电火花切割脉冲电源的原理与电火花成形加工脉冲电源是一样的,只是由于加工条件和加工要求的不同,对其又有特殊的要求,所以其特点吼有所不同。从类型上又分高带走丝线切割脉冲电源和低速走丝线切割脉冲电源。
(1)高速走丝线切割脉冲电源的特点
1)一般脉冲电源是由脉冲发生器、推动级、功放及直流电源四部分组成,其原理在有关章节已讲述,故不重复。
2)峰值电流要适当并便于调整 由于加工精度和电极丝运转张力的要求,电极丝的直径不宜太粗,在φ0.08~0.25mm范围内。因此,允许的放电峰值电流不宜太大,一般根据工件的厚度选择在10~25A范围内。
3)脉冲宽度要能调节 要获得较高的加工精度和好的表面粗糙度,就必须控制单个脉冲能量。在实际加工中,脉冲宽度约在0.5~50μ范围内调整。其脉冲间隔也不能太小,以避免短路烧伤。
4)要有利于减少电极丝的损耗 电极丝需高速往复使用,它的损耗会直接影响加工精度。所以脉冲电源必须单向输出直流脉冲,对负脉冲(反向脉冲)要加以限制切除。电极丝接负极性,工件正极性,不能接错。
5)脉冲参数应在较宽的范围内可调 特别是当采用多次切割时,应要对粗、中、精三种加工参数进行调整,以利于提高加工速度和加工精度、消除应力变形、降低加工表面粗糙度Ra值。一般脉冲宽度ti=0.5~100μs;脉冲间隔to=5~250μs;开路电压ui=60~100V;短路峰值电流is=10~25A。
6)线路简单、稳定可靠、易于制造、抗干扰能力强、故障率低、便于维修。图所示是单片同控制的脉冲电源,使用效果较好。
(2)低速走丝线切割脉冲电源的特点
1)低速走丝线切割脉冲电源普遍采用BG-C型晶体管电容式脉冲电源,其输出功率应根据电极丝(黄铜丝)粗细、工件厚度、切割速度等进行设计。
2)低速走丝线切割普遍采用去离子水作加工介质,要求具有脉冲参数(空载电压、峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔)能自动控制、能自动加工进给和短路回退等功能。为满足这些条件需采用的放电电路,通常是电容器电路。
3)低速走丝线切割脉冲电源的主要特点是脉冲电流的峰值高,间隙电压的平均值为零。这些特点与加工情况密切相关。晶体管脉冲电源的峰值电流可高达100~150A,但电流的脉冲宽度一般均较小。
4)低速走丝的优点是走丝平稳可靠,加工精度高。但由于排屑困难,因此必须提高切割速度,提高切割速度的办法是提高峰值电流。提高峰值电流的方法主要是在间隙上并联电容,并联电容一般分为多档,以便调节。
5)脉冲宽度的减小和峰值电流的加大,都会使电极丝的损耗加大,但在低速走丝的情况下,电极丝并不重复使用,大部分为多次切割,因而可不考虑电极丝损耗。
6)低速走丝电火花线切割机床的脉冲电源通过计算机随时分析加工间隙状态、工件厚度、轨迹变化、回退与否等,能自动地选择合理的参数,适应各种因素的变化。脉冲电源能根据被加工工件厚度的变化和事先编排的程序,自动调整加工电流、脉冲宽度、脉冲间隙等参数,实现了厚度变化的适应控制。