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本文研究了高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS)的高效率低损耗加工技术。对WEDM-HS目前存在相关问题进行了深入的分析,提出了相应对策和解决方案。 首先讨论了脉冲波形对线切割加工性能的影响,研究了电流阶梯波脉冲对优化极间放电能量分配的作用,并在深入研究线切割加工机理的基础上,提出了脉冲上升沿对提高加工效率和降低丝损的影响。通过实验发现了放电击穿延时的特点,并对放电延时对电流波形的改变进行了分析。 随后研究了传统脉冲发生器的特点,针对其缺陷,完成了用单片机控制的脉冲电源关键技术的研究。完成了单片机工作电路、中断电路、功放电路以及加速电路等电路的设计,编写了控制程序,并最终完成电路板的制作与调试。该电源输出控制信号稳定、波形振动小,关断迅速,可以实现对脉冲波形特别是上升沿的灵活控制。 最后采用单片机脉冲电源,进行了大量的切割工艺实验。实验内容包括三个方面:研究是否存在一个合适的电流斜率,使加工效率和钼丝损耗综合效果最好,研究最佳效率与哪些因素有关,通过正交实验比较电流斜率、脉宽和电流这三个参数对加工效率影响作用的大小,并确定优化的高效率低损耗加工参数。 本课题首次从理论与实践上探讨了线切割加工中,电流上升沿斜率对加工能量分配的机理,发现了电流波形影响线切割加工性能的规律。在理论研究基础上设计的单片机控制高频脉冲电源,在实验过程中取得了良好的效果。