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检测电火花线切割状态及漆包线的连接方法

网址:www.sxsbgs.com 推广词语:线切割 时间:2019-02-01 11:59

要做到适应性地调整电火花线切割加工的电源参数和伺服控制系统,使加工处于稳定、佳的状态。首先必须正确地检测加工间隙中的放电脉冲,判断电火花加工放电状态。这是电火花加工控制系统首要解决问题。
 
电火花放电脉冲分为开路脉冲、正常火花放电脉冲、过滤电弧放电脉冲、稳态电弧放电脉冲和短路脉冲,分别具有以下特征:
 
1、开路脉冲:间隙电压值约为脉冲电源电压值。没有放电电流,波形中无高频成分。
 
2、正常火花放电脉冲:有明显的击穿延时,同时在放电阶段存在高频分量,击穿延时后有较大的电流值。
 
3、过度电弧放电脉冲:间隙放电维持电压与稳态电弧放电脉冲值差不多,放电击穿延时有时无,脉冲波形存在较弱的振荡高频分量。
 
4、稳态电弧放电脉冲:间隙放电维持电压值比正常火花放电电压值稍等(约3~4V),没有放电击穿延时,脉冲波形基本上不存在高频振荡。
 
5、短路脉冲:间隙维持电压接近0V,电流最大。
 
根据5种放电脉冲的电参数特征,已经发展了多种检测方法:击穿延时检测法,平均电压检测法,声频射频法,门槛电压检测法,高频分量检测法,间隙电导率检测法,脉冲电压积分法、放电脉冲有效火花数检测法、脉冲利用率检测法和基于小波变换的检测方法,电压流阈值检测等方法等。针对微细电火花加工中的高频、微能、信号严重畸变等特点,裴景玉等发展了以模糊神经网络作为信息融合的工具,应用多传感数据融合技术的微细电火花线切割加工放电状态检测方法。周明等运用模糊控制规则和学习向量量化神经网络系统,提出了逐级映射的一种微细电火花加工间隙放电状态智能检测方法。
 
电火花线切割加工正向着高精度、高效率和微细化的方向发展,力求在加工过程中避免短路脉冲及稳态电弧脉冲的发生,故要求间隙状态检测方法具有较高的检测灵敏度,能鉴别出间隙中单个放电脉冲,为实现良好的控制打下基础。
线切割耗材漆包线连接方法中,必须先将妨碍导电和影响接头可靠性的高分子绝缘薄膜去除,然后再用钎焊等微连接方法实现连接。绝缘薄膜的去除通常采用以下几种方法:
 
1、机械法去除,机械法去除漆包线绝缘薄膜的指用磨轮或刮刀除去漆包线绝缘薄线切割膜。漆包线直径大小不同,机械法去除绝缘薄膜的方法也不相同。当线径大于120 um时,通常用砂轮可有效地磨除绝缘薄膜;当线径小于120 um时,一般采用微喷砂的方法去除绝缘薄膜。机械法去除绝缘薄膜工作量繁重,易产生氧化层和污染物,且会损伤导体部分或出现去除不尽的现象,留下应力伤痕,降低漆包线的强度,影响接头性能。
 
2、化学法去除,利用脱漆剂与高聚物大分子的聚合、溶解,在大分子链段之间的间隙中渗透、侵蚀,使大分子的分子链段溶胀、拉伸,产生自发的收缩应力,从而解除漆膜与导体间的附着力,实现漆膜与导体分离。脱漆过程是一个复杂的物理化学过程。跟机械法相比,化学法可批量去除绝缘薄膜,提高生产效率和质量。对于线径非常小的漆包线,化学法是去除绝缘薄膜的最好方法。但化学法去除绝缘薄膜后要对漆包线进行严格的清洗,否则残留的化学试剂会对漆包线进行严格的清洗,否则残留的化学试剂会对漆包线导体部分产生腐蚀或氧化,导致断线故障。同时需注意,这些化学试剂大部分对人体有害,废液也会对环境造成污染。
 
3、准分子激光去除。准分子激光器是一种能发射多个紫外激光波长的短脉冲宽度、高峰功率激光脉冲的激光器,它可高重复频率地运行。史明霞等对不同能量密度,且用佳能量密度对不同粗细、不同漆厚的漆包线进行剥漆处理,发现剥漆所需的脉冲个数与绝缘薄膜厚度有着密切的关系,并初步分析了各种实验现象。采用准分子激光进行加工,其边缘整齐,精度较高,对材料内部及边缘的热损伤非常小。准分子激光法去除是目前唯一能精密去除绝缘薄膜而不损伤漆包线导体部分的方法。但该方法费用较高,且设备需要很多保护措施来防护操作人员受到激光的辐射。
 
传统的漆包线连接方法除了上述预先去除绝缘薄膜工艺带来的诸多不便之外,钎焊也有其本身的缺点和局限。钎焊前须对工件进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。随着社会对环境问题的日益关注,对钎料和钎剂的要求也越来越苛刻。另外,由于钎焊焊点易发生脱落失效,对被焊件的氧化和污染也较严重,故在航空航天、医疗器械、核电设施等某些场合,不允许采用钎焊工艺。
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