数控电火花线切割加工(教材).ppt

第6章 数控电火花线切割加工 6.1 数控电火花线切割加工原理与特点 一、数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割是利用连续移动的细金属导线——电极丝作为工具电极，在电极丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。 工件的形状是由数控系统控制工件相对电极丝的运行轨迹决定的。 加工时工件接电源的正极，电极丝接电源的负极。 6.1 数控电火花线切割加工原理与特点 二、数控电火花线切割加工的特点 1、直接利用线状的电极丝作为电极，不需要加工工具电极。 2、可以加工用传统切削加工方法难以加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。 3、利用电蚀原理加工，切削力很小。 4、可以加工高硬度导电材料。 6.1 数控电火花线切割加工原理与特点 5、直接利用电、热能进行加工，可以方便地对加工参数进行调整，有利于加工精度的提高，便于实现加工的自动化控制。 6、电极丝是不断移动的，单位长度上电极丝直径损耗少。 7、采用线切割加工冲模时，可实现凸、凹模一次加工成形。 6.1 数控电火花线切割加工原理与特点 三、数控电火花线切割的应用 数控电火花线切割主要应用在以下三个方面： 1、用于模具制造 适合于加工各种形状的冲裁模，一次编程后通过调整不同的间隙补偿量，就可以切割出凸模、凸模固定板、凹模固定板、卸料板等。 2、用于加工电火花成形加工用的电极 3、进行新产品试制及加工难加工零件 6.2 数控电火花线切割机床 一、电火花线切割机床的分类 通常按照电极丝的运行速度不同可将电火花线切割机床分为高速走丝电火花线切割机床和低速走丝电火花线切割机床两大类。 6.2 数控电火花线切割机床 二、电火花线切割机床型号 6.3 数控电火花线切割工艺基础 一、线切割加工的主要工艺指标 1、切削速度vwi ：在保持一定的表面粗糙度的前提下，单位时间内电极丝中心在工件上切过的面积之和 即为切割速度，单位为mm2/min。 2、表面粗糙度 3、电极丝损耗量 ：快走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝直径的减小量来表示，一般减少量不应大于0.01mm。 4、加工精度 6.3 数控电火花线切割工艺基础 二、影响线切割工艺指标的影响因素 1、电参数对工艺指标的影响 主要包括： （1）脉冲宽度tw （加电时间）： tw 增大时，单个脉冲能量增多，切削速度提高，表面粗糙度数值变大，放电间隙增大，加工精度有所下降。 一般粗加工时取较大的脉冲宽度，精加工时取较小的脉冲，切割厚度较大工件时取较大的脉宽。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 （2）脉冲间隔t （加电时间）： t增大，单个脉冲能量降低，切割速度降低，表面粗糙度数值有所增大，粗加工及切割厚大工件时脉冲间隔取宽些，而精加工时取窄些。 （3）开路电压uo :开路电压增大时，放电间隙增大，排屑容易，提高了切削速度和加工稳定性，但易造成电极丝振动，工件表面粗糙度变差，加工精度有所降低。通常精加工时取的开路电比粗加工低，切割大厚度工件时取较高的开路电压。一般uo=60~150V。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 （4）放电峰值电流ip 放电峰值电流是决定单脉冲能量的主因素之一。 ip增大，单个脉冲能量增多，切割速度迅速提高，表面粗糙度数值增大，电极丝损耗比较大甚至容易断丝。加工精度有所下降。粗加工及切割厚件时应取较大的放电峰值电流，精加工时取较小的放电峰值电流。 （5）放电波形 电火花线切割加工的脉冲电源主要有晶体管矩形波脉冲电源和高频分组脉冲电源。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 （6）极性 线切割加工因脉冲较窄，所以都用正极性加工，即工件接电源的正极，否则切割速度会变低而电极丝损耗增大。 （7）变频、进给速度 即预置进给速度的调节，对切割速度、加工精度、和表面质量的影响很大。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 2、非电参数对工艺指标的影响 （1）走丝速度对工艺指标的影响 对于快走丝线切割机床。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 慢走丝线切割机床由于电极丝张力均匀，振动较小，电极丝直径较小，因而加工稳定性、表面粗糙度及加工精度等均很好。 例如：日本三菱电机低速走丝线切割机床。性能指标图。 切割速度vwi等于进给速度vf与切割厚度H的乘积。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 6.3 数控电火花线切割工艺基础 （2）工件厚度及材料对工艺指标的影响 工件薄，有利于排屑，加工稳定性好； 工件太薄，电极丝容易产生抖动，对加工精度和表面粗糙度不利，且脉冲利用率低，切削速度因而下降。 工件厚，工作液难于进入和充满放电间隙，加工稳定性差，但电极丝不易抖动，因而加工精度和表面粗糙度较好，但过厚时排屑困难，导致切割速度下降。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 （3）电极丝材料及直径对加