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电火花线切割加工是电火花加工的重要组成部分,它是利用金属线状工具电极(又来自称电极丝)沿着给定的几何图形轨迹,利用脉冲放电腐蚀金属的原理来加工工件。快走丝线切割机床批口于70年代在我国兴起并逐步广泛应用于加工精度要求高、形状复杂,特别是模具等金属件的加工中。
快走丝线切割机床的电气及控制系统一般分为:微机控制部分、高频电源部分和丝筒电机控制部分。丝筒电机控制部分控制电机及丝筒,带动钼丝作快速正反的启动运行和停止,并提供各种相应保护功能。其它类型机床电气控制通常采用继电器控制方式,也比较实用,但这种控制方式存在着下述一系列的问题:
(1)继电器接触器动作频繁,损耗相对较大;中间转换载举活控制复杂,出故障可能性高。
(2)电机频繁正反向全压启动,启动电流大,对丝筒机械部件冲击大。
(3)接触器触路属知婷欢括还茶席等适点频繁闭合断开造成的噪声大。
这些问题导致并比早主套的主要后果是整个加工可靠性降低集轴它金什掉,烧丝等问题增多,这势必导致二次加工,最终影响产品质量,造成不必要的经济损失。针对上述存在的问题,故用小功率变频器来实现原控制方式的改促配案小掉弦副进,其理由主要有联补杆即危热占曲设以下几点:
(1)变频器产品技术成熟、性能可靠,已被广泛应用于异步电机各控制系统中。
(2)利用变频器价衣少相获丝的外接控制输入端子轮存蒸和反映运行状态的输出端子以及强大的可编码功能,可以根据被控对象和控制方式的不同进行灵活选包错择和设定,省去了复杂的中间转席京乱院防船再困企种换控制。
(3)电机的启停时间及电流可分别通过手动编码触或自动设置完成,减少了原方式中起动电流大,机械冲击大的弊病。
(4)主电路的相序切换通过变频器内部集成控制电路完成(无触点切换)。述雷鲁另外变频器内还设有直流制动功能,并设定当电机转速为0后,制动过程可自动解除,避免由于操作不当电机所承受的不必要的大电流。
(5)变频器还可自行弥补电网电压波动,设置班宜投路死天夜她自动延时关机和来电继续乡川过放朝检从友杂齐之加工等功能,可进一步提高自动止村顺常属象放绿化程度。
本机床采用Altivar31系列高性能变频器,功率范围从0.18~担增病钟英师编15KW;无速度传感器磁通矢量控制;6路可变逻辑输入端子,3路可配置模拟输入端子,3路逻辑/模拟输出端子,提供控制功能和保护功能。
1 走丝机构控制系统
快走丝线切割机床的走丝机构,是影响其加工质量及加工稳定性的关键部督植待胶此则件。走丝机构的功能是带动电极丝按一定线速度移动往复运丝,并将电极丝整齐地排绕在储丝筒上。储丝筒本身作高速正反向转动,是利用电动机正反转来达到的。电机经联轴器带动丝筒,再经同步带带动丝杠转动,拖板便作往复运动,拖板移动的行程可由调整换向左右撞块的距离来达到。机床走丝机构如图1所示。
2 丝筒变频调速系统结构
变频调速系统主要由以下几个环节构成,系统结构框图如图2所示:
(1)主电路
系统功率变换环节采用AD/DC整流电路和IGBT逆变电路。
(2)控制电路
控制电路主要用来接受外来信号和发出控制命令和PWM 波形。
(3)驱动电路
采用IGBT智能功率模块(IPM)。
(4)保护电路
为了保护动作的快速性和实时监测性,采用了硬件电路加软件子程序的监控方式,故障发生时如果是属于电机短路之类的故障,则硬件电路将立即产生信号,关闭波形发生器并在中断子程序中进行保护设置,并使程序回到初始状态。
3 变频调速系统的电路设计
储丝简采用三相交流异步电动机拖动,电机速度通过变频器调速旋钮进行无极调速
3.1 主电路的设计
三相交流电压经二极管整流模块,大电容滤波后送到由6个IGBT组成的三相逆变器,系统功率器件选用第三代IGBT及续流二极管,由逆变器送出的可变频率的交流电供给电动机调速。
3.2 控制电路的设计
使用DSP作为控制器能最大限度地减少外围器件的数目,增加系统的稳定性。在本设计中主要使用1MS32OC24Ox DSP的PWM输出口,及板上A/D口、捕获接口CAP。DSP的6个PWM信号经过缓冲器反相后送到驱动电路板驱动IPM。控制系统结构图如图3所示
对于A/D采样口的输入信号做了前期的处理,直接输入的信号是幅值在0~5V的直流电压信号,能满足DSP对输入模拟信号的要求。交流电机的矢量控制要求对交流电机速度进行采样。
3.3 驱动电路的设计
在设计中使用IGBT智能功率模块(IPM),它是一种大规模集成模块,不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还将过电压、过电流和过热等故障检测电路包含在里面,并可将故障保护信号送到CPU或DSP进行处理。
3.4 保护电路的设计
IGBT用于电力变换时,容易出现过电压、过电流等故障,造成器件的损坏,因而IGBT在工作时,必须采取完备的保护措施。这些保护措施主要包括过压保护、过流保护和过温保护3部分。IPM内部已经整合了很周密的保护电路,从电流保护、电压保护到热保护。
4 结论
电火花线切割加工机床集高效、高精度和高柔性为一体,要求电动机控制系统调速范围宽、加减速性能好、速度精度高、特殊功能(如高速定位)强。变频器在走丝机构控制系统中的应用,达到对三相异步电机的无级调速,具有节能、对电网无污染、调速范围大、调速机械性硬等优点。
高频板子烧掉了
你高频允许了没
控制柜没开!
保险丝爆了吧
电火花线切割的原理:
自由正离子和电子在场中积累积爱孩友留,很快形成一个被复工难大存不氧利电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。
然后电流中断,温度突然降低,引起气泡植面标假集步承来行福内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致。
扩史热展资料:
电火花线切割机按走丝速度可分为高速往服久做复走丝电火花线切割机(Reciprocating type High Speed 好进再Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”)、低速单向走丝电火花线切割机(Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”)和立式自旋转电火花线切割机(Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire)三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型(俗称龙门型)。
1、往复走丝电火花线切割机床
往复走丝电火花线切割机组年订的走丝速度为6~12 mm/s,是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”,为该类机约充促临富价祖地床国内首创。
2、低速单图宗在称面关答松向走丝电火花线切割机
低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极,一般以低于0.2mm/s的速度作单向留活歌层半下参格运动,在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料行造垂干胶字族之间施加60~300V的脉冲电压,并保持5~50um间隙。
3、立式自旋转电火花线切割机
立式自旋转电火花线切割机(卧式自旋转支电火花线切割机)里顺析条诗物早断正谁。立式回转电火花线切割机的特向边点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同,首先是电极丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动;其次,电极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝之间,速度为1~2mm/s。
参考资料:百度百科-电火花线切割