第五章 特种加工 线切割.ppt

第五章 电火花线切割加工 （1）加工对象: 普通金属、高硬度合金材料，人造金刚石、半导体材料、导电性陶瓷、铁氧体材料等。 （2）加工范围: 除一般精密加工外。已能加工大尺寸和大厚度工件并且开始涉及精密微细加工领域。 （3）加工形状: 线切割加工不仅适用于二维轮廓的加工，而且能加工各种锥度、变锥度以及上下而形状不同的三维宜纹曲面。 （4）自动化 第一节、电火花线切割加工的原理、特点及应用 一、基本原理 -- 与电火花穿孔成型加工的相同处：均采用了放电加工原理，电腐蚀；类似的脉冲电源。 -- 利用移动的细金属导线作电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型 。 二、线切割加工的特点 1）不需要制造复杂的成型电极。 2）能方便地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构 零件； 3）采用精规准一次加工成形，不需转换加工规则； 4） 电极损耗小，加工精度高。 5）介质为水基工作液，绝缘性差； 6）没有稳定的拉弧放电状态； 7）脉冲电源的加工电流较小，属于中、精加工范围。 三、线切割加工的应用 1）模具工业，以冲压模具为主，加工冲头及凹模等。 第二节、电火花线切割加工机床 1、机床分类与主要技术参数 2、机床结构 （一）机械部分 （二）电气部分 1、脉冲电源 受表面粗糙度及电极丝承载电流的制约， 要求脉冲电源的脉宽较窄，因此： 总是采用“正极性”加工 2、控制系统 -- 控制对象和内容 ◆电极丝相对于工件的运动轨迹（工件形状）： 工作台： X、Y两轴联动； 上导向器： U、V两轴联动。 ◆进给速度的自动控制（维持稳定的放电加工过程）： 放电间隙和放电状态。 3、数字程序控制原理 第三节 数字线切割编程 一、线切割基本编程方法 2、零件编程实例 （１）加工直线段AB B40000BB40000GXL1 （2）加工直斜线段BC B1B9B90000GYL1 （3）加工圆弧CD B30000B40000B60000GXNR1 （4）加工斜线段DA B1B9B90000GXL2 第四节、电火花线切割加工工艺指标和常用工艺参数 一、主要工艺指标 -- 切割速度： 在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，在单位时间内，电极丝中心线在工件上切过的面积。 最高切割速度。高走丝40-120mm2/min -- 表面粗糙度： 低速走丝Ra0.2；高速走丝Ra6.3-2.5，最佳达 Ra1 -- 加工精度： 低速走丝0.002～0.005mm；高速走丝0.01～0.02mm （电参数影响） -- 电极丝损耗量 二、工艺参数的选择 1、 脉冲宽度（2-60us) 正极性加工。 脉宽增加，表面粗糙度下降。 2、脉冲间隔(10-250um) 脉间减小，切割速度加快。 3、开路电压 开路电压升高，间隙增加，速度及稳定性提高，电极丝消耗增加。一般60-150V。 4、放电电流（电流增大，表面粗糙度增大，电极耗损比增大） -- 放电波形，一般小于40A，平均电流小于5A。 非电参数的影响 -- 电极丝（直径、材料、张力、速度）、厚度、速度等。 第五节、三维电火花线切割和多次切割加工 一、三维电火花线切割和多次切割加工 工件形状是通过控制电极丝和滑板之间的相对坐标运动来保证的。 作 业 题 1、直纹曲面的加工 2、上下异形面的加工 ① 简述高速走丝、低速走丝电火花线切割的特点。 ② 简述电火花线切割控制系统的控制对象和内容。 ③ 为什么电火花线切割采用“正极性”加工？ * * 类型 -- 高速走丝电火花线切割： 电极丝作高速往复运动，8～10m/s； -- 低速走丝电火花线切割： 电极丝作低速单向运动，0.2m/s； 国际主流设备。 2）高硬度材料零件的加工 3）特殊形状零件的加工 4）加工电火花成型用铜、铜钨、银钨合金等 材料电极。 1、床身 2、工作台： 多采用十字滑板结构，两轴联动。 3、运丝机构： ◆高速走丝：重复使用，恒张力装置。 ◆低速走丝：一次性。 -- 锥度切割装置 ◆高速走丝：偏移式丝架，锥角小。 4、丝架 高速走丝电火花设备 5、工作液循环系统 -- 工作液性能要求： 一定的绝缘性；较好的洗涤性能；较好的冷却性能；无污染、无公害。 -- 工作液介质：