特種加工：第3章 電火花線切割加工

1、第三章 電火花線切割加工2017.04.14材料2014第一節(jié) 加工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍定義：20世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)原理：細(xì)金屬導(dǎo)線：銅絲、鉬絲數(shù)控技術(shù)電火花各種二維、三維表面分類：快走絲：往復(fù)高速走絲，810m/S，我國獨(dú)創(chuàng)慢走絲：單向低速走絲，0.2m/s，國外主要機(jī)種（1）快走絲電火花線切割機(jī)床（WEDMHS）音叉式快走絲電火花線切割機(jī)床立柱式快走絲電火花線切割機(jī)床沖液式快走絲走絲速度：810m/s（2）慢走絲電火花線切割機(jī)床（WEDMLS）立式慢走絲電火花線切割機(jī)床工件自動(dòng)穿絲機(jī)構(gòu)臥式慢走絲電火花線切割機(jī)床浸液式慢走絲走絲速度：0.0010.2m/s特點(diǎn)：與電火花成形加工的共性特點(diǎn):電

2、壓、電流波形加工機(jī)理、生產(chǎn)效率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料的可加工性等。不同點(diǎn)：細(xì)絲：小脈寬、小平均電流-中精加工-正極水（水基）工作液：不燃燒、無人加工；開路電解效應(yīng)：粗糙度電弧放電：一般不穩(wěn)定。電極相對(duì)運(yùn)動(dòng)-多種放電狀態(tài)共存“疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象：絕緣薄膜介質(zhì)-摩擦-放電無需成形的電極：節(jié)省費(fèi)用，快速、柔性加工絲細(xì)：微細(xì)異形孔、窄縫、復(fù)雜形狀工件。貴金屬加工。單位長度電極的損耗小：對(duì)加工精度的影響小。應(yīng)用范圍：加工模具加工電火花成形加工用的電極：復(fù)雜形狀，高硬度的銅鎢、銀鎢加工零件：試制新產(chǎn)品1、機(jī)床本體(主機(jī))線切割機(jī)床組成：2、數(shù)控裝置3、脈沖電源4、工作液循環(huán)系統(tǒng)第二節(jié) 電火花線

3、切割加工設(shè)備（一）、機(jī)床本體：1、床身2、坐標(biāo)工作臺(tái)3、走絲機(jī)構(gòu)4、錐度切割裝置導(dǎo)輪偏移式絲架導(dǎo)輪擺動(dòng)式絲架雙坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)裝置（二）、脈沖電源：電火花線切割加工的脈沖電源與電火花成型加工的脈沖電源在原理上相同，不過受加工表面粗糙度和電極絲允許承載電流的限制，線切割加工脈沖電源的脈寬較窄(260 s)，單個(gè)脈沖能量、平均電流(15 A)一般較小，所以線切割總是采用正極性加工。（二）、脈沖電源：晶體管矩形波脈沖電源（二）、脈沖電源：2. 高頻分組脈沖電源（二）脈沖電源：3. 節(jié)能型脈沖電源4. 低速走絲線切割加工的脈沖電源絲速低，電蝕產(chǎn)物的排屑效果不佳，昂貴的設(shè)備，須有較高的生產(chǎn)率，提供窄脈寬，大峰

4、值電流（三）工作液循環(huán)系統(tǒng)： 1.快走絲線切割絕緣、冷卻、排屑。 2.慢走絲線切割絕緣、排屑、冷卻、溫度控制、 電導(dǎo)率控制?？熳呓z線切割機(jī)床工作液循環(huán)系統(tǒng)慢走絲線切割機(jī)床工作液循環(huán)系統(tǒng)第三節(jié) 控制系統(tǒng)及編程重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)第四節(jié) 影響線切割工藝指標(biāo)的因素一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)1、切割速度切出的面積，中心線：mm2/min 最高切削速度：不計(jì)方向及切削質(zhì)量等快走絲：80180 mm2/min切削效率：每安培電流，20mm2/(min.A)2、表面粗糙度快走絲：Ra52.5m，最佳Ra1m慢走絲： Ra1.25m，最佳Ra0.04m3.電極絲損耗量快走絲：10000mm2，電極絲直徑的減少量一般：

5、小于0.01mm4.加工精度尺寸精度、形狀精度、位置精度快走絲：0.010.02mm慢走絲：0.0020.005mm二、電參數(shù)的影響1.脈沖寬度ti:增加加工速度提高表面粗糙度變差一般ti=260 s分組脈沖：可小到0.5 s以下。2.脈沖間隔t0 ：減小平均電流增大切割快。過小電弧，斷絲一般取t0 =（48） ti 。3.開路電壓增加加工間隙大排屑容易切速快，穩(wěn)定缺點(diǎn)：絲振動(dòng)，絲損增大4.放電峰值電流增加切速快粗糙絲損耗比大，斷絲。一般小于40A，平均電流小于5A，慢走絲：脈寬很窄，電極絲粗且一次使用大于100A，甚至1000A5.放電波形高頻分組脈沖工藝效果好電流波形前沿上升緩慢，電極絲損

6、耗小但脈沖窄時(shí)需要前沿陡，保證加工效率三、非電參數(shù)的影響1、電極絲及其移動(dòng)速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響鉬絲：直徑0.060.20mm施加張力：減輕絲振提高精度、加工速度防張力波動(dòng)：恒張力裝置粗絲：加工速度大走絲速度快：加工速度快利于工作液帶入，電蝕產(chǎn)物排出過快：機(jī)械振動(dòng)大精度、速度、粗糙度差10m/s慢走絲：最大：小于0.3mm的黃銅絲，粗加；最小：大于0.03mm的鉬絲、鎢絲2.工件厚度及材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響薄：液易進(jìn)，屑易出；利于消電離，加工穩(wěn)定太?。航z抖動(dòng)，對(duì)精度和粗糙度不利厚：液難進(jìn)，加工不穩(wěn)定；電極絲不易抖動(dòng)，精度高，粗糙度好切削速度：厚度增大加快，然后下降沖液、排屑難最大值：50100mm

7、材料：熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、熱導(dǎo)率等因素影響，例如乳化液：銅、鋁、淬火鋼：穩(wěn)定，快不銹鋼、磁鋼、未淬火高碳鋼：穩(wěn)定性差，速度低，表面差硬質(zhì)合金：比較穩(wěn)定，速度較低，表面粗糙度小。3.預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響影響很大跟蹤蝕除速度，保持加工間隙恒定在最佳值加工精度、表面質(zhì)量好太快：頻繁短路，切削慢；粗糙；切縫焦黃；斷絲太慢：偏開路，時(shí)開時(shí)短，切縫焦黃最佳狀態(tài)：電流、電壓表針穩(wěn)定不動(dòng)加工速度、表面質(zhì)量四、合理選擇電參數(shù)1.要求切割速度高時(shí)空載電壓高、短路電流大、脈沖寬度大受表面粗糙度、消電離的制約2.要求表面粗糙度好時(shí)厚度小于80mm，選擇分組波脈沖電源單個(gè)脈沖能力：降低3.要求電極絲損耗小脈沖前沿上升緩慢4.板厚的要求薄工件：電參數(shù)小些厚工件：電參數(shù)適當(dāng)放大五、合理調(diào)整變頻器進(jìn)給的方法過大、過?。杭庸顟B(tài)偏短路、斷路。調(diào)節(jié)方法：1、示波器觀察