数控线切割控制系统说明书.doc

数控线切割控制系统说明书———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： 目录 第一章 系统简介 1.1 前言 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -2 第二章 高频脉冲电源 2.1 工作电路原理 - - - - - - - - - - - - - - - -3 操作指南-- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 5 2.3 维护及常见故障维修 - - - - - - - - - - - - - 6第三章 步进驱动电源 工作电路原理- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 83.2 维护及常见故障维修- - - - - - - - - - - - - 8第四章 控制器接口定义及连接示意 控制器接口定义-- - - - - - - - - - - - - -9 设备连接示意图-- - - - - - - - - - - - - -10第五章 线路原理及布线图 5.1 步进驱动电路原理图-- - - - - - - - - - - - - -11 5.2 高频功放板元器件排布图-- - - - - - - - - - - -125.3 步进驱动功放板元器件排布图-- - - - - - - - - 13 5.4 高频振荡板元器件排布图-- - - - - - - - - --14第一章 系统简介1.1 前言首先感谢您使用本厂的线切割控制柜〔台〕系列产品，很荣幸能让我们生产的设备为贵公司创造效益。

随着市场不断开展细化，人工及生产本钱的不断增加，成熟的市场，透明的价格导致了电火花线切割加工行业的利润空间也在不断的缩水，同行之间竞争日趋剧烈因此在不断完善效劳质量的同时，提高生产效率〔单位时间切割量〕尤为重要正是在此情况下本厂因着客户的实际需求研制出新一代线切割加工系统新颖高频数控电源采用数字逻辑芯片产生高频信号源，经过分频整形电路转为缓升方波驱动电压，由效应管放大产生80-100v加工方波，对工件进展电腐蚀加工放电切割速度快，钼丝损耗小，大电流加工不易断丝，并且加工外表光洁度比传统的方波电腐蚀好稳定加工电流≥5A，稳定加工效率≥110mm/min，最大加工效率≥160mm/min恒流步进驱动电源步进驱动电源是线切割机床中步进电机的供电设备，对保证工件的加工精度至关重要本控制系统采用恒流驱动电路来驱动马达，保证电机每路线圈流过的电流一样，运转平稳，马达高速运转不失步驱动主元件为原装进口功率三极管13007，性能稳定整体电路功耗极小，四轴联动功耗≤150W第二章 高频脉冲电源本章介绍电火花线切割的放电腐蚀加工高频电源 2.1 工作电路原理 (1)工作示意图 直流电源由方框图可以看出本电源大体有四部份构成：A振荡信号产生电路 B分频整形前置放大驱动 C功率放大电路 D直流电源 (1) “NE555”多谐振荡方波 “NE555”振荡电路是高频电源的核心局部，通过对其外围元件得调节产生不同的波形来适应各种加工情况。

为防止操作不当引起加工过程的断丝现象，本电路在设计时最小脉宽：脉间比为1:3〔脉间四档位皆为零〕 高频面板操作示意： Pw Pi 二5us 10us 20us 40us 高压 1 2 2 4O 一 低压 脉 宽 选 择 高频电压 脉 间 选 择 1 1 1 2 2 2 高 频 脉 冲 功 放 管 加工时最左边的两个功放管一定要翻开〔箭头所指〕脉冲调节参数如下：高频脉宽：四个独立船型开关5s、 10s 、 20s、 40s 通过组合可产生15种不同的方波信号。

高频脉间：四个船型开关上的数字1 2 2 4为脉间与脉宽之比值调节范围3——11〔四档位皆为0——四档位皆为1〕高频电压： 本高频电源为适应不同的加工厚度及材质，设上下两种加工电压90vdc、110vdc当工件厚度不高于30mm时一定要用低压电源，当工件厚度超过150mm时一定要用高压电源其余工件厚度视工艺加工要求而定〔2〕高频前置分频整形及功率放大当U1信号源产生的方波送入整形分频IC U2，U3后，输出方波对高频大功率MOS场效应进展驱动高频功放板采用9个IRF640作功率输出管9路功放电路对应6个船型开关 2.2 操作指南〔1〕 高频脉冲参数的选用 脉宽选择：当加工电压及脉间一定时，虽加工电流无明显变化但加工速度却随脉宽的增大而变快脉冲宽度越宽，单个脉冲的能量就越大，切割效率变高，而且由于放电间隙的变大排屑更容易，加工会趋于更加稳定，同时加工外表粗糙度变差假设要外表粗糙度好那么要选择小脉宽，单个脉冲的能量小那么电腐蚀金属外表的体积小由于放电间隙变小加工稳定性会差些客户根据工件的材质及厚度结合工艺的具体要求依据上述特点选择适宜的脉冲宽度工件厚度(mm)1-1010-2020-4040-150150及以上脉宽5-10s10-15 s15-20 s30-60 s40-75 sRa(um) 脉间选择：在加工大厚度工件或特殊材质时排屑会较困难，因此就需要适当加大脉冲间隙时间,这样是给排屑有充裕的时间,以防止断丝,使加工较稳定,所以一般要求间隙与工件厚度成正比.操作方法:间隙选择开关有4个档位，船型开关接通时即表示选择了该档位参数,多个同时接通时那么间隙参数为这几个档位值相加的和。

功放管的选择：功放管是并联使用的，功放管数选得越多，加工电流就越大，加工效率也越高，但在同一脉冲宽度下，加工电流越大，外表粗糙度也就越差，中选用5S窄脉宽进展精加工时，为了保证加工的稳定性，如果工件厚度较大时投入的功放管应多一些，因为功放管较少时，单个脉冲的能量较小，产生的放电间隙也小，这样就容易发生短路，无法稳定加工如果只需求速度而外表粗糙度要求不高时，也可以投入较多的功放管进展加工正常切割加工时脉冲电源的操作步骤：①根据工件的厚度选择好脉宽及间隙船型开关的档位，以下为加工实例: 工件为40mm厚的Cr12钢材，脉宽选择20+40s，间隙选择+1和+2，功放管为9个，加工电流大约4.5A，加工效率135mm2/分钟②选择适宜 的脉冲电源功率管个数本高频电源为缓升分频方波加工时必须要翻开最左边表注〔1〕的两个功率管，其余的功放管可根据实际加工需要随意组合③配合控制系统的变频进给速度调节，观察加工电流是否稳定以电流表指针不大幅摆动为佳当电流表大幅摆动时说明变频进给速度小，要调高变频进给参数频繁发生短路时说明变频进给速度过大，应降低变频参数2.3 维护及常见故障维修〔1〕高频脉冲电源的维护 ①为了提高加工精度，要求有稳定的放电间隙，在电网电压波动较大时，建议采用稳压电源供电。

②为了防止由于操作不当引起的过电流产生对脉冲电源不必要的冲击，请不要在加工的情况下切换脉宽及间隙开关，如果在工作过程中需要切换，应在运丝电机换向停高频时进展〔2〕常见故障与排除方法〔2.1〕无高频〔工件无火花〕 检查步骤： ①高频脉冲电压表是否有电压指示，或电流表是否有指示 ②高频换向指示发光二极管是否亮排除方法：①高频电压正常空载应为+100V〔高压为115V〕左右假设有电压及加工电流那么高频电源正常，由高频输出短路引起，应重点检查高频正输出工件连线、工件、导电块、钼丝等 ②假设换向指示发光二极管不亮，那么应检查高频振荡板上的换向断高频继电器是否吸合，换向时是否断开，假设不吸合，那么是机床控制换向断高频线路断路，着重检查机床控制回路的高频开关电路假设换向断高频继电器正常工作，此时将高频振荡板TEST开关按下，假设有高频输出说明高频板正常，假设无高频输出，那么集成电路UI,U2 ,U3损坏，需更换〔2.2〕烧钼丝检查步骤：①高频线路板U1 ,U2， U3外表是否有明显烧坏 ②高频功放管IRF640外表是否有明显烧坏。

排除方法：①更换集成电路U1 ,U2， U3 ②更换功放管IRF640,让其它并联的功放管工作 第三章 步进驱动电源 步进电源是用来驱动步进电机的电路，线切割机床目前常用的步进电机主要有两大类一类是三相，以三相六拍为主，一类是五相，以五相十拍为主，步进电机每一相的线圈都要有一组电路来驱动，且每一组。