電火花切割脈沖電源的原理與電火花成形加工脈沖電源是一樣的,只是由于加工條件和加工要求的不同,對其又有特殊的要求,所以其特點(diǎn)吼有所不同。從類型上又分高帶走絲線切割脈沖電源和低速走絲線切割脈沖電源。
(1)高速走絲線切割脈沖電源的特點(diǎn)
1)一般脈沖電源是由脈沖發(fā)生器、推動級、功放及直流電源四部分組成,其原理在有關(guān)章節(jié)已講述,故不重復(fù)。
2)峰值電流要適當(dāng)并便于調(diào)整 由于加工精度和電極絲運(yùn)轉(zhuǎn)張力的要求,電極絲的直徑不宜太粗,在φ0.08~0.25mm范圍內(nèi)。因此,允許的放電峰值電流不宜太大,一般根據(jù)工件的厚度選擇在10~25A范圍內(nèi)。
3)脈沖寬度要能調(diào)節(jié) 要獲得較高的加工精度和好的表面粗糙度,就必須控制單個脈沖能量。在實際加工中,脈沖寬度約在0.5~50μ范圍內(nèi)調(diào)整。其脈沖間隔也不能太小,以避免短路燒傷。
4)要有利于減少電極絲的損耗 電極絲需高速往復(fù)使用,它的損耗會直接影響加工精度。所以脈沖電源必須單向輸出直流脈沖,對負(fù)脈沖(反向脈沖)要加以限制切除。電極絲接負(fù)極性,工件正極性,不能接錯。
5)脈沖參數(shù)應(yīng)在較寬的范圍內(nèi)可調(diào) 特別是當(dāng)采用多次切割時,應(yīng)要對粗、中、精三種加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以利于提高加工速度和加工精度、消除應(yīng)力變形、降低加工表面粗糙度Ra值。一般脈沖寬度ti=0.5~100μs;脈沖間隔to=5~250μs;開路電壓ui=60~100V;短路峰值電流is=10~25A。
6)線路簡單、穩(wěn)定可靠、易于制造、抗干擾能力強(qiáng)、故障率低、便于維修。圖所示是單片同控制的脈沖電源,使用效果較好。
(2)低速走絲線切割脈沖電源的特點(diǎn)
1)低速走絲線切割脈沖電源普遍采用BG-C型晶體管電容式脈沖電源,其輸出功率應(yīng)根據(jù)電極絲(黃銅絲)粗細(xì)、工件厚度、切割速度等進(jìn)行設(shè)計。
2)低速走絲線切割普遍采用去離子水作加工介質(zhì),要求具有脈沖參數(shù)(空載電壓、峰值電流、脈沖寬度、脈沖間隔)能自動控制、能自動加工進(jìn)給和短路回退等功能。為滿足這些條件需采用的放電電路,通常是電容器電路。
3)低速走絲線切割脈沖電源的主要特點(diǎn)是脈沖電流的峰值高,間隙電壓的平均值為零。這些特點(diǎn)與加工情況密切相關(guān)。晶體管脈沖電源的峰值電流可高達(dá)100~150A,但電流的脈沖寬度一般均較小。
4)低速走絲的優(yōu)點(diǎn)是走絲平穩(wěn)可靠,加工精度高。但由于排屑困難,因此必須提高切割速度,提高切割速度的辦法是提高峰值電流。提高峰值電流的方法主要是在間隙上并聯(lián)電容,并聯(lián)電容一般分為多檔,以便調(diào)節(jié)。
5)脈沖寬度的減小和峰值電流的加大,都會使電極絲的損耗加大,但在低速走絲的情況下,電極絲并不重復(fù)使用,大部分為多次切割,因而可不考慮電極絲損耗。
6)低速走絲電火花線切割機(jī)床的脈沖電源通過計算機(jī)隨時分析加工間隙狀態(tài)、工件厚度、軌跡變化、回退與否等,能自動地選擇合理的參數(shù),適應(yīng)各種因素的變化。脈沖電源能根據(jù)被加工工件厚度的變化和事先編排的程序,自動調(diào)整加工電流、脈沖寬度、脈沖間隙等參數(shù),實現(xiàn)了厚度變化的適應(yīng)控制。