，电容分压式极间电压检测回路的等效输入电阻为10MΩ。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若整个检测电路的等效输入电阻大于10MΩ，在匹配电容旁并联一个10MΩ的电阻以调节整个电路的等效输入电阻。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，电容分压式极间电压检测回路采用仪表放大器电路或电压跟随器等效输入阻抗极高的比例运算电路。