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数控电火花线切割机床,是一款切割加工机床,通过两电极间的放电蚀除材料进行切割。数控电火花线切割机床是利用电火花原理,将工件与加工工具作为极性不同的两个电极,作为工具电极的金属丝(铜丝或钼丝)穿过工件,由计算机按预定的轨迹控制工件的运动,通过两电极间的放电蚀除材料来进行切割加工的一种新型机床。
电火花曲面展成加工的研究nbsp;来源:福建泉州华侨大学机电及自动化学院nbsp;作者:刘石安nbsp;【摘nbsp;要】研究数控电火花铣削加工工艺,探索大面积曲面铣削加工方法,加工路径直接由通用模具设计软件生成,电极损耗补偿按加工路径均匀递增补偿法计算。【关键词】电火花加工;电火花铣削加工;电极补偿http://www.suzhou-mould.com/tech_detail.asp?keyno=83电火花成形是模具型腔加工的主要方式,其加工质量关键之一是电极的制造,由于粗、中、精加工时的放电间隙不同,电极尺寸也应不同,因此需制作多个电极才能最终满足加工精度的要求。特别是型腔加工面积较大时,有时还必须使用分割电极加工法,依次完成型腔各个部分的加工。由此使电极制作成本增高。分割电极加工时,型腔表面还会产生接缝以及电极二次装夹重复定位精度问题,这些都会影响电火花成形加工的质量。随着数控技术的发展,模具型腔加工有了新的工艺方法——数控电火花铣削加工,即用简单电极展成复杂型面。数控电火花铣削加工工艺的关键是加工路径的生成和电极损耗的补偿。对此国内外许多电加工学者做了大量深入细致的研究,如研究等损耗分层加工模型以及基于该模型建立加工路径生成的专用CAM软件,研究电极损耗精密检测技术、在线电极补偿等[1~4]。数控电火花铣削工艺可进行修尖角加工、窄缝加工及侧面伺服加工等,但本文更关心的是空间直线伺服进给问题,研究的主要内容集中于空间曲线轨迹加工方向、空间曲面展成加工方向,探索型腔型面的数控电火花铣削加工工艺。本文引用金属切削加工中心的工艺路线,应用通用的模具加工软件UG造型,生成加工路径,并将加工代码编译成具体机床的数控指令。在电极损耗补偿方面,只考虑Z轴方向的补偿,并提出沿电极加工路径、按轨迹路程均匀递增补偿电极损耗的方法。1nbsp;数控电火花铣削加工工艺加工中心的铣削加工工艺已很成熟,故将其引入数控电火花铣削加工工艺中。经过研究和实验,已证实轮廓加工、挖槽加工、沿曲面加工、修边、去残留等加工问题都能用数控电火花铣削加工方法解决,也就是说数控电火花铣削加工中的加工路径生成问题可以用通用模具加工软件解决。值得注意的是电火花铣削加工并不等同金属切削加工,由于放电间隙和电极损耗的存在,会对型腔尺寸精度产生影响,因此在给数控电火花铣削加工编程时必须注意如下问题:(1)nbsp;加工余量。该参量的最小值要求大于放电间隙,超精加工时加工余量并不为零,且前一道工序要给后一道工序留下余量。(2)nbsp;加工方式。在轮廓加工或挖槽加工时可以选择生成圆弧段程序。而在沿曲面加工时必须选择直线加工方式,包括切入切出程序,即程序段必须是空间微直线段,这也有利于电极损耗补偿计算。(3)nbsp;加工精度。加工精度越高,弦线对空间曲线的逼近度越高,空间微直线段越多,程序越长。实际加工时,粗加工可以选择低一点的精度,以减少程序段数。(4)nbsp;残余波峰高。该参量指刀具横向进给量,其值越小,加工曲面越光顺。该参量也可以用刀具直径的百分比表示。(5)nbsp;电极尺寸。本文要求每次加工编程时输入电极直径的实测值,这样可让电极损耗补偿计算只须放在Z轴方向。(6)nbsp;电参量和电极长度补偿。电参量的选择要参考加工余量,超精加工时要选择正极性加工方式,要用电子的能量去修平放电痕凸起。电极损耗补偿值依工艺经验而定,它与电参量、电极材料对及工作液等相关。电极损耗补偿值均匀插入每个微直线段端点上。数控电火花铣削加工编程路线(图1)按上述6个方面要求设置参量,就可生成粗、中、精加工路径及机床数控指令。加工余量、加工方式、精度、残余波峰高、实际电极尺寸nbsp;零件毛坯nbsp;UG-NXnbsp;刀具路径补偿软件nbsp;电参数nbsp;刀具长度补偿值输入nbsp;电火花数控铣削加工程序nbsp;图1nbsp;数控电火花铣削加工编程路线用模具软件UG设计了一空间曲面,上有“电火花”字样。为体现数控电火花铣削加工能力,将所有工序全部采用数控电火花铣削加工方案。粗加工用ф14mm电极,按挖槽采用分层加工,横向进刀为电极直径的80%;中精加工用ф8mm和ф4mm的端电极,按矢量、沿曲面方式加工,横向进刀分别为电极直径的8%和2.5%。图2为中精加工刀具路径。电极ф8mm,E293nbsp;电极ф4mm,
快走丝计太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)接触器触点频繁闭合断开造成的噪声让路层还督处妈正呀取一大。这些问题导致的主要后果加初手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输入端子和反映诗留积煤置细艺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择和设定,省去了复杂的中间转换控制。(3)电机的启停时间及电组范露胜首流可分别通过手动编码或自动设置完成,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)。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。(花5)变频器还可自行弥补电网电压波动,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。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乱论乎家滑古占技省电极丝按一定线速度移动往志振双复运丝,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包重深望术控达到的。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。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:(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)保护电歌倍树半犯弦古城许路,为了保护动作的快速性和实时船降帮监测性,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。电火花线切割加工机床集、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,达到对三相异步景吃的滑血料电机的无级调速,具有吃院规战节能、对电网无污染、调速范围大、调速机械性硬等优点。