CN201669482U - 一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，其通过在钼丝的第一端与第二端之间连接一LC支路，该LC支路主要由电感和电容组成，电感的第一端与钼丝的第一端相连接，电感的第二端与电容的正极端相连接，电容的负极端与钼丝的第二端相连接，优点在于通过在钼丝的两端连接一LC支路，利用电感和电容储能，减少上电过程的电压斜率，在钼丝的第一端处的电压达到一定程度且形成局部放电加工后，电压快速下降至25V左右，此时电容放电，能够有效加快线切割加工速度；在钼丝放电加工结束后，电容继续对钼丝两端提供电压，此时钼丝吸附工作液中的碳材料，达到了补偿钼丝损耗和保护钼丝的目的，从而可有效提高加工精度。

Description

一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路

技术领域

本实用新型涉及一种走丝线切割机床中的电火花线切割控制电路，尤其是涉及一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路。

背景技术

电火花线切割机床是制造模具必不可少的设备，目前使用的电火花线切割机床可分为两大类：第一类为慢走丝线切割机床，其功能多，且加工精度高，但由于其采用黄铜丝作为电极丝，黄铜丝一次使用后废弃，导致成本较高；第二类为快速走丝线切割机床，由于其采用钼丝作为电极丝，且钼丝可反复使用，使得生产耗材少、成本低，因此在国内被广泛使用，但其加工速度还停留在90年代的技术上，未有突破；另一方面钼丝在反复使用中由于不断汽化蒸发，钼丝的线径由粗变细，加工尺寸发生变化，因此导致加工精度较低。

为解决快速走丝线切割机床的加工速度问题，有人通过对快速走丝线切割机床的电火花线切割控制电路中的脉冲放电电路(如图1所示)分析，发现可以通过加大脉冲放电电路的电压或电流来提高加工速度，这种方法虽然在一定程度上提高了加工速度，但不是非常显著，且由于电压或电流的加大，将导致钼丝的气化速度加快，从而将损坏钼丝。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高走丝线切割机床的加工速度，且可大大降低钼丝的损耗而保护钼丝的脉冲放电电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，包括电解电容、限流电阻、三极管和钼丝，所述的电解电容的正极端与所述的限流电阻的第一端相连接，所述的电解电容的负极端与所述的三极管的发射极相连接，所述的限流电阻的第二端与所述的钼丝的第一端相连接，所述的钼丝的第二端与所述的三极管的集电极相连接，所述的三极管的基极接入控制信号，其特征在于所述的钼丝的第一端与第二端之间连接有LC支路，所述的LC支路主要由电感和电容组成，所述的电感的第一端与所述的钼丝的第一端相连接，所述的电感的第二端与所述的电容的正极端相连接，所述的电容的负极端与所述的钼丝的第二端相连接。

所述的电感的功率大于等于5W，所述的电容的功率大于等于2W。

所述的电感的电感量及所述的电容的电容容量由所述的钼丝工作时与加工工件之间的放电间隙决定。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在钼丝的两端连接一条主要由电感和电容串接而成的LC支路，利用电感和电容储能，减少上电过程的电压斜率，在钼丝的第一端处的电压达到一定程度且形成局部放电加工后，电压快速下降至25V左右，此时电容放电，能够有效加快线切割加工速度；在钼丝放电加工结束后，电容继续对钼丝两端提供电压，此时钼丝吸附工作液中的碳材料，达到了补偿钼丝损耗和保护钼丝的目的，在选择了合理的电感量和电容容量的前提下，可以做到钼丝损耗为0的效果，从而可有效提高加工精度。

附图说明

图1为现有的脉冲放电电路图；

图2为本实用新型的脉冲放电电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

现有的电火花线切割控制电路中的脉冲放电电路如图1所示，其包括电解电容C1、限流电阻R1、NPN型三极管T1和钼丝M1，电解电容C1的正极端与电解电容C1的负极端分别与电火花线切割控制电路中的主控制电路相连接，电解电容C1的正极端与电解电容C1的负极端之间加载有90V左右的电压，电解电容C1的正极端与限流电阻R1的第一端相连接，电解电容C1的负极端与三极管T1的发射极相连接，限流电阻R1的第二端与钼丝M1的第一端相连接，钼丝M1的第二端与三极管T1的集电极相连接，三极管T1的基极接入控制信号。电火花线切割是在液体介质中进行的，快速走丝线切割机床的自动进给调节装置使加工工件和钼丝之间保持适当的放电间隙，当钼丝和加工工件之间施加很强的脉冲电压时，会击穿介质绝缘强度最低处，由于放电区域很小，放电时间极短，因此能量高度集中，使放电区域的温度很高，这样钼丝易汽化蒸发而损坏钼丝。

对电火花线切割的工艺指标分析，及对上述脉冲放电电路的放电参数和非电参数等方面对工艺指标的影响的分析，发现放电电流密度是钼丝损耗的关键，特别是放电电流密度的突变，而放电过程控制的好坏也直接影响到加工性能的优劣，因此本实用新型提出了一种新型的用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，如图2所示，其是在现有的脉冲放电电路的基础上，在钼丝M1的第一端与第二端之间增加一条LC支路，该LC支路主要由储能电感L1和电容C2组成，储能电感L1的第一端与钼丝M1的第一端相连接，储能电感L1的第二端与电容C2的正极端相连接，电容C2的负极端与钼丝M1的第二端相连接。

在此具体实施例中，储能电感L1的电感量及电容C2的电容容量由钼丝M1工作时与加工工件之间的放电间隙决定，如放电间隙的脉冲波形的高电平为60μs且低电平为200μs时，可选择电感量为20mH左右的储能电感，电容容量为3μF左右的电容。

在此具体实施例中，储能电感L1和电容C2的功率可达到瓦级功率，储能电感L1的功率大于等于5W，电容C2的功率大于等于2W。

本实用新型的控制原理为：1)、在放电开始时，钼丝的第一端处的电压较高，在90V左右，利用LC支路中的储能电感和电容储能，可减少上电过程的电压斜率；2)、当钼丝的第一端处的电压达到一定程度且形成局部放电加工后，电压快速降低，大约降到25V左右，电容放电，加速线切割加工速度，直到结束，储能电感起到电流不突变、平稳的作用；3)、钼丝放电加工结束后，电火花线切割控制电路中的主控制电路电压消失，利用电容可继续对钼丝两端提供电压，在高温时钼丝吸附起绝缘、冷却和冲走屑末作用的工作液中的碳材料，达到补偿钼丝损耗和保护钼丝的有效手段。

本实用新型提出的脉冲放电电路同样适应于慢走丝线切割机床，与应用于快速走丝线切割机床不同的是，由于慢走丝线切割机床是采用黄铜丝作为电极丝，因此应用于慢走丝线切割机床的新型的脉冲放电电路是在原脉冲放电电路的黄铜丝的两端增加一LC支路，LC支路的储能电感的第一端与黄铜丝的第一端相连接，LC支路的储能电感的第二端与LC支路的电容的正极端相连接，LC支路的电容的负极端与黄铜丝的第二端相连接。

Claims (3)

1.一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，包括电解电容、限流电阻、三极管和钼丝，所述的电解电容的正极端与所述的限流电阻的第一端相连接，所述的电解电容的负极端与所述的三极管的发射极相连接，所述的限流电阻的第二端与所述的钼丝的第一端相连接，所述的钼丝的第二端与所述的三极管的集电极相连接，所述的三极管的基极接入控制信号，其特征在于所述的钼丝的第一端与第二端之间连接有LC支路，所述的LC支路主要由电感和电容组成，所述的电感的第一端与所述的钼丝的第一端相连接，所述的电感的第二端与所述的电容的正极端相连接，所述的电容的负极端与所述的钼丝的第二端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，其特征在于所述的电感的功率大于等于5W，所述的电容的功率大于等于2W。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于走丝线切割机床的脉冲放电电路，其特征在于所述的电感的电感量及所述的电容的电容容量由所述的钼丝工作时与加工工件之间的放电间隙决定。