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
1)一般脈沖電源是由脈沖發生器、推動級、功放及直流電源四部分組成,其原理在有關章節已講述,故不重復。
2)峰值電流要適當并便于調整 由于加工精度和電極絲運轉張力的要求,電極絲的直徑不宜太粗,在φ0.08~0.25mm范圍內。因此,允許的放電峰值電流不宜太大,一般根據工件的厚度選擇在10~25A范圍內。
3)脈沖寬度要能調節 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范圍內調整。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,對負脈沖(反向脈沖)要加以限制切除。電極絲接負極性,工件正極性,不能接錯。
5)脈沖參數應在較寬的范圍內可調 特別是當采用多次切割時,應要對粗、中、精三種加工參數進行調整,以利于提高加工速度和加工精度、消除應力變形、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、穩定可靠、易于制造、抗干擾能力強、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
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,其輸出功率應根據電極絲(黃銅絲)粗細、工件厚度、切割速度等進行設計。
2)低速走絲線切割普遍采用去離子水作加工介質,要求具有脈沖參數(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是脈沖電流的峰值高,間隙電壓的平均值為零。這些特點與加工情況密切相關。晶體管脈沖電源的峰值電流可高達100~150A,但電流的脈沖寬度一般均較小。
4)低速走絲的優點是走絲平穩可靠,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電容,并聯電容一般分為多檔,以便調節。
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床的脈沖電源通過計算機隨時分析加工間隙狀態、工件厚度、軌跡變化、回退與否等,能自動地選擇合理的參數,適應各種因素的變化。脈沖電源能根據被加工工件厚度的變化和事先編排的程序,自動調整加工電流、脈沖寬度、脈沖間隙等參數,實現了厚度變化的適應控制。