零电压开关下的IGBT在电火花加工脉冲电源中的应用研究

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承,双线EDM技术 由于线切割技术的费用正在不断上升，因此为了提高微调EDM机械的性能，降低生产成本，人们普遍认为双线EDM技术可以作为一种强有力的生产工具。在全球市场中，至少有一大部分模具车间一直处于竞争的压力之下，他们一方面需要降低操作成本，另一方面又要压缩周转时间。我们一直在为这场战争努力着，但有一件事情对那些“在前线战斗的人们”可能还不那么明确，其实机床制造商正在努力帮助他们提高产品质量、产量和产品的经济性。现在，EDM制造商采取了许多不同的方法，努力降低操作成本。在EDM加工方面，他们主要集中在以下这些领域：提高EDM发生器的效率，降低整体能耗；强调降低线切割工具的进给速度，再次开发电蚀加工技术；提高粗切割中的加工精度，减少修整次数；提高小直径EDM黄铜切割线的切割速度和精度，在某些应用领域，它们可以代替较大直径的线切割技术。这些特殊的加工方法是非常有价值的，但是还有其他的方法可以节约费用。例如，我们将EDM线切割机床看作是加工中心将会是什么样的情况呢？如果我们能够自动地将粗加工切割线更换成精加工切割线又会是怎样的情况呢？在更多的应用领域中，能够自动更换切割线的功能是有很多优点的。在下面几个应用领域中，可以在四个不同的方面节约费用。满足小圆角半径的加工要求双线EDM线切割系统在通用领域中，先使用大直径切割线电蚀加工内部半径较小的轮廓，然后再自动地改换成较小直径的切割线进行精加工，并完成小圆角半径部分的加工（见图1）。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172103186047.bmp[/img]图1 较大直径线的切割方法不能满足小半径加工的要求从图2中可以看到，采用这种切削策略，在节约费用方面的好处是显而易见的。如果没有双线切割的优越性，这种零件在大多数情况下，只能全部采用0.004in(1in=25.4mm)直径的切割线加工，因为在普通的EDM线切割机上转换切割线的直径费用相当大，而且非常麻烦。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172103281010.bmp[/img]图2 这个实例表明，采用双重线切割技术可节约加工时间（注：图中单位1in=25.4mm）满足变化的多样加工要求许多零件的内部形状和外部参数要求采用EDM机床加工。图3所示的应用领域表明，内部的细节需要满足较小的圆角半径的要求，并包括外部细节。在普通的EDM机床上，至少可以采用两种方法来解决这个工件的加工问题：采用较小直径的切割线加工外部和内部形状；采用较小直径的切割线切割内部形状，然后用手工更换成较大直径的切割线，完成外部形状的切割加工。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172103389643.bmp[/img]图3 有很多种零件的内部形状和外部参数需要采用EDM线切割技术加工，采用不同直径的线切割技术可以加工多种零件，而且具有很多优点采用这种工艺可以达到较快的切割速度，但是会因为更换切割线而损失时间，而且会增加费用。在大部分EDM机床上，更换切割线是一个很费时的过程，在实际更换过程中，切割线的导向需要重新调整。在双线EDM机床上，工件可以完全采用一种不同的方法加工：如果工件足够小的话，内部形状可先用较大直径的切割线进行无芯切割。否则会受到一个小圆棒的干扰，而必须将它清除。然后，双线加工系统将转换到较小直径的切割线进行内部形状的精切割加工。最后，双线加工系统再重新转换到较大直径的切割线，完成零件的外部形状加工。值得注意的是，凡是准备采用两种不同直径切割线加工高精度的细节，操作人员要求在电蚀加工前，对每种切割线的位置进行验证。这主要是因为切割线在生产过程中可能存在某些变化。在加工较大的零件时，有必要首先对外部的参数进行粗加工，然后再完成内部形状的加工。在电蚀加工过程中，如果担心零件会发生移动，就要采用这种策略。采用最好的切割线随着切割线费用的不断上升，这种策略越来越显得重要。在采用双线EDM系统的过程中，使用高性能层叠切割线进行粗加工是一件非常方便的事情，然后再自动更换成比较经济的黄铜切割线进行精加工操作。采用两种切割线相结合的方法，可以充分利用层叠线在粗加工切割中的高速性优势，又不会使精加工切割中应用的高价切割线浪费。表中所示为加工同一个具有高精度和高表面质量的60mm厚工具钢工件时，所采用的三种不同的切割加工策略及其加工结果的比较。在这个应用领域中，采用两种0.010in直径的不同切割线，其所节约的费用是非常明显的。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172103487119.bmp[/img]满足超精表面质量的要求有些双线EDM系统加工的表面粗糙度可以达到Ra0.05μm的水平。为了达到这样的表面质量，必须采用优质的涂锌切割线加工。这种0.008in的优质涂锌切割线价格比黄铜切割线高出60%，但在切割速度方面并没有真正的优势可言。因此根据这种情况，在粗加工时可采用黄铜切割线，精加工时则采用涂锌切割线。这是一台很不寻常的反转式EDM线切割机床（如图4）。该机床强调开发采用经济的黄铜切割线技术，这为黄铜切割线的应用打开了一个新领域。在许多应用领域中，这种切割线的操作速度基本上与涂锌切割线一样。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172104025824.bmp[/img]图4 三种不同类型的切割线：高性能型、经济型和小直径型，每一种切割线都有其独特的优点双线EDM系统所具备的自动换线能力非常适合于多直径线切割机床的应用领域。随着切割线费用的不断上涨，为了提高微调EDM线切割机械的性能，降低生产成本，人们普遍认为双线切割技术可以作为一种强有力的生产工具。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172104126408.bmp[/img]图5 独特的机械设计，其电火花装置了采用独家的双线数字控制技术虽然双线切割技术已经很好地与精密模具制造业结合在一起，但在精密模具制造应用领域中，它还是比较年轻的。由于压力的不断增加，我们将会在未来更多地使用这种具有更好成本效益的EDM技术。[img]http://www.jinkouzc.com/0903172104234799.bmp[/img]图6 双线配置图[img]http://www.jinkouzc.com/0903172104339290.bmp[/img]图7 表面粗糙度可达到Ra0.05μm的水平[img]http://www.jinkouzc.com/0903172104435927.bmp[/img]图8 采用两种不同切割线的线切割机床正在工作[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-9/2008928144133.jpg[/img]图9 配有两个不同切割线线轴的线切割机床【MechNet】

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