基于脉间反馈脉冲电源的硅晶体电火花线切割加工研究

为解决传统硅晶体电火花线切割加工伺服控制方法的缺陷,针对由进给速度和脉宽的变化导致的加工质量、形状精度变化问题,通过实验论证了脉间和放电概率之间的关系,并基于关系拟合方程确定了脉间随着实时放电概率调整的伺服控制策略;在此基础上,设计优化了脉间反馈闭环控制脉冲电源,实现了实时放电概率恒定;此外,分析了不同的进给速度、脉宽等参数对加工质量、放电概率等的影响,确定了最优加工工艺参数,并将该电源应用到普通机床中进行了实际切割加工。

电火花线切割大电流条件下电参数对加工性能的影响

为了解决往复走丝电火花线切割加工效率低的问题,对大电流条件下的两种电加工参数进行了研究,在保证平均电流相同的条件下,对小脉宽、大峰值电流和大脉宽、小峰值电流两种加工方式进行对比实验。结果表明:在普通往复走丝电火花线切割机床上,采用大脉宽、小峰值电流加工方式,其加工效率比小脉宽、大峰值电流的高约20%;采用小脉宽、大峰值电流的加工方式能有效地减少工件表面的烧伤,获得表面粗糙度值较小的加工表面。此外还分析了两种加工方式的放电加工机理,从放电通道扩展半径、放电频率和电极间放电状态等角度解释了两种方式的加工效率和表面质量差异。

基于ARM的放电概率电火花线切割半导体伺服系统设计及工艺研究

由于硅晶体具有体电阻和接触势垒,传统电火花线切割伺服控制系统会对其失效,而现有的基于放电概率检测的伺服控制系统尚不完善,对加工工艺参数的探索不够深入。分析了硅晶体的放电特性,以放电概率检测为依据、以ARM控制器为控制核心,设计并搭建了一套具有电参数进给速度同步调节特性的伺服控制系统,可基于该系统实现硅晶体的稳定自动化切割。通过切割实验证明了新系统的可行性,通过几组实验探究了脉宽和目标放电概率与加工质量的关系并对加工参数进行了优化,还通过圆柱体切割实验证明了采用新系统能得到更高的形状精度。