蘇州市寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司 技術(shù)部（任何轉(zhuǎn)載和發(fā)布，需注明出處，否則追究法律責(zé)任）（二）、智能型實時控制電火花線切割機用脈沖電源的研制。
傳統(tǒng)往復(fù)走絲電火花線切割機床采用的脈沖電源在加工過程中脈寬脈間和加工電流是不隨加工狀態(tài)的變化而變化的，只能通過操作者改變設(shè)定而變化，所以造成很多能量的浪費，而且還會造成遇短路由于不能自動降低能量而使鉬絲燒斷或造成鉬絲的大量損耗而使直徑很快變細(xì)。智能實時控制高頻脈沖電源由脈沖電源主動脈體和伺服跟蹤進(jìn)給控制電路兩部分組成：脈沖電源采用了上的3ns超高速大規(guī)模可編程FPGA器件作為實時處理控制核心器件。通過對放電間隙的實時采樣和波形分析，鑒別區(qū)分出短路、微電弧、正常火花放點、空載和間隙二次放電等狀態(tài)，且更具放電狀態(tài)的變化趨勢，按預(yù)定的方案程序?qū)崟r控制輸往放電間隙每一個脈沖的能量（同時控制脈沖寬度和峰值加工電流）和電流上升/下降沿斜率，實時控制每一對相鄰脈間間的停歇時間的長短；從而zui大限度地防止鉬絲的燒傷或燒斷；控制鉬絲的損耗；獲得工件切割表面的質(zhì)量，防止“短路鑲線”瑕疵的產(chǎn)生，以及在保證實現(xiàn)上述優(yōu)先條件下獲得zui大的切割效率。
伺服控制電路以慢走絲電火花線切割機使用的伺服電路為基礎(chǔ)，結(jié)合快走絲電火花線切割的特點，加以改進(jìn)設(shè)計而成。針對在封閉放電間隙狀態(tài)下切入工件的*次精切割加工和蔽開式放電間隙狀態(tài)下，單邊多次修正切割加工，兩種不同要求的伺服跟蹤和要求，參考慢絲伺服設(shè)計了伺服跟蹤電壓和跟蹤靈敏度兩項伺服參數(shù)，以使脈沖電源在兩種放電間隙狀態(tài)下，火花放電穩(wěn)定，提高了多次修正加工的效率，減少了修正切割次數(shù)。在以降低工件表面粗糙度為目的的zui后一次切割加工時，同慢絲切割的zui后一次切割相同改為采用等速進(jìn)給方案，以達(dá)到在保持工件加工精度情況下，獲得zui高的表面光潔度。
線切割機床的各項電源指標(biāo)均有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試條件，而用戶往往并不熟悉這些指標(biāo)的測試條件，為了讓您更感性的認(rèn)識本電源，以結(jié)合幾組真實的實驗數(shù)據(jù)來介紹電源的特色：
1.電源根據(jù)工件與鉬絲放電情況的情況，實時調(diào)整電源發(fā)出每個脈沖的脈沖參數(shù)，獲得了更高的脈沖利用率，和更高的穩(wěn)定切割效率（60mm高的45號鋼穩(wěn)定切割效率可達(dá)150mm²/min，100mm高的Cr12穩(wěn)定切割效率可達(dá)170mm²/min，任一效率下切割鉬絲表面均無“黑斑”<燒傷>）。
2.通過放電脈沖等能量控制，使工件表面坑穴更均勻，以獲得更好更高表面質(zhì)量。
3.伺服電路采用雙參數(shù)S型伺服曲線設(shè)計，獲得更好的線性跟蹤范圍，在空載切割時，高速進(jìn)給大大節(jié)省了等待時間，實現(xiàn)了工件的變截面切割，并保證了切割面的垂線度，同時第二次切割時能獲得更精細(xì)的伺服跟蹤。
4.通過實時調(diào)整放電電流波形，獲得了更低的絲損指標(biāo)（95mm²/min的平均效率切割125mm直徑的變截面圓<Cr12材料>，新鉬絲從0.18mm到0.17mm可切割16萬mm²）。
5.對異常放電情況進(jìn)行特殊處理，消除了短路刻線，并獲得了更低的斷絲率（實驗中以0.17mm的舊鉬絲，切割340mm高的Cr12工件以80mm²/min效率連續(xù)切割10萬mm²不斷絲，切割完鉬絲為0.16mm工件表面無短路刻線）。
6.當(dāng)加工短路情況惡劣到電源適應(yīng)控制范圍之外時，電源就會直接指揮數(shù)控回退（此時鉬絲還沒壓死），以改善加工狀況，放電一旦恢復(fù)到電源的適應(yīng)控制范圍內(nèi)就恢復(fù)數(shù)控的正常進(jìn)給，而不用傳統(tǒng)式的等待多少秒才回退，從而zui大限度的保證工件的表面，因為傳統(tǒng)的“短路回退時間”可能早已經(jīng)給工件留下了“傷痕”。
在切割高厚度工件時，在切割變截面工件時、在率工件時，實時控制智能高頻電源的*性就會體現(xiàn)得更加明顯。
智能型實時控制電火花線切割機用脈沖電源，通過設(shè)計編寫FPGA模塊控制軟件，對每個放電脈沖的脈沖參數(shù)和電流波形進(jìn)行實時控制，通過對加工間隙電壓的檢測，瞬間調(diào)整加工能量，既充分利用了電源的zui大能量發(fā)揮，又克服了能量的瞬間聚集而造成“短路線痕”和斷絲。核心模塊還可根據(jù)加工工件的高度、材料的性能調(diào)整電源的能量，真正實現(xiàn)智能化控制脈沖電源，從而控制加工在*狀態(tài)下工作。