1 引言

    　电火花线切割加工（WirecutElectricalDischargeMachiningCONTROL ENGINEERING China版权所有，简称WEDM），有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极www.cechina.cn，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等控制工程网版权所有，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。

  　  2 慢走丝加工机床

    　2.1线切割机床分类

    　根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工

速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS），其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。本文介绍的是台达ＡＳＤ－ＡＢ伺服在慢走丝加工机床上的应用案例。慢走丝加工机床如图1所示。慢走丝机床加工的工件图如图2所示。

   　 2.2线切割机床结构

  　  慢走丝和快走丝作为加工机床主要的组成部分包括：

    （1）主机：包括床身、坐标工作台、走丝机构等；

    （2）脉冲电源：把交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流；

    （3）控制系统控制机床运动CONTROL ENGINEERING China版权所有，是本文讨论的重点；

    （4）工作液循环系统：提供清洁的、有一定压力的工作液。

  　  3 基于台达伺服技术的运动控制

 　   3.1硬件介绍

 　   控制部分就是上位机系统和伺服系统：

    （1）上位机：是基于PC架构的慢走丝机床专用ＮＣ控制器；

    （2）伺服系统：两套台达ASD-AB10212MA伺服控制器和台达ECMA-G31309ES大惯量伺服电机。

    （3）机械传动：伺服电机直连螺距为６mm的丝杆。

  　  3.2技术难点

    　慢走丝机床上的伺服应用的主要技术难点就是在0.5~0.2rpm超低速运行过程中保持稳的追随误差，同时追随误差又必须小于２个脉冲。这样的超低速技术要求实际上是和慢走丝机床的加工特点有密切的联系的。

　　慢走丝机床的电极丝直径通常0.03~0.35mm，而其加工工件时中心线在工件上切过的面积总和最大可达约为350m㎡／min，慢走丝机床加工的工件与快走丝不同通常都是既对加工精度要求很高又有很大的加工厚度。这就对慢走丝机床的进给速度有很高的要求，速度必须在一定的范围内，过快的速度会造成加工不彻底，在工件表面留下深浅不一的粗糙痕迹使表面粗糙度变差，同时也会造成电极丝振动加大，易造成断丝！至于伺服系统小于２个脉冲的追随误差，则是因为线切割的加工原理就是正负电极之间不断放电灼烧工件表面，就是说两个电极之间要保持一定的距离，既不能接触在一起造成短路，又不能距离太远造成断路！

    　4 大惯量伺服系统调试

  　  4.1系统调试

    　对于调试过程可说是难点重重，因为客户机械整体的负载就非常的大，而且还要在加工的过程中在加工槽里注满水，使得负载惯量和负载质量更大，增加了伺服的控制难度。为了保证２个脉冲的追踪误差CONTROL ENGINEERING China版权所有，所以伺服控制器的增益必须维持在一个较高的水平，但是由于几乎不允许出现任何的振动，那么伺服控制系统的增益还不能够过大，也就是说在稳定的响应水平和稳定的控制平衡度之间寻找一个平衡点，这个平衡点的选取就是我们调试的关