脉冲电源参数对中走丝加工效果的影响
时间 : 2019-08-15 15:03点击数 :
高频电源的脉冲参数对中走丝加工效果的影响是明显的,改变脉冲参数不仅会影响线切割的切割速度、加工精度,而且还会影响加工的稳定性。当脉冲参数选用和搭配不当时,其工艺效果就差,甚至无法正常加工。为有助于线切割机床的高频电源设计和脉冲参数的合理选用,我们遵照机械工业部的要求,就脉冲参数脉冲电压、脉冲峰值电流、脉冲宽度及脉冲停歇时间与工艺效果之间的关系做了一些试验和研究,总结了它们的规律。
数控中走丝加工与电火花成型加工一样,都是基于脉冲放电时的电腐蚀原理。一般来说,无论是阳极还是阴极,在放电时都会遭到腐蚀,其蚀除量正比于单脉冲能量,而某一时间内的蚀除总量为这段时间内单脉冲蚀除量的总和。
随输送给放电间隙的功率大小增大而增加。在用矩形脉冲加工时,其极间放电电压及放电电流都呈现矩形,在同一加工条件下,其放电电压大小基本不变,所以切割速度实际上是随平均加工电流增加而增加。在其他条件保持不变的情况下,由于脉冲电源输出回路的内阻保持不变,升高电源电压会使脉冲峰值电流增大,所以切割速度会因电源电压升高而增加,而光洁度则会因电源电压升高而降低表和图表示了这种规律。
电源电压升高时,加工电流随之增大,而切割速度相应提高。电源电压过低时,加工不易稳定,经常会出现时而短路时而开路的现象,使得电流效率单位加工电流的切割速度明显下降。电源电压过高时,不仅耗损在电源内阻上的能量大,而且还会因加工电流过大,电蚀产物浓度过高而使电流效率有所降低。其降低的程度与加工条件有关,加工电流愈大,排屑条件愈差,电蚀产物的浓度就愈大,电流效率的降低也愈严重。电源电压与加工表面的粗糙度随电源电压升高而增大。因为电压升高时峰值电流要增大,因而单脉冲能量也随之增大,所以放电凹坑的深度会增加。电压升高切割条纹会更明显,从而使整个加工面的粗造度增加。此外,电源电压增大会使电极丝增加损耗,影响加工精度。
中走丝在加工大厚度工件和硬质合金零件时,由于排屑困难,因此电压变化对切割速度的影响会更加明显。但由于进给速度慢,切割条纹不太明显,加工光洁度比薄工件要高些。如果将电源内阻改变改变功放管的并联只数,使峰值电流和加工电流保持不变,电源电压的变化虽然对光洁度影响不大,但切割速度有明显的变化。特别是在排屑困难,电蚀产物浓度较大时,升高电源电压会大大提高其加工稳定性和切割速度。
如用较小的电流加工薄的件时,由于排屑条件较好,电源电压在伏特以上时,切割速度并无十分明显的变化。当加工电流增大到安培时,由于电蚀产物较多,电源电压在伏特以下时对切割速度有较明显的影响。如果加工大厚度工件或硬质合金零件,电源电压对切割速度的影响就更加明显。试验发现,电源电压升高时,单面放电间隙增大,有利于改善排屑条件。
但单面间隙大小并非与电源电压成线性比例关系,因为中走丝线切割所用的工作液乳化液具有非线性导电特性,电源电压升高时,工作液的电阻率会明显下降,而且加工条件和放电间隙的物理状态等都具有一定的影响。例如当我们用必毫米铂丝在乳化液中以安培的电流加工毫米厚的时,电源电压从伏特增加到、至伏特,极间的实际空载电压分别为伏特。电源电压过高时由于极间空载电压增加不大,所以单面放电间隙也增加不大。在用大电流切割或是加工大厚度工件,硬质合金等零件时,宜选用较高的电源电压一伏特。
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