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降低EDM机床的能耗

2019-02-23 00:00610
EDM线切割放电加工机床,从其性质上来说,需要耗费相当大的能量,因为事实上,它们采用的是电火花侵蚀加工的方法。这种工艺需要一套发电机,将标准的三相电流转换成切割脉冲,并运行所有的伺服驱动装置和液压泵电机,以支持这种工艺。在10年或15年以前,许多EDM机床采用DC类直流电源来产生电火花。今天,这类机床仍然被使用着。

EDM线切割机床采用了非常高的点火脉冲,从而使介质水发生电离,然后由其生成切割脉冲。为了保证其余的切割电火花能够源源不断地供给,启动电火花时所需的电能是非常大的,因此需要通过一套电阻器组件库对超量的电能进行过滤处理,这是产生过剩热量的一个过程,因此车间必须考虑安装空调设备。一些比较陈旧的机床使用一套装有三台液压泵的流体系统:其中一台用于水的过滤;一台较小的用于树脂系统的循环运行;另一台较大的用于主高压系统。过滤泵一直处于不停的运转状态,主高压泵不管在切割状态还是闲置状态下始终以同样的速度运行,使液体不断地循环运行,以维持其热稳定性。这就造成了大量的能源消耗。

 

机床可以以节约成本的模式运行,降低切割线的消
耗量,而且在完成工作之后,机床将处于休眠状态

今天的机床具有更加环保的特性,在许多方面都有了很大的发展,从而大大减少了它们的能耗和占地面积。数字防电解脉冲发生器对切割脉冲的形成起到了更好的作用,降低了水流中产生的离子;这也减少了对DI去离子树脂系统的负荷,使其寿命延长了三倍。有些系统使用一套电力再生电路,它可存储过量的电流,以生成下一个点火脉冲。这种结构取消了老式直流发电机上所使用的电阻器组件库,从而减少了能耗。

新的流体系统装有更多的液压泵,是专门为各种功能而设计的,因此其运行频度较低。现在的主泵是一套可变速的逆变型装置,可控制水量和水压,当机床运行时,全部水力将集中推向机床的切割加工头上。

现在,流体循环系统由较小的分离式液压泵管理,让水流通过制冷器运行,使机床以低得多的成本维持其热稳定性。该机床可以以节约成本的模式运行,降低切割线的消耗量,而且在完成工作后,机床将处于休眠状态;当其处于休眠模式时,其能耗只相当于一个100W的灯泡。

EDM线切割机床的其他能耗区域,包括主轴驱动电机和切割线驱动/张紧系统。虽然这些区域的耗电量不如电源和液压泵电机那么明显,但在过去几年中,经过精益求精的改造,它们的功能和效率都有了很大的提高。

现今的直流电动机采用了粉末冶金烧结的磁铁制动器;原先的模拟式直流电动机,已经改为数字式交流系统,其操作运行只需少量的电能。今天的机床耗电量要比老式机床减少了约30%。

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