脈沖電源參數(shù)對(duì)中走絲加工效果的影響
時(shí)間 : 2019-08-15 15:03點(diǎn)擊數(shù) :
高頻電源的脈沖參數(shù)對(duì)中走絲加工效果的影響是明顯的,改變脈沖參數(shù)不僅會(huì)影響線切割的切割速度、加工精度,而且還會(huì)影響加工的穩(wěn)定性。當(dāng)脈沖參數(shù)選用和搭配不當(dāng)時(shí),其工藝效果就差,甚至無(wú)法正常加工。為有助于線切割機(jī)床的高頻電源設(shè)計(jì)和脈沖參數(shù)的合理選用,我們遵照機(jī)械工業(yè)部的要求,就脈沖參數(shù)脈沖電壓、脈沖峰值電流、脈沖寬度及脈沖停歇時(shí)間與工藝效果之間的關(guān)系做了一些試驗(yàn)和研究,總結(jié)了它們的規(guī)律。
數(shù)控中走絲加工與電火花成型加工一樣,都是基于脈沖放電時(shí)的電腐蝕原理。一般來(lái)說(shuō),無(wú)論是陽(yáng)極還是陰極,在放電時(shí)都會(huì)遭到腐蝕,其蝕除量正比于單脈沖能量,而某一時(shí)間內(nèi)的蝕除總量為這段時(shí)間內(nèi)單脈沖蝕除量的總和。
隨輸送給放電間隙的功率大小增大而增加。在用矩形脈沖加工時(shí),其極間放電電壓及放電電流都呈現(xiàn)矩形,在同一加工條件下,其放電電壓大小基本不變,所以切割速度實(shí)際上是隨平均加工電流增加而增加。在其他條件保持不變的情況下,由于脈沖電源輸出回路的內(nèi)阻保持不變,升高電源電壓會(huì)使脈沖峰值電流增大,所以切割速度會(huì)因電源電壓升高而增加,而光潔度則會(huì)因電源電壓升高而降低表和圖表示了這種規(guī)律。
電源電壓升高時(shí),加工電流隨之增大,而切割速度相應(yīng)提高。電源電壓過低時(shí),加工不易穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)時(shí)而短路時(shí)而開路的現(xiàn)象,使得電流效率單位加工電流的切割速度明顯下降。電源電壓過高時(shí),不僅耗損在電源內(nèi)阻上的能量大,而且還會(huì)因加工電流過大,電蝕產(chǎn)物濃度過高而使電流效率有所降低。其降低的程度與加工條件有關(guān),加工電流愈大,排屑條件愈差,電蝕產(chǎn)物的濃度就愈大,電流效率的降低也愈嚴(yán)重。電源電壓與加工表面的粗糙度隨電源電壓升高而增大。因?yàn)殡妷荷邥r(shí)峰值電流要增大,因而單脈沖能量也隨之增大,所以放電凹坑的深度會(huì)增加。電壓升高切割條紋會(huì)更明顯,從而使整個(gè)加工面的粗造度增加。此外,電源電壓增大會(huì)使電極絲增加損耗,影響加工精度。
中走絲在加工大厚度工件和硬質(zhì)合金零件時(shí),由于排屑困難,因此電壓變化對(duì)切割速度的影響會(huì)更加明顯。但由于進(jìn)給速度慢,切割條紋不太明顯,加工光潔度比薄工件要高些。如果將電源內(nèi)阻改變改變功放管的并聯(lián)只數(shù),使峰值電流和加工電流保持不變,電源電壓的變化雖然對(duì)光潔度影響不大,但切割速度有明顯的變化。特別是在排屑困難,電蝕產(chǎn)物濃度較大時(shí),升高電源電壓會(huì)大大提高其加工穩(wěn)定性和切割速度。
如用較小的電流加工薄的件時(shí),由于排屑條件較好,電源電壓在伏特以上時(shí),切割速度并無(wú)十分明顯的變化。當(dāng)加工電流增大到安培時(shí),由于電蝕產(chǎn)物較多,電源電壓在伏特以下時(shí)對(duì)切割速度有較明顯的影響。如果加工大厚度工件或硬質(zhì)合金零件,電源電壓對(duì)切割速度的影響就更加明顯。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電源電壓升高時(shí),單面放電間隙增大,有利于改善排屑條件。
但單面間隙大小并非與電源電壓成線性比例關(guān)系,因?yàn)橹凶呓z線切割所用的工作液乳化液具有非線性導(dǎo)電特性,電源電壓升高時(shí),工作液的電阻率會(huì)明顯下降,而且加工條件和放電間隙的物理狀態(tài)等都具有一定的影響。例如當(dāng)我們用必毫米鉑絲在乳化液中以安培的電流加工毫米厚的時(shí),電源電壓從伏特增加到、至伏特,極間的實(shí)際空載電壓分別為伏特。電源電壓過高時(shí)由于極間空載電壓增加不大,所以單面放電間隙也增加不大。在用大電流切割或是加工大厚度工件,硬質(zhì)合金等零件時(shí),宜選用較高的電源電壓一伏特。
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