線切割放電加工控制技術

近年來由於產業對高精密與微小模具需求趨勢增加,如半導體產業所使用之IC導線架(IC Lead f
rame),其加工特性為最小尺寸誤差必須在2μm內;如IT產業之微連接器;如鐘錶工業所使用之齒輪零件;如生物醫學用之感測元件(Sensor Component) 等,上述例子中之共通點為:製程中必須使線切割放電加工機(WEDM),故線切割放電加工機之需求會日漸增加。我國為世界主要放電加工機主要生產國,其中雕模放電加工機產量已居全球第一,但是產品多屬低利潤之產品,開發高利潤與差異性產品為提昇放電加工產業之當務之急,而線切割放電加工機正是具有上述特點,配合台灣模具產業成熟環境,發展線切割放電加工機對台灣放電產業最為適合;但是線切割放電加工機關鍵技術皆掌握在瑞士與日本大廠手中,工研院機械所本於協助業者提昇技術水準及強化國際競爭力之目的,近年來積極投入線切割放電加工機研究,目前從無到有獨立自行研發成功,並且建立核心技術及完成國內放電業廠商量產與商品化。

線切割放電加工機技術主要可分為:(1)控制器技術─工研院機械所發展PC ba
se線切割機專用控制器軟體,導入友善的圖形操作人機介面,以方便使用者的操作應用,增加工作效率。強化NC程式解譯能力,發展智慧型補償偏移演算法則,規劃產生切割路徑功能,配合1μm精密定位能力之X、Y、U、V、Z等5軸同動控制功能,達到線切割曲面加工能力。(2)加工控制技術─在轉角及圓弧加工控制具有加工參數自動調整功能,將銅線在轉角及圓弧區域時的過切崩角量減至最小,得到轉角及圓弧的最佳精度。(3)放電電源技術方面:開發交流無電解電源放電技術,解決直流放電造成之電解現象,避免工件表面產生脆化與變質,以延長模具壽命;無電解點火板WAP與高功率放電板WHP,採用全晶體式POWER MOSFET 放電迴路,並導入並聯技術與保護迴路。整體放電效能在高速加工方面,以0.25mm黃銅線加工,最高加工速度達250mm2/min;細修加工方面,本所研發之細修電源技術,可以最有效率刀次降低加工表面粗度達 Rmax<2.5μm、 Ra<0.25μm ,並且不需使用加裝絕緣治具。

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