對電火花線切割脈沖電源有哪些要求？（脈沖電源）
文章出處：undefined 責任編輯：147小編 閱讀量：348 次 發表時間：2023-03-03 04:01:39
電花線切割加工屬于中、精加工，往往采用某一規準將工件一次加工成形。因此，對加工精度、表面粗糙度和切割速度等工藝指標有較高的要求。為了滿足電火花線切割加工條件和工藝指標的需要，對電火花線切割脈沖電源提出如下要求：（1）脈沖放電峰值電流要適當，并便于調整，在實際加工中，由于加工精度和電運轉張力的要求，電極絲的直徑不宜太大，一般電模絲直徑為0.08-0.25mm。這樣，受電極絲直徑的限制，它所允許的放電峰值電流也就不能太大。與此相反，由于工件具有一定的厚度，欲維持穩定加工，放電峰值電流又不能太小，否則加工將不易穩定進行或者根本無法加工。由此可見，線切割加工的放電峰值電流的變化范圖不宜太大，一般在10-25A范圍內變化。（2）脈沖寬度要能調小。在電火花線切割加工中，欲獲得較高的加工精度和好的表面粗糙度，應使每次脈沖放電在工件上產生的放電凹坑要適當，這就要控制單個脈沖能量。當根據加工條件選定脈沖峰值電流后，可盡量減小脈沖寬度。脈沖寬度小，即放電時間越短，放電所產生的熱量就越來不及傳導擴散，而被局限在工件和電極絲間很小的范圍內，一方面熱傳導損耗小，能量利用率提高了，更重要的是在工件上形成的放電凹坑不但小，而且也不存在燒傷現象。同時放電凹坑分散重疊較好，表面光滑平整，使放電表面凸回不平度小，從而可以得到較高的加工精度和好的表面粗糙度。然而，線切割脈沖電源的單個脈沖能量又不能太小，否則將會使切割速度大大下降，或者使加工根本無法進行。這樣，脈沖能量就要控制在一定范圍內。在實際加工中，脈沖寬度約在0.5-64μs范圍。（3）脈沖頻率fp要能調高。脈沖寬度小，放電能量小，雖然有利于提高加工精度和改善表面粗糙度，但是會使切割速度大大降低，為了兼顧這幾項工藝指標，應盡量提高脈沖頻率，即縮短脈沖間隔，增大單位時間內的放電次數。這樣，既能獲得較好的表面粗糙度，又能得到較高的切割速度。必須指出，脈沖間隔太小，會使消電離過程不充分，造成電弧放電，并引起加工表面燒傷。因此，脈沖間隔不能太小，只能在維持火花放電穩定的前提下，盡量減小。一般情況下，線切割加工的脈沖頻率約在5~500kHz范圍內。（4）有利于減少電極絲損耗。在高速走絲方式的線切割加工中，電極絲往復使用，它的損耗會直接影響加工精度，損耗較大時還會增大斷絲的概率。因此，線切割脈沖電源應具有對電極絲損耗低的性能，以便保證一定的加工精度和維持長時間的穩定加工。有的電源加工時電極絲的損耗較大，在一般加工條件下，加工10000mm2面積時，電極絲直徑方向損耗可達0.02mm之多，這樣連續切割了10000mm2的面積后，由于直徑變化引起切縫變小，將造成明顯的加工誤差。電極絲損耗小的脈沖電源，切割10000mm2面積時，電極絲損耗應小于0.001mm，這時損耗對加工精度的影響就很小了。因此，對于高速走絲線切割加工，電極絲損耗應越小越好。電極絲損耗大小是脈沖電源性能好壞的重要標志之一。（5）要輸出單向脈沖。根據極性效應原理，不能采用交變脈沖來進行電火花線切割加工，否則無極性效應，生產率低而電極絲損耗大，所以脈沖電源必須輸出單向直流脈沖，對可能出現的負脈沖（反向脈沖）也要加以限制切除。（6）脈沖波形的前沿和后沿以陡些為好。如圖1所示，如果脈沖前沿不陡，則氣化爆炸力不強，使金屬蝕除量少，且擊穿點出現時間不統一，單個脈沖放電能量有差別，使加工表面粗糙度不均勻，前、后沿不陡，還限制了脈沖頻率的提高。為了使脈沖前、后沿陡直，脈沖電源的功率輸出級要采用大功率高頻管，并在電路中采取措施使之加速導通或截止。但也必須指出，前、后沿太陡會加快電極絲損耗。
圖1 開路電壓波形（7）脈沖參數應在較寬的范圍內可調。精加工時要求脈沖寬度小、單個脈沖能量小，而粗、中加工時，則要求脈沖寬度大、電壓高、單個脈沖能量和電流幅值大，在切割硬質合金和厚工件時還要求脈沖間隔大些。因此，為了有一定的適應性脈沖參數應在一定的范圍內可以方便調節。一般：脈沖寬度=1~70μs；脈沖間隔=5~50μs；開路電壓=60~100V；短路峰值電流=10~25A。（8）使用穩定可靠，易于制造和便于維修。
來 源：電火花及線切割加工有問必答300例
作 者：郭永豐，白基成，張學仁
出 版：哈爾濱工業大學出版社
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