摘要：本文綜述了線切割機(jī)床的種類、特點(diǎn)和歐瑞線切割機(jī)床專用變頻器在線切割機(jī)床上的具體使用和好處。 一、引言： 電火花線切割機(jī)床主要用于較難切削的材料、特殊及復(fù)雜形狀的高精度零部件的加工。以被廣泛應(yīng)用與模具、精密機(jī)械、工具、航空航天等行業(yè)的制造加工領(lǐng)域。 目前，電火花線切割機(jī)床按運(yùn)絲速度的不同可以分為：慢走絲線切割機(jī)床、中走絲線切割機(jī)床和快走絲線切割機(jī)床。 在八五計劃之前（九十年代初）我國主要進(jìn)行快走絲線切割機(jī)床的研究和開發(fā)。到目前快速走絲線切割機(jī)床已是我國電加工行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。我國的快走絲線切割加工機(jī)床以其簡單的操作方式、低廉的價格及較快的加工速度得到了較廣泛的應(yīng)用，并且引起了國外用戶注意。 二、行業(yè)介紹： 面對國外高加工精度的線切割機(jī)床。我國早在“八五”期間，電加工行業(yè)就提出作為提供用戶的商品線切割機(jī)床應(yīng)具備下列指標(biāo)： 1．表面粗糙度Ra為1.25～0.63μm時，切割速度為20mm²/min。 2．表面粗糙度Ra為2.5～1.25μm時，切割速度為40mm²/min。 3．按國標(biāo)GB7926-87中有關(guān)條目的加工與檢驗方法，切割八角工件時，其縱剖面的尺寸差為0.006mm,橫剖面的尺寸差為0.009mm。加工四個孔的位置誤差為0.008mm，四個孔的尺寸誤差為 0.012mm。 4．應(yīng)有高效切割機(jī)床提供用戶，最高速度達(dá)到250mm²/min。 以上的指標(biāo)目前對于成為商品化的快走絲線切割機(jī)床（或按目前的加工工藝方法）來講，幾乎都難以達(dá)到和實現(xiàn)。 因此，近幾年來國內(nèi)線切割機(jī)床制造行業(yè)開始探索提高線切割機(jī)床加工精度的新技術(shù)和新工藝。先后出現(xiàn)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(fù)式運(yùn)絲等新的工藝和技術(shù)。各個實行國標(biāo)的機(jī)床生產(chǎn)廠家經(jīng)過反復(fù)實驗和驗證前三種工藝都能滿足國標(biāo)GB7926-87的加工誤差要求。在解決了機(jī)床的重復(fù)定位精度和機(jī)械上的導(dǎo)輪抖動、儲絲筒跳動、電極絲抖動等問題后，機(jī)床的加工精度可以和進(jìn)口機(jī)床媲美。進(jìn)三退二往復(fù)式切割的加工精度也比普通快走絲機(jī)床的加工精度有了很大的提升。 以上新的技術(shù)和工藝的實現(xiàn)對運(yùn)絲電動機(jī)的控制提出了許多新的要求。如速度可調(diào)節(jié)、多檔速運(yùn)行、進(jìn)三退二、電機(jī)頻繁換向、電機(jī)快速制動等要求。依靠之前快走絲機(jī)床的可控硅換向和電解電容開關(guān)電路直流制動是無法實現(xiàn)上述功能的。 三、歐瑞線切割變頻器： 為滿足目前線切割機(jī)床行業(yè)的特殊應(yīng)用要求。2006年，歐瑞傳動電氣有限公司（原煙臺惠豐電子有限公司）經(jīng)過數(shù)月的市場調(diào)研，組織研發(fā)了線切割機(jī)床專用變頻器。2006年底至今，我們已在蘇中多家線切割機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)，及中走絲電控系統(tǒng)制造廠家批量使用線切割機(jī)床專用變頻器。經(jīng)過反復(fù)實驗已完全滿足了快走絲、中走絲、多檔速運(yùn)絲、進(jìn)三退二運(yùn)絲、快速制動、頻繁快速換向的使用要求，變頻器工作穩(wěn)定，機(jī)床的運(yùn)絲系統(tǒng)故障大大降低。 以下是對歐瑞傳動電氣有限公司線切割機(jī)床專用變頻器專用功能和特點(diǎn)的簡單介紹： 1，快走絲均速運(yùn)絲功能 由于快走絲機(jī)床具有快速的切削速度、采用精確的重復(fù)定位并多次切割的加工工藝后具有與慢走絲相當(dāng)?shù)募庸ぞ取⑶覜]有安裝變頻器的線切割機(jī)床的換向電路和制動電路的故障率較高。所以我們在開發(fā)線切割專用變頻器的時候保留了快走絲的功能。 因為變頻器的速度是可調(diào)的，所以將變頻器應(yīng)用于快走絲線切割機(jī)床可以針對不同的加工精度和切削速度對機(jī)床的運(yùn)絲速度進(jìn)行調(diào)整，機(jī)床的加工范圍更廣。變頻器的輸出頻率可以調(diào)整到50HZ以上，這樣線切割機(jī)床的運(yùn)絲速度至少可以比工頻運(yùn)行時提高20%以上，機(jī)床的加工速度可以得到較大的提高。 在機(jī)床配電方面，線切割機(jī)床專用變頻器在電氣控制方面是高度集成的。如運(yùn)絲電機(jī)的制動電路、運(yùn)絲電機(jī)換向電路、高頻脈沖電的通斷控制電路、運(yùn)絲電機(jī)保護(hù)電路、運(yùn)絲電機(jī)故障報警電路等都集成在變頻器內(nèi)部。這樣機(jī)床廠家在機(jī)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、可控硅開關(guān)器件、電解電容直流制動電路等電路及器件，機(jī)床的電氣穩(wěn)定性會得到很大的提高，同時機(jī)床的電氣配線也更簡單、方便。 變頻器控制方面，可以通過變頻器的“目標(biāo)頻率”或稱為“數(shù)字設(shè)定頻率”的參數(shù)對變頻器的工作頻率進(jìn)行設(shè)定，也可以通過變頻器的上升鍵、下降鍵或頻率設(shè)定電位器進(jìn)行頻率設(shè)定。特別要提到的是由于變頻器內(nèi)置了運(yùn)絲速度變化自動切斷電火花脈沖的功能，所以即便是機(jī)床運(yùn)絲過程中也可以對機(jī)床的運(yùn)絲速度進(jìn)行調(diào)整，不必?fù)?dān)心斷絲的問題。變頻的運(yùn)行指令由端子“OP6”接受；停機(jī)、自動加工結(jié)束停機(jī)、斷絲停機(jī)指令由“OP5”接受；正轉(zhuǎn)指令由“OP7”接受；反轉(zhuǎn)指令由“OP8”接受；“TA、TC”端子用于控制點(diǎn)火花脈沖的通斷。機(jī)床配線實例見下圖： 2，多檔速運(yùn)絲功能 多檔速運(yùn)絲功能，用于線切割機(jī)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(jī)床生產(chǎn)廠家或用戶根據(jù)自己的需要自由設(shè)置。根據(jù)用戶社定的運(yùn)絲速度的不同，該功能可分別應(yīng)用于快走絲機(jī)床的多次切割工藝、中走絲機(jī)床的多次切割工藝及慢走絲機(jī)床的多次切割工藝。 變頻器的多檔速功能是通過三個多檔速端子“OP2、OP3、OP4”與公共端子“CM”的通斷組合狀態(tài)來實現(xiàn)的，最多可以有8檔速。機(jī)床廠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(yùn)絲模式。其他配線同快走絲均速運(yùn)絲功能的配線相同。 3，“進(jìn)三退二”往復(fù)式運(yùn)絲功能 “進(jìn)三退二”的往復(fù)式運(yùn)絲也是一些廠家嘗試的提高機(jī)床加工精度的新工藝。該功能采用運(yùn)絲電機(jī)正轉(zhuǎn)三秒再反轉(zhuǎn)二秒的循環(huán)工進(jìn)模式對工件進(jìn)行電蝕加工。 為實現(xiàn)此功能，線切割機(jī)床專用變頻器內(nèi)置了計時換向自動循運(yùn)行功能。前進(jìn)時間和后退時間都作為一個可根據(jù)需要隨意設(shè)置的參數(shù)向用戶開放。 變頻器的配線方式與快走絲均速運(yùn)絲功能相同，只是這時的“OP1”與“CM”端子要保持開路，瑣定往復(fù)式運(yùn)絲模式。 附件： 線切割機(jī)床專用變頻器附加說明 目前線切割機(jī)床的加工工藝可以分為快走絲切割、進(jìn)三退二往復(fù)式運(yùn)絲、多檔速運(yùn)絲（鉬絲以不同的運(yùn)絲速度多次切割工件）等多種加工工藝。 歐瑞傳動電氣有限公司線切割機(jī)床專用變頻器，主要有以下功能： 1． 往復(fù)式運(yùn)絲 變頻器以電位器設(shè)定的頻率做正轉(zhuǎn)X秒、反轉(zhuǎn)Y秒的正反轉(zhuǎn)自動切換運(yùn)行。 2． 多檔速運(yùn)絲 由線切割數(shù)控系統(tǒng)提供的三位撥碼脈沖開關(guān)信號調(diào)用變頻器的多檔速對工件進(jìn)行多次加工。 3． 變頻器的TA、TC端子在運(yùn)絲速度達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行速度時接通點(diǎn)火花高頻脈沖電；當(dāng)變頻器接到停機(jī)信號或換向信號時切斷點(diǎn)火花脈沖高頻電。起到控制點(diǎn)火花通、斷的功能。 4． 在變頻器停機(jī)（鉬絲停運(yùn)時）、機(jī)床自動加工結(jié)束停機(jī)或機(jī)床工作中斷電時變頻器具有制動功能。該功能可以取代未使用變頻器的線切割機(jī)床中的可控硅制動裝置，制動效果更好。 5． 具有均速運(yùn)絲和多檔運(yùn)絲與往復(fù)式運(yùn)絲的切換端子，可方便的在均速 運(yùn)絲和多檔速運(yùn)絲與往復(fù)式運(yùn)絲之間進(jìn)行切換。 新增參數(shù)說明：[table][tr][td=1,1,67]F199 [/td][td=1,1,240]斷高頻繼電器動作頻率濾波寬度 [/td][td=1,1,84]0.50HZ [/td][/tr][/table]注釋：如F119=0.50HZ，電位計設(shè)定頻率為48.00HZ。 那么當(dāng)變頻器的運(yùn)行頻率在47.5-48.5HZ之間的范圍內(nèi)時斷高頻繼電器才吸合，以防止頻率變化時繼電器“TA、TC”頻繁抖動。[table][tr][td=1,1,67]F122 [/td][td=1,1,204]模擬量設(shè)計定頻率作用時間 [/td][td=1,1,72]2.0S [/td][/tr][/table]注釋：變頻器在運(yùn)行過程中調(diào)速時，通高頻繼電器“TA、TC”的去抖時間。頻率在變化時，繼電器是斷開的，當(dāng)頻率穩(wěn)定運(yùn)行后變頻器延時F122設(shè)定的時間后繼電器再動作。這樣可以防止在調(diào)速過程中繼電器頻繁抖動。[table][tr][td=1,1,67]F408 [/td][td=1,1,336]端子OP1的功能定義，此處定義為往復(fù)切割與均速（多次切割）方式間的切換端子 [/td][td=1,1,48]21 [/td][/tr][/table]注釋：本專用軟件出廠時默認(rèn)為表2的參數(shù)設(shè)置，如果F408設(shè)為21，將端子OP1與CM短接時變頻器將自動將參數(shù)改寫為表1所示的數(shù)值。若OP1與CM斷路參數(shù)值就回自動恢復(fù)到表2的設(shè)定值。 [b]表1 采用多檔速、多次切割功能時的推薦參數(shù)設(shè)置表 [/b][table][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420] [/td][td=1,1,81] [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]用戶密碼，修改參數(shù)前先解密（每次進(jìn)入時都顯示88） [/td][td=1,1,81]8 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]上限頻率 [/td][td=1,1,81]50.00HZ [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]第一加速時間 [/td][td=1,1,81]1.0S [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]第一減速時間 [/td][td=1,1,81]1.0S [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]啟動信號端子給定有效 [/td][td=1,1,81]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]停機(jī)信號端子給定有效 [/td][td=1,1,81]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]電位器模擬量調(diào)速方式有效（用于均速運(yùn)絲） [/td][td=1,1,81]3 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]選擇了段速調(diào)速方式（用于多檔速運(yùn)絲功能） [/td][td=1,1,81]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]選擇了三段速的段速運(yùn)行模式 [/td][td=1,1,81]0 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP1為檔速運(yùn)絲與往復(fù)式運(yùn)絲間的切換端子 [/td][td=1,1,81]21 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP2為多段速端子1 [/td][td=1,1,81]0 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP3為多段速端子2 [/td][td=1,1,81]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP4為多段速端子3 [/td][td=1,1,81]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP5為停機(jī)端子（STOP） [/td][td=1,1,81]7 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP6為運(yùn)行端子（RUN） [/td][td=1,1,81]6 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP7為正轉(zhuǎn)端子（FWD） [/td][td=1,1,81]13 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]定義端子OP8為反轉(zhuǎn)端子（REV） [/td][td=1,1,81]14 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]TA、TC繼電器輸出通、斷電火花高頻脈沖電信號 [/td][td=1,1,81]6 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]停機(jī)過程直流制動功能有效 [/td][td=1,1,81]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]直流制動電壓系數(shù)（過大會跳過流保護(hù)，范圍0～30） [/td][td=1,1,81]10 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]停機(jī)直流制動持續(xù)時間 [/td][td=1,1,81]0.1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,420]停機(jī)直流制動起始頻率 [/td][td=1,1,81]1.00 [/td][/tr][/table][b]表2 進(jìn)三退二往復(fù)式切割的推薦參數(shù)設(shè)置表 [/b][table][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432] [/td][td=1,1,74] [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]用戶密碼，修改參數(shù)前先解密（每次進(jìn)入時都顯示88） [/td][td=1,1,74]8 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]上限頻率 [/td][td=1,1,74]50.00HZ [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]第一加速時間 [/td][td=1,1,74]1.0S [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]第一減速時間 [/td][td=1,1,74]1.0S [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]斷“高頻脈沖電”繼電器動作頻率濾波寬度 [/td][td=1,1,74]0.50HZ [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]模擬量設(shè)定頻率動作時間 [/td][td=1,1,74]2.0S [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]啟動信號端子給定有效 [/td][td=1,1,74]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]停機(jī)信號端子給定有效 [/td][td=1,1,74]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]選擇多檔速調(diào)速方式 [/td][td=1,1,74]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]運(yùn)轉(zhuǎn)方向由FWD、REV端子脈沖信號給定 [/td][td=1,1,74]3 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]鍵盤電位器調(diào)速有效 [/td][td=1,1,74]1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]往復(fù)循環(huán)運(yùn)絲模式有效 [/td][td=1,1,74]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]往復(fù)式運(yùn)絲的前進(jìn)時間 [/td][td=1,1,74]3 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]往復(fù)式運(yùn)絲的后退時間 [/td][td=1,1,74]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]定義OP1為往復(fù)、均速運(yùn)絲的切換端子 [/td][td=1,1,74]21 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]定義OP5為停機(jī)端子（STOP） [/td][td=1,1,74]7 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]定義OP6為運(yùn)行端子（RUN） [/td][td=1,1,74]6 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]定義OP7為正向端子（FWD） [/td][td=1,1,74]13 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]定義OP8為反向端子（REV） [/td][td=1,1,74]14 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]TA、TC繼電器輸出通斷“高頻脈沖電”信號 [/td][td=1,1,74]6 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]停機(jī)過程直流制動功能有效 [/td][td=1,1,74]2 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432]直流制動電壓系數(shù)（過大會跳過流保護(hù)，范圍0～30） [/td][td=1,1,74]10 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432] [/td][td=1,1,74]0.1 [/td][/tr][tr][td=1,1,67] [/td][td=1,1,432] [/td][td=1,1,74]1.00 [/td][/tr][/table]