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第三章 电火花线切割加工 第一节 电火花线切割加工原理、 特点及应用范围 一、线切割加工原理 1、基本原理：图见后 2、线切割机床的分类： 线切割机床的分类 根据电极丝运动的方向和速度： 往复高速走丝电火花线切割机床 单向低速走丝电火花线切割机床 根据控制方式： 靠模仿形控制 光电跟踪控制 数字程序控制 按加工尺寸：大 中 小 普通型、专用型 目前，国内外线切割机床采用不同水平的微机数控系统，从单片机、单板机到微型计算机系统，一般都有自动编程功能。 二、线切割加工的特点： 1、电火花线切割加工与电火花成形加工的共性表现： 2、电火花线切割加工与电火花成形加工的不同表现： （1）电极丝较细，脉冲能量不能太大，加工工艺参数变化范围小，属于中、精正极性电火花加工，工件接脉冲电源的正极。 （2）采用水或水基工作液，不易引燃起火，但加工过程中有电解效应，有利于改善表面粗糙度。 （3）一般没有稳定的电弧放电。 （4）电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。（工具与工件之间存在某种电化学产生的绝缘薄膜介质） （5）省掉了成形的工具电极。 （6）电极丝比较细，可以加工细微异形孔、窄缝和复杂形状工件。 （7）电极丝损耗小，对加工精度影响较小。 三、线切割加工的应用范围： 1、加工模具 2、切割电火花成形加工用的电极 3、加工零件 第二节 电火花线切割加工设备 电火花线切割加工设备的主要组成部分（图） 机床本体 脉冲电源 控制系统 工作液循环系统 机床附件 一、机床本体 机床本体由床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。 1、床身:一般为铸件，是机床支承、固定的基础。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。 2、坐标工作台： 一般都采用十字滑板、滚动导轨、丝杠传动副将电机的旋转运动变为工作台的直线运动。 为了保证机床的精度，对导轨的精度、刚度、耐磨性有较高的要求。 为了保证工作台的定位精度和灵敏性，传动丝杠和螺母之间必须消除间隙。（后图） 3、走丝机构 作用：使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。 高速走丝线切割机床的走丝机构： （运动方式及如何实现） 近代机床上还装有靠高压水射流冲刷引导自动穿丝机构，自动穿丝机构除具有自动穿丝、接线功能外，还具有自动切断和再接线功能。 4、锥度切割装置 （1）偏移式丝架（主要用于高速走丝线切割机床上实现锥度切削） （2）导轮摆动式丝架 （3）双坐标联动 装置： 主要用于低速 走丝线切割机床 及电极丝有恒张 力控制的高速走 丝切割机床上 实现锥度切削 电极丝校垂直 二、脉冲电源： 高速走丝电火花线切割加工脉冲电源与电火花成型加工脉冲电源原理相同。 所不同的是由于电极丝的原因，线切割属中精加工范围，单个脉冲能量较小，总采用正极性加工。 脉冲电源的形式较多，使用较多的有：晶体管矩形波脉冲电源、高频分组脉冲电源、节能型脉冲电源。 节能型脉冲电源： 用电感元件来代替限流电阻，避免了发热损耗。 这类电源的节能效果可达80%以上，控制柜不发热，可少用或不用冷却风扇，钼丝损耗很低，切割了20万mm2，钼丝损耗仅0.5μm；当加工电流5.3A时，切割速度为130 mm2/min；当切割速度为50 mm2/min时，表面粗糙度Ra≤2.0μm， 低速走丝线切割加工的脉冲电源: 低速走丝线切割加工的特殊性： 丝速低，电蚀产物的排屑效果差； 设备昂贵，必须有较高的生产率； 线电极材料：镀锌黄铜丝 （当火花放电时瞬时高温时低熔点的锌迅速熔化、气化爆炸式的、尽可能多的把工件上熔融的金属液体抛入工作液中） 对脉冲电源的要求： 较大的峰值电流，一般为100~500A，脉宽极短（0.1~1μs）。（否则电极丝容易烧断） 此外，为了防止工件接（+）在水基工作液中的电解作用（阳极溶解）使得电极丝出、入口处的工件表面发黑，影响表面质量和外观，有的脉冲电源还具有防电解功能。具体原理是在脉冲停歇时间内，使工件上带有10V左右的负电压。 三、工作液循环系统： 作用：与电火花穿孔机床相同 工作液的类型： 高速走丝：专用乳化液 （有多种，各有其特点，新型） 低速走丝：去离