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對電火花線切割脈沖電源有哪些要求?

作者:admin 發(fā)布日期: 2021-09-29 二維碼分享

電花線切割加工屬于中、精加工,往往采用某一規(guī)準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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(dāng),并便于調(diào)整,在實(shí)際加工中,由于加工精度和電運(yùn)轉(zhuǎn)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(wěn)定加工,放電峰值電流又不能太小,否則加工將不易穩(wěn)定進(jìn)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(nèi)變化。


(2)脈沖寬度要能調(diào)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(yīng)使每次脈沖放電在工件上產(chǎn)生的放電凹坑要適當(dāng),這就要控制單個(gè)脈沖能量。當(dāng)根據(jù)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(shí)間越短,放電所產(chǎn)生的熱量就越來不及傳導(dǎo)擴(kuò)散,而被局限在工件和電極絲間很小的范圍內(nèi),一方面熱傳導(dǎo)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(xiàn)象。同時(shí)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(gè)脈沖能量又不能太小,否則將會(huì)使切割速度大大下降,或者使加工根本無法進(jìn)行。這樣,脈沖能量就要控制在一定范圍內(nèi)。在實(shí)際加工中,脈沖寬度約在0.5-64μs范圍。

脈沖電源


(3)脈沖頻率fp要能調(diào)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(huì)使切割速度大大降低,為了兼顧這幾項(xiàng)工藝指標(biāo),應(yīng)盡量提高脈沖頻率,即縮短脈沖間隔,增大單位時(shí)間內(nèi)的放電次數(shù)。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(huì)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(wěn)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(nèi)。


(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(fù)使用,它的損耗會(huì)直接影響加工精度,損耗較大時(shí)還會(huì)增大斷絲的概率。因此,線切割脈沖電源應(yīng)具有對電極絲損耗低的性能,以便..一定的加工精度和維持長時(shí)間的穩(wěn)定加工。


有的電源加工時(shí)電極絲的損耗較大,在一般加工條件下,加工10000mm2面積時(shí),電極絲直徑方向損耗可達(dá)0.02mm之多,這樣連續(xù)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(shí),電極絲損耗應(yīng)小于0.001mm,這時(shí)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(yīng)越小越好。電極絲損耗大小是脈沖電源性能好壞的重要標(biāo)志之一。


(5)要輸出單向脈沖。根據(jù)極性效應(yīng)原理,不能采用交變脈沖來進(jìn)行電火花線切割加工,否則無極性效應(yīng),生產(chǎn)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(xiàn)的負(fù)脈沖(反向脈沖)也要加以限制切除。


(6)脈沖波形的..和后沿以陡些為好。如圖1所示,如果脈沖..不陡,則氣化爆炸力不強(qiáng),使金屬蝕除量少,且擊穿點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間不統(tǒng)一,單個(gè)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(dǎo)通或截止。但也必須指出,前、后沿太陡會(huì)加快電極絲損耗。

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