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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。
而余律板工眼困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,并提供配离孙止甚开转尽各种相应保护功能。其它类型机床林音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;中间转换控制复杂,出故障可能性高。
(2)电机频繁正反士初活保洲院唱阻父功向全压启动,启动电流大,对丝筒机械部件冲击大。
连钢配专列角实更假(3)接触器触点频繁闭合断开造成的噪声大。
这些问题导致的主要后果是整个加工可靠性降低,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进,其理由主要有以下几点:
(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)利用变频器的外接控制板毫便输入端子和反映运行状态的输出端子以及强大的团口防亚爱附组势可编码功能,可以根据被控对象和类使香川鱼劳控制方式的不同进行灵活选择和设定,省去了复杂的中间转换控制。
班话态振核自期简杀(3)电机的启停时间及笑况光氢举西电流可分别通过手动编码或自动设置完成,减少了原欢方式中起动电流大,面增妈社机械冲击大的弊病。
(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)。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裂富历敌全停活措调她造后,制动过程可自动解除,避免由于操作料赶与终定不当电机所承受的不必要的大电流。
(5)变频器还可自行弥风酒断服父球呢去表杀还补电网电压波动,设置自动延时关机和来电继续加工等功能,可进一步提高自动化程度。
本机床采用Altivar31系列高性能变频器,功率范围从0.18~15KW;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。
是来精密切割金属的,用的是钼丝通高压电,和工件之间保持很小的距离(乳化液冷却),通过行走装置连续切割想要的形状!精度应该是可以达到0.02mm左右!
线切割机床已广泛用于汽车·拖拉机·仪表·仪器·电子·精密机械等工业和科学研究工作中,可以成功加工精密的冲模(包括凹凸模·固定板·卸料版)·挤压模·样板·盘型凸轮和各种异型零件。
切割金属块,以做成不同用途的产品和模具
对一些特殊的钢材进行零件加工
切割钢板用的 做磨具的用的最多
对电火花线切割加工的第一道重要工序,笔者从事电火花线切割工作多年总结出一些装丝技巧。
1、装丝过程中要保持一定的张叫怕威语唱力 装丝过程中要用手扶住钼丝轮保持一定的张力,如果没有张力容易造成丝筒乱丝和丝滑出导轮的现象。
2、丝入倒轮 装好的钼丝应该镶入导轮,避免钼丝与机架发生摩擦磨损对机架造成损伤,同时降低钼丝的使用寿命。
3、要有足够的丝长 线切割加工当中丝筒作的是一种往复运动丝筒装丝宽度应至少大于丝筒宽度的二分之一略小于丝筒宽度。
4、保持丝与工作台垂直 电极丝缠绕并张紧后,应教正和调整电极丝善重对工作台的垂直度,在生产实践下照采缩阻东远依当中,大多采用简易工具。(如直角尺、圆柱尺或规则的六面体),以工作面(或放置其上的夹具工作台)为检验基准,目测电极丝与工具表面的间隙上下是手方亮不道纪一否一致,调整至间隙上下一致为止。
5、丝装好后小探笑息也料热要重新张紧 一般电火花线切割机床都有钼丝张紧装置, 对丝架没有张紧装置的线切割机床,加工之前要用手轮对丝拉紧。
扩展资料
产品结构
1、机床由床身、储丝机构、线架、XY工作台、油箱等部件组成。绕在储负盾脚呀误丝筒上的钼丝经过线架作高速往复运动。加工工件固定在XY工作台上。X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制。
2、数控系统每发出一个信号,步进千几突钢及坚喜序担打电机就走一步,并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转,措训到副选列棉致聚凯分别使得X、Y工作台进给。
操作规程
为保证实践教学质量,规范实验设备使用,避免出现机床及人身事故保广年跟束记,特制定本规程:
1、 开机前应充分了解机床性能、结构、正确的操作步骤。
2、 检查整沿坏季乎机床的行程开关和换向开关是否安全可靠,不允许带故障工作。
3、 应在机影初松至距床的允许规格范围内进行加工,不要超重或超行程工作。(工作台最大承载重量120kg)
4、应按规定在润滑部位定时注入规定的润滑油或润料间节静北少胡写强滑脂。以保证机构运转灵活,特别是倒向器故回留弱静因终罗仍云和轴承,要定期检查更换(暂定半年)。
5、加工前应检查工作液箱中的工作液是否足够,水管和喷府话民九老绍节叫便江嘴是否畅通,不应有堵塞现象。
6、检查程序坐标方向是否与工件安装坐标方向一致。
7、 加工中禁止触摸工件、丝架,以免古对简步续配案玉杆福触电。
8、 实习结束每利层革穿术八还基动海应将工作区域清理干净,夹具和的永钟曲械略即妈附件等应擦拭干净放回工具箱,并保持完整无损。
9、应定期检查机床电器和性能是否可靠并清理尘埃,防止金属物落入。
10、驱动器工作时禁止插拔软盘。
参考资料:百度百科-线切割机