CN109108410A - 一种采用改进型高频电源的线切割机床 - Google Patents

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梁季彝
梁嘉杰
黄旭钊
陈晓晖
吴龙鹏
蒋睿畅
吴德跃
王文金
唐幸儿
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Jiangmen Xiaguang Intelligent Equipment Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
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Abstract

本发明公开了一种采用改进型高频电源的线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述机身内设置有给电火花切割头提供工作电流的电源模块，所述电源模块内设置有高频波产生装置以及控制波产生装置，所述高频波产生装置输出高频波，所述控制波产生装置输出脉宽和脉间比为1:1的低频控制波，所述电源模块内设置有用于整合高频波和低频控制波的与非门。上述方案中通过控制波和高频波整合，在线割的效率上要比单一的脉冲波要高，而且不容易断丝。

Description

一种采用改进型高频电源的线切割机床
技术领域
本发明涉及线切割领域，特别是一种高频电源采用整合波形的线切割机床。
背景技术
线切割机床是利用高频电火花电蚀模具工件的，甚至可以切割比A3金属硬得多的模具特钢12。是现代模具加工中必不可少的设备。不论是塑料模具加工或五金模具加工，线切割机床都以其切割精度奠定无可代替的角色。一般来说，线切割机床分为高速走丝线切割(价位在3.2万左右)线割误差精确度6CC以下、中速走丝线切割(价位在5～7万)线割误差精确度4CC以下、慢走丝线切割(价位在40万～100万，瑞士夏米尔更高达120万)线割误差精确度(号称0误差)在0.1～0.5CC以下。经过实验实践证明，由于普通高频电源的脉间调节不精确，如脉间>弧隙放电下降沿会导致线割效率低下，还有当脉宽<电弧上升沿时也会导致高频电反蚀钼丝现象，造成经常断丝现象，加大电流时断丝更快。参照图1，当控制波为单一的脉冲波形时，钼丝在脉宽期间一直处于高电平状态，温度较高，而且大量的金属粉尘积聚造成容易断丝，使到用户被迫放弃使用脉宽较宽的单一脉冲波形线割，因为这种高效率是牺牲钼丝来达到的，往往是线割钼丝损耗费大于加工费。而且高速走丝线切割、中速走丝线切割在线割时为了散热都是将钼丝循环加工和线割时加入加工液乳化油达到散热效果，这对误差的增加提高了条件，这是因为高频电火花在线割时由于高频精度不高，会造成高频反蚀钼丝现象发生，降低线割效率甚至断丝。然而慢走丝线切割是采用铜线对工件进行切割的，而且铜线不能循环加工，这有利于减少线割时产生的误差，但该类机器价格昂贵，不是一般用户可以接受，而且铜丝线不能重复使用，线割成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是通过对高、中速走丝线切割传统高频电源的技术改造，提高线割加工效率且不易断丝。
本发明所采用的优选技术方案是：
一种采用改进型高频电源的线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述机身内设置有给电火花切割头提供工作电流的电源模块，所述电源模块内设置有高频波产生装置以及控制波产生装置，所述高频波产生装置输出高频波，所述控制波产生装置输出脉宽和脉间比为1:1的低频控制波，所述电源模块内设置有用于整合高频波和低频控制波的与非门。
进一步，所述高频波产生装置优选包括用于产生高频波的芯片NE555。
进一步，所述与非门优选采用芯片74LS00。
进一步，所述电源模块内设置有对高频波产生装置以及控制波产生装置进行控制的单片机。更进一步的，所述电源模块内设置有旋转编码器，所述旋转编码器连接单片机，利用旋转编码器通过单片机对脉宽、脉间的精确控制，精确调节占空比，使高、中速走丝线切割的高频电源的高频精度得以提高。
进一步，所述电火花切割头采用钼丝作为放电电极。
本发明的有益效果是：
上述方案中通过控制波和高频波整合，改进后的输出波，钼丝在脉宽的上波期间里仍然存在下波，这给钼丝散热提供条件，同时当钼丝冷却后，大量冷却的金属粉尘随脉冲下波期间被乳化油(冷却液)冲下，钼丝便不易断。采用改进型高频电源的线切割机床在线割的效率上要比单一的脉冲波要高，而且不容易断丝。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是传统的单一脉冲波形的控制波。
图2是高频波的波形图。
图3是图1的控制波和图2的高频波整合后的波形图。
具体实施方式
参照图1至图3，本发明提供了优选的实施例，一种采用改进型高频电源的线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述电火花切割头采用钼丝作为放电电极，所述机身内设置有电源模块，电源模块给电火花切割头提供工作电流。
所述电源模块内设置有高频波产生装置、控制波产生装置以及用于控制产生波形的单片机，所述电源模块内还设置有旋转编码器，所述旋转编码器连接单片机。所述高频波产生装置优选采用芯片NE555输出高频波，也可以采用其他功能相同的芯片代替输出高频波，利用旋转编码器通过单片机对脉宽、脉间的精确控制，精确调节占空比，使高频电源的高频精度得以提高。所述控制波产生装置输出脉宽和脉间比为1:1的低频控制波。所述电源模块内设置有用于整合高频波和低频控制波的与非门，与非门优选采用芯片74LS00，通过与非门把控制波和高频波整合，改进后的输出波，钼丝在脉宽的上波期间里仍然存在下波，这给钼丝散热提供条件，同时当钼丝冷却后，大量冷却的金属粉尘随脉冲下波期间被乳化油(冷却液)冲下，钼丝便不易断。采用改进型高频电源的线切割机床在线割的效率上要比单一的脉冲波要高，而且不容易断丝，具有良好的竞争力。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用改进型高频电源的线切割机床，包括机身，所述机身上设置有电火花切割头，所述机身内设置有给电火花切割头提供工作电流的电源模块，其特征在于，所述电源模块内设置有高频波产生装置以及控制波产生装置，所述高频波产生装置输出高频波，所述控制波产生装置输出脉宽和脉间比为1:1的低频控制波，所述电源模块内设置有用于整合高频波和低频控制波的与非门。
2.根据权利要求1所述的一种采用改进型高频电源的线切割机床，其特征在于：所述高频波产生装置包括用于产生高频波的芯片NE555。
3.根据权利要求1所述的一种采用改进型高频电源的线切割机床，其特征在于：所述与非门包括芯片74LS00。
4.根据权利要求1所述的一种采用改进型高频电源的线切割机床，其特征在于：所述电源模块内设置有对高频波产生装置以及控制波产生装置进行控制的单片机。
5.根据权利要求4所述的一种采用改进型高频电源的线切割机床，其特征在于：所述电源模块内设置有旋转编码器，所述旋转编码器连接单片机。
6.根据权利要求1所述的一种采用改进型高频电源的线切割机床，其特征在于：所述电火花切割头采用钼丝作为放电电极。
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