放久了的气球                高速走丝电火花线切割机电气原理与维修

 

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中走丝线切割印象

[ 2007-7-14 9:27:48 | By: cmpqlin ]
    在2004年着手写高速走丝电火花线切割机电气原理与维修书稿时,没有看到“中走丝”的提法;在写稿过程中,仍没有注意这个名称。直到2007年初,在与一位朋友的邮件交流中,他提到了“研发中走丝产品的控制柜”,才感到一震!
    因为,在……线切割机电气原理与维修》一书中,已经指出:在保留快速走丝(更确切地说,是“往复走丝”——摘者注)要素的基础上,通过对机床结构、数控系统、脉冲电源、加工工艺等方面的完善,改进机床品质、提高加工效率,以适应量大面广的模具及零件加工的需要……(p.25)
    实现的基本方法,是:多次切割、高速加工与电极丝的稳定(p.12~13),人工智能技术的应用与建立工艺数据库(p.41~p.43)等,并且符合环保和安全的发展趋势(p.27)。
 ……
    目前,对于中走丝线切割具体电路的介绍,资料可能不是很多,所以笔者未能找到这方面的直接内容;为此曾发邮件与在博客上留言,向有关厂家求助,请能否提供机床的随机电气资料,以满足笔者的好奇心、并作个小小的宣传,至今暂未收到效果。
    好在由于《高速走丝电火花线切割机电气原理与维修》的缘故,又订阅了2007年的《电加工与模具》(之前中断了几年)(可惜缺了第2期);而网络上查到的广告内容虽单调,却也看到了推广的力度。
    所有这些综合起来,对“中走丝线切割”机床,可以形成一个大体的印象。
  
1、中走丝线切割的特点
    高速走丝与低速走丝(或快走丝和慢走丝)的提法,是用电极丝的走丝速度来区分的。而中走丝,虽然其走丝速度介于二者之间,但它描述的重点,并不是走丝速度,仅仅是参照了以前的名词,形象化地把这种——在高速走丝基础上发展起来的,加工效果向低速走丝靠拢的——新型机床,称为了中走丝;且又与俗称(以前的名词)快走丝、慢走丝相对应。
    事实上,在现行有效的“特种加工行业”标准中,已经不以走丝速度来划分线切割机床类型,而是分为了“单向走丝型”和“往复走丝型”两类。例如,GB/T 7925-2005 电火花线切割机(往复走丝型) 参数。
    这样,快走丝和中走丝,都属于往复走丝型线切割。而在平常的叙述中,仍不妨以快走丝和中走丝相区别。现在,来看中走丝线切割的特点。
    (1)可实现多次切割 中走丝与快走丝的显著区别,是可实现多次切割。多次切割的目的,是为了提高表面质量,满足加工工件的需要,从而扩大适应范围。例如,中走丝机床,在三次切割后,表面粗糙度达Ra≤1.2μm。
    多次切割对机床的机械精度、重复定位精度、运丝系统的稳定性、脉冲电源的性能、工作液的电导率以及多次切割的工艺数据库等的要求远远高于普通HSWEDM机床的要求。(《电加工与模具》2007(3):3)
    (2)脉冲电源有所突破 为实现多次切割而又保证加工效率,必须提高在粗加工时的切割速度,这需要脉冲电源的密切配合。
    为此,根据电力电子技术的发展,将脉冲电源进行了改进,并取消了限流电阻(限流电阻,参见《高速走丝电火花线切割机电气原理与维修》p.79、p.145)。这样一来,既提高了脉冲电源性能,又节约了能源。  
    当前,中走丝脉冲电源的最大切割速度接近200mm2/min,多次切割(例如三次)的平均速度,可达60mm2/min左右;而且,获得了极低电极丝损耗的效果。因此,有的被号称为智能化高频脉冲电源。
    (3)控制系统 中走丝线切割多采用工业PC机构成一体化的编程控制系统,结合工艺数据库,系统能提供最佳加工条件,以达到高速加工、保证质量、简化操作的目的。
    例如,用户在输入加工条件(材料、厚度等)、工艺参数(表面粗糙度等)后,系统就可给出合适的电规准(脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、加工电压、加工电流等),以及伺服进给速度、电极丝运丝速度等进行各次加工,并在加工中作出适当反应。
    所以,控制系统需要脉冲电源、机床电气系统的密切配合,也有把这类型机床称为“智能化多速走丝线切割机床”的。
    (4)机床电路 为满足各次切割的不同要求,电极丝运丝速度要求可进行调节,采用交流变频调速是常用的方式。
    如此一来,可采用电子逻辑电路代替继电器控制电路,同时也方便了与控制系统接口,便于对运丝速度的控制。
    采用变频调速后,也减缓了运丝电机的换向冲击,有利于保持电极丝的稳定。
    (5)机床机械精度的提高及其他 为保证多次切割的效果,机床必须有较高的重复定位精度,这对床身、导轨等都有一定的要求。
    采取的措施包括:设计合适的结构、选用合适的材料、使用直线导轨,以及进给系统采用无间隙齿轮副或电机直拖消间隙等,以此来保持机床的精度和耐用性。
    在电极丝的稳定性方面,也同样采取了各种各样的措施。
    另外,开发了新的工作液,新的过滤系统,以满足加工和环保要求。
  
    2、快走丝线切割与中走丝线切割
    在高速走丝电火花线切割机电气原理与维修中,把传统的“快走丝线切割”称为了“普通高速走丝线切割”,以区别于以后出现的新型机床——就目前来说,“中走丝”就是这样的新型机床。(参见"书中,为什么一再提及“普通”?(线切割)") 
    (1)快走丝(普通高速走丝线切割机床)仍会有较大的拥有量
    中走丝是近年发展起来的新型机种;之前,快走丝已经历了一个年产销数万台的鼎盛时期,这大量的机床仍将继续使用。并且,由于快走丝技术成熟,价格低廉,以及高效大厚度加工的优势,所以仍将占有相当大的市场份额。
    即使计算到使用日久而退出的机床,和采用中走丝技术改造的少量机床,快走丝的绝对数量,仍将是一个可观的数字。考虑到机床较长的使用寿命,所以在相当长的时间内,快走丝数量仍占有绝对优势。
    (2)快走丝与中走丝将长期共存
    目前,中走丝线切割有较强的推广力度,也有较好的发展势头。它“在加工一些厚度不大的工件方面已有实用的价值,但若加工的工件厚度较大,实现可靠加工就较为困难。”(《电加工与模具》2007(3):3)
    由于中走丝秉承了快走丝性价比高的优点,又有加工质量好的优势,虽然加工效果越好的机床价格越高,但仍然会被一些有需要的用户接受。结合上面的论述,可知快走丝与中走丝将长期共存。
    并且,随着中走丝技术的完善,在电气控制方面,部分快走丝将有向中走丝融合的趋势,保持性价比优势的快走丝机床或者大众化机床,将借鉴中走丝的可用技术,从而提高性能。
    以上粗浅看法,欢迎指正。 
    (莫操君 于20070714)
  
    附:新情况下,《高速走丝电火花线切割机电气原理与维修》的作用
    对于中走丝线切割,该书可用来了解线切割的基本原理,了解对电气系统各部分的要求,学习电路分析方法、试验方法和检修方法,掌握基本的维修知识。
    而对于快走丝线切割,得到的收获将更多。
 
 

wowgold

[ 2008-9-8 21:10:37 | By: welcome(游客) ]
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Re:卧式砂磨机

[ 2008-3-28 16:24:00 | By: 卧式砂磨机(游客) ]

不错!!

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