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    對電火花線切割脈沖電源有哪些要求?

    對電火花線切割脈沖電源有哪些要求?

    • 分類:新聞中心
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2021-06-18 10:51
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    【概要描述】

    對電火花線切割脈沖電源有哪些要求?

    【概要描述】

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        電花線切割加工屬于中、精加工,往往采用某一規準將工件一次加工成形。因此,對加工精度、表面粗糙度和切割速度等工藝指標有較高的要求。為了滿足電火花線切割加工條件和工藝指標的需要,對電火花線切割脈沖電源提出如下要求:

        (1)脈沖放電峰值電流要適當,并便于調整,在實際加工中,由于加工精度和電運轉張力的要求,電極絲的直徑不宜太大,一般電模絲直徑為0.08-0.25mm。這樣,受電極絲直徑的限制,它所允許的放電峰值電流也就不能太大。與此相反,由于工件具有一定的厚度,欲維持穩定加工,放電峰值電流又不能太小,否則加工將不易穩定進行或者根本無法加工。由此可見,線切割加工的放電峰值電流的變化范圖不宜太大,一般在10-25A范圍內變化。

        (2)脈沖寬度要能調小。在電火花線切割加工中,欲獲得較高的加工精度和好的表面粗糙度,應使每次脈沖放電在工件上產生的放電凹坑要適當,這就要控制單個脈沖能量。當根據加工條件選定脈沖峰值電流后,可盡量減小脈沖寬度。脈沖寬度小,即放電時間越短,放電所產生的熱量就越來不及傳導擴散,而被局限在工件和電極絲間很小的范圍內,一方面熱傳導損耗小,能量利用率提高了,更重要的是在工件上形成的放電凹坑不但小,而且也不存在燒傷現象。同時放電凹坑分散重疊較好,表面光滑平整,使放電表面凸回不平度小,從而可以得到較高的加工精度和好的表面粗糙度。

    然而,線切割脈沖電源的單個脈沖能量又不能太小,否則將會使切割速度大大下降,或者使加工根本無法進行。這樣,脈沖能量就要控制在一定范圍內。在實際加工中,脈沖寬度約在0.5-64μs范圍。

        (3)脈沖頻率fp要能調高。脈沖寬度小,放電能量小,雖然有利于提高加工精度和改善表面粗糙度,但是會使切割速度大大降低,為了兼顧這幾項工藝指標,應盡量提高脈沖頻率,即縮短脈沖間隔,增大單位時間內的放電次數。這樣,既能獲得較好的表面粗糙度,又能得到較高的切割速度。

    必須指出,脈沖間隔太小,會使消電離過程不充分,造成電弧放電,并引起加工表面燒傷。因此,脈沖間隔不能太小,只能在維持火花放電穩定的前提下,盡量減小。一般情況下,線切割加工的脈沖頻率約在5~500kHz范圍內。

        (4)有利于減少電極絲損耗。在高速走絲方式的線切割加工中,電極絲往復使用,它的損耗會直接影響加工精度,損耗較大時還會增大斷絲的概率。因此,線切割脈沖電源應具有對電極絲損耗低的性能,以便保證一定的加工精度和維持長時間的穩定加工。

    有的電源加工時電極絲的損耗較大,在一般加工條件下,加工10000mm2面積時,電極絲直徑方向損耗可達0.02mm之多,這樣連續切割了10000mm2的面積后,由于直徑變化引起切縫變小,將造成明顯的加工誤差。電極絲損耗小的脈沖電源,切割10000mm2面積時,電極絲損耗應小于0.001mm,這時損耗對加工精度的影響就很小了。因此,對于高速走絲線切割加工,電極絲損耗應越小越好。電極絲損耗大小是脈沖電源性能好壞的重要標志之一。

        (5)要輸出單向脈沖。根據極性效應原理,不能采用交變脈沖來進行電火花線切割加工,否則無極性效應,生產率低而電極絲損耗大,所以脈沖電源必須輸出單向直流脈沖,對可能出現的負脈沖(反向脈沖)也要加以限制切除。

        (6)脈沖波形的前沿和后沿以陡些為好。如圖1所示,如果脈沖前沿不陡,則氣化爆炸力不強,使金屬蝕除量少,且擊穿點出現時間不統一,單個脈沖放電能量有差別,使加工表面粗糙度不均勻,前、后沿不陡,還限制了脈沖頻率的提高。為了使脈沖前、后沿陡直,脈沖電源的功率輸出級要采用大功率高頻管,并在電路中采取措施使之加速導通或截止。但也必須指出,前、后沿太陡會加快電極絲損耗。

    1   開路電壓波形

     

        (7)脈沖參數應在較寬的范圍內可調。精加工時要求脈沖寬度小、單個脈沖能量小,而粗、中加工時,則要求脈沖寬度大、電壓高、單個脈沖能量和電流幅值大,在切割硬質合金和厚工件時還要求脈沖間隔大些。因此,為了有一定的適應性脈沖參數應在一定的范圍內可以方便調節。一般:脈沖寬度=1~70μs;脈沖間隔=5~50μs;開路電壓=60~100V;短路峰值電流=10~25A

    8)使用穩定可靠,易于制造和便于維修。

       源:電火花及線切割加工有問必答300

       者:郭永豐,白基成,張學仁

       版:哈爾濱工業大學出版社

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