摘 要:本文綜述了線(xiàn)切割機床的種類(lèi)、特點(diǎn)和歐瑞線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器在線(xiàn)切割機床上的具體使用和好處。
一、引言:
電火花線(xiàn)切割機床主要用于較難切削的材料、特殊及復雜形狀的高精度零部件的加工。以被廣泛應用與模具、精密機械、工具、航空航天等行業(yè)的制造加工領(lǐng)域。
目前,電火花線(xiàn)切割機床按運絲速度的不同可以分為:慢走絲線(xiàn)切割機床、中走絲線(xiàn)切割機床和快走絲線(xiàn)切割機床。
在八五計劃之前(九十年代初)我國主要進(jìn)行快走絲線(xiàn)切割機床的研究和開(kāi)發(fā)。到目前快速走絲線(xiàn)切割機床已是我國電加工行業(yè)的主導產(chǎn)品。我國的快走絲線(xiàn)切割加工機床以其簡(jiǎn)單的操作方式、低廉的價(jià)格及較快的加工速度得到了較廣泛的應用,并且引起了國外用戶(hù)注意。
二、行業(yè)介紹:
面對國外高加工精度的線(xiàn)切割機床。我國早在“八五”期間,電加工行業(yè)就提出作為提供用戶(hù)的商品線(xiàn)切割機床應具備下列指標:
1.表面粗糙度Ra為1.25~0.63μm時(shí),切割速度為20mm?/min。
2.表面粗糙度Ra為2.5~1.25μm時(shí),切割速度為40mm?/min。
3.按國標GB7926-87中有關(guān)條目的加工與檢驗方法,切割八角工件時(shí),其縱剖面的尺寸差為0.006mm,橫剖面的尺寸差為0.009mm。加工四個(gè)孔的位置誤差為0.008mm,四個(gè)孔的尺寸誤差為 0.012mm。
4.應有高效切割機床提供用戶(hù),最高速度達到250mm?/min。
以上的指標目前對于成為商品化的快走絲線(xiàn)切割機床(或按目前的加工工藝方法)來(lái)講,幾乎都難以達到和實(shí)現。
因此,近幾年來(lái)國內線(xiàn)切割機床制造行業(yè)開(kāi)始探索提高線(xiàn)切割機床加工精度的新技術(shù)和新工藝。先后出現了快走絲多次切割、中走絲多檔速多次切割、慢走絲多次切割、進(jìn)三退二往復式運絲等新的工藝和技術(shù)。各個(gè)實(shí)行國標的機床生產(chǎn)廠(chǎng)家經(jīng)過(guò)反復實(shí)驗和驗證前三種工藝都能滿(mǎn)足國標GB7926-87的加工誤差要求。在解決了機床的重復定位精度和機械上的導輪抖動(dòng)、儲絲筒跳動(dòng)、電極絲抖動(dòng)等問(wèn)題后,機床的加工精度可以和進(jìn)口機床媲美。進(jìn)三退二往復式切割的加工精度也比普通快走絲機床的加工精度有了很大的提升。
以上新的技術(shù)和工藝的實(shí)現對運絲電動(dòng)機的控制提出了許多新的要求。如速度可調節、多檔速運行、進(jìn)三退二、電機頻繁換向、電機快速制動(dòng)等要求。依靠之前快走絲機床的可控硅換向和電解電容開(kāi)關(guān)電路直流制動(dòng)是無(wú)法實(shí)現上述功能的。
三、歐瑞傳動(dòng)線(xiàn)切割變頻器:
為滿(mǎn)足目前線(xiàn)切割機床行業(yè)的特殊應用要求,歐瑞傳動(dòng)電氣有限公司(原煙臺惠豐電子有限公司)經(jīng)過(guò)數月的市場(chǎng)調研,組織研發(fā)了線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器。2006年底至今,我們已在蘇中多家線(xiàn)切割機床生產(chǎn)企業(yè),及中走絲電控系統制造廠(chǎng)家批量使用線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器。經(jīng)過(guò)反復實(shí)驗已完全滿(mǎn)足了快走絲、中走絲、多檔速運絲、進(jìn)三退二運絲、快速制動(dòng)、頻繁快速換向的使用要求,變頻器工作穩定,機床的運絲系統故障大大降低。
以下是對歐瑞傳動(dòng)電氣有限公司線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器專(zhuān)用功能和特點(diǎn)的簡(jiǎn)單介紹:
1、 快走絲均速運絲功能
由于快走絲機床具有快速的切削速度、采用精確的重復定位并多次切割的加工工藝后具有與慢走絲相當的加工精度、且沒(méi)有安裝變頻器的線(xiàn)切割機床的換向電路和制動(dòng)電路的故障率較高。所以我們在開(kāi)發(fā)線(xiàn)切割專(zhuān)用變頻器的時(shí)候保留了快走絲的功能。
因為變頻器的速度是可調的,所以將變頻器應用于快走絲線(xiàn)切割機床可以針對不同的加工精度和切削速度對機床的運絲速度進(jìn)行調整,機床的加工范圍更廣。變頻器的輸出頻率可以調整到50HZ以上,這樣線(xiàn)切割機床的運絲速度至少可以比工頻運行時(shí)提高20%以上,機床的加工速度可以得到較大的提高。
在機床配電方面,線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器在電氣控制方面是高度集成的。如運絲電機的制動(dòng)電路、運絲電機換向電路、高頻脈沖電的通斷控制電路、運絲電機保護電路、運絲電機故障報警電路等都集成在變頻器內部。這樣機床廠(chǎng)家在機床的電氣安裝方面就省去了一些故障率較高繼電器、接觸器、可控硅開(kāi)關(guān)器件、電解電容直流制動(dòng)電路等電路及器件,機床的電氣穩定性會(huì )得到很大的提高,同時(shí)機床的電氣配線(xiàn)也更簡(jiǎn)單、方便。
變頻器控制方面,可以通過(guò)變頻器的“目標頻率”或稱(chēng)為“數字設定頻率”的參數對變頻器的工作頻率進(jìn)行設定,也可以通過(guò)變頻器的上升鍵、下降鍵或頻率設定電位器進(jìn)行頻率設定。特別要提到的是由于變頻器內置了運絲速度變化自動(dòng)切斷電火花脈沖的功能,所以即便是機床運絲過(guò)程中也可以對機床的運絲速度進(jìn)行調整,不必擔心斷絲的問(wèn)題。變頻的運行指令由端子“OP6”接受;停機、自動(dòng)加工結束停機、斷絲停機指令由“OP5”接受;正轉指令由“OP7”接受;反轉指令由“OP8”接受;“TA、TC”端子用于控制點(diǎn)火花脈沖的通斷。機床配線(xiàn)實(shí)例見(jiàn)下圖:
1、多檔速運絲功能
多檔速運絲功能,用于線(xiàn)切割機床“割一修二”的多次切割工藝,可以極大的提高工件的加工精度,降低加工誤差。變頻器每一擋的速度可以由機床生產(chǎn)廠(chǎng)家或用戶(hù)根據自己的需要自由設置。根據用戶(hù)社定的運絲速度的不同,該功能可分別應用于快走絲機床的多次切割工藝、中走絲機床的多次切割工藝及慢走絲機床的多次切割工藝。
變頻器的多檔速功能是通過(guò)三個(gè)多檔速端子“OP2、OP3、OP4”與公共端子“CM”的通斷組合狀態(tài)來(lái)實(shí)現的,最多可以有8檔速。機床廠(chǎng)家普遍采用的是三檔速,“割一修二”。端子“OP1”與端子“CM”保持接通以鎖定多檔速運絲模式。其他配線(xiàn)同快走絲均速運絲功能的配線(xiàn)相同。
2、“進(jìn)三退二”往復式運絲功能
“進(jìn)三退二”的往復式運絲也是一些廠(chǎng)家嘗試的提高機床加工精度的新工藝。該功能采用運絲電機正轉三秒再反轉二秒的循環(huán)工進(jìn)模式對工件進(jìn)行電蝕加工。
為實(shí)現此功能,線(xiàn)切割機床專(zhuān)用變頻器內置了計時(shí)換向自動(dòng)循運行功能。前進(jìn)時(shí)間和后退時(shí)間都作為一個(gè)可根據需要隨意設置的參數向用戶(hù)開(kāi)放。
變頻器的配線(xiàn)方式與快走絲均速運絲功能相同,只是這時(shí)的“OP1”與“CM”端子要保持開(kāi)路,瑣定往復式運絲模式