特种加工技术 第三章 电火花线切.pptVIP

第三章 电火花线切割加工 在电火花加工的基础上发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，简称线切割。 第一节 电火花线切割加工原理、特点及应用范围 一、线切割加工的原理 利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。 根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是高速走丝（快走丝）电火花线切割机床(WEDM-HS) ，其电极丝作高速往复运动，走丝速度为8~10m/s，这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（慢走丝）电火花线切割机床(WEDM-LS)，其电极丝作低速单向运动，走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的机种。 二、线切割加工的特点 1.线切割加工与电火花成型加工的共性表现： ⑴电压、电流波形基本相似 ⑵加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律，材料的可加工性等基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料。 2.不同点： ⑴因电极工具是直径较小的细丝，所以脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精正极性电火花加工，工件接脉冲电源的正极。 ⑵采用水或水基工作液，安全，但由于工作液的电阻率远比煤油小，在开路状态下，仍有明显的电解电流。电解作用稍微有益于改善加工表面粗糙度。 ⑶一般没有稳定电弧放电状态。 ⑷电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。 ⑸省掉了成形的工具电极，大大降低了成形工具电极的设计和制造费用，用简单的工具电极，靠数控技术实现复杂的切割轨迹，缩短生产准备时间，加工周期短，对大批生产增加了快速性和柔性。 ⑹由于电极丝比较细，可以加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的工件。 ⑺由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较少，从而对加工精度的影响较小。 三、线切割加工的应用范围 ⑴加工模具 适用于各种形式的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。模具配合间隙、加工精度通常都能达到0.01~0.02mm（快走丝机）和0.002~0.005mm （慢走丝机）的要求。还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等。也可加工带锥度的模具。 ⑵加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，及铜钨、银钨合金之类的电极材料，也可加工微细复杂形状的电极 ⑶加工零件 试制新产品时可直接在坯料上割出零件，缩短制造周期，降低成本；修改设计、变更加工程序比较方便；加工薄件时可多片叠在一起加工；零件制造时加工的品种多数量少；加工难加工材料零件等等 第二节 电火花线切割加工设备 主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和机床附件等几部分组成。 第二节 电火花线切割加工设备 一、机床本体 机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等几部分组成。 1.床身部分 2.坐标工作台部分 3.走丝机构 高速走丝系统参照图3-2 低速走丝系统如图3-4 4.锥度切割装置 实现锥度切割的方法主要有两种： ⑴偏移式丝架 主要用在高速走丝线切割机床上实现锥度切割 ⑵双坐标联动装置 二、脉冲电源 1.晶体管矩形波脉冲电源 2.高频分组脉冲电源 2.高频分组脉冲电源 3.并联电容型脉冲电源 4.低损耗电源 三、工作液循环系统 低速走丝线切割机床大多采用去离子水做工作液，只在特殊精加工时采用绝缘性能较高的煤油。 高速走丝线切割机床使用的工作液是专用乳化液。 工作液循环装置一般由工作液泵、液箱、过滤器、管道和流量控制阀等组成。 高速走丝线切割机床采用浇注式供液方式；低速走丝线切割机床有一些采用浸泡式供液方式。 第三节 电火花线切割控制系统和编程技术 一、线切割控制系统 控制系统给的作用：在电火花线切割加工中， ⑴按加工要求自动控制电极丝相对工件的运动轨迹 ⑵自动控制伺服进给速度，实现对工件的形状和尺寸加工 轨迹控制靠数控编程和数控系统，进给控制是根据放电间隙大小与放电状态自动控制的。 其具体功能包括： ⑴轨迹控制 ⑵加工控制 数字程序控制（NC控制） 1.轨迹控制原理 2.加工控制功能 二、线切割数控编程要点 目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能，即可以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。 国内线切割程序常用格式有3B(个别扩充为4B或5B)格式和ISO格式。其中慢走丝机床普遍采用ISO格式，快走丝机床大部分采用3B格式，其发展趋势是采用ISO格式。 以下介绍我国高速走丝线切割机床应用的3B编程要点： 1.程序格式 线切割加工轨迹图形是由直线和圆弧组