特种加工第三章2(线切割加工).ppt

特种加工技术第三章 一、数控系统： 作用 轨迹控制 脉冲电源 　　精确地控制电极丝相对 于工件的运动轨迹，使零件 获得所需的形状和尺寸。 　　根据放电间隙大小与放电 状态控制进给速度，使之与工 件材料的蚀除速度相平衡，保 持正常的稳定切割加工。 数控线切割机床的控制系统 目前绝大部分机床采用数字程序控制，并且普遍采用绘图式编程技术。 操作者首先在计算机屏幕上画出要加工的零件图形，线切割专用软件(如YH软件、北航海尔的CAXA线切割软件)会自动将图形转化为ISO代码或3B代码等线切割程序。 加工过程显示 线切割加工机床控制系统的主要功能： （1）轨迹控制： 精确控制电极丝相对于工件的运动轨迹，加工出需要的工件形状和尺寸。 （2）加工控制： 主要包括对伺服进给速度、脉冲电源、走丝机构、工作液循环系统以及其他的机床操作的控制。此外，失效安全及自诊断功能等也是重要方面。 把图样上工件的形状和尺寸编制成程序指令。计算机根据输入的程序进行计算，并发出进给信号来控制驱动电动机，由驱动电动机带动精密丝杠，使工件相对于电极丝作轨迹运动 主要 组成 工作液箱 工作液泵 流量控制阀 作用 　　及时地从加工区域中排除电蚀产物，并连续 充分供给清洁的工作液，以保证脉冲放电过程稳 定而顺利地进行。（一般采用专用配比的乳化液） 二、工作液循环系统： 进液管 回液管 过滤网罩 工作液的主要作用及要求 工作液的主要作用是在电火花线切割加工过程中脉冲间歇时间内及时将已蚀除下来的电蚀产物从加工区域中排除，使电极丝与工件间的介质迅速恢复绝缘状态，保证火花放电不会变为连续的弧光放电，使线切割顺利进行下去。 工作液应具有一定的介电能力、较好的消电离能力、渗透性好、稳定性好等特性，还应有较好的洗涤性能、防腐蚀性能、对人体无危害等。 低速走丝线切割机床大多采用去离子水作工作液，只有在特殊精加工时才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。如：ＤＸ－１、ＤＸ－３等。 三、影响线切割工艺指标的因素 （一）线切割加工的主要工艺指标 切割速度 表面粗糙度 加工精度 电极丝损耗量 1、切割速度 在一定的切割条件下，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度，单位为mm2/min。通常快走丝线切割速度为 50～100 mm2/min，而慢走丝切割速度为100～150 mm2/min，它与加工电流大小有关，为了在不同脉冲电源、不同加工电流下比较切割效果，将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切割效率为 20 mm2/(min·A)。 2、表面粗糙度 我国和欧洲通常采用轮廓算术平均偏差 Ra（μm）来表示表面粗糙度，日本则采用 Rmax（μm）来表示。高速走丝线切割加工的表面粗糙度一般为 Ra5～2.5μm，最佳也只有 Ra1μm 左右。低速走丝线切割加工的表面粗糙度一般为 Ra1.25μm，最佳可达 Ra0.2μm。 3、加工精度 加工精度是指加工后工件的尺寸精度、几何形状精度（如直线度、平面度、圆度等）和位置精度（如平行度、垂直度、倾斜度等）的总称。 高速走丝线切割加工的可控加工精度在 0.01～0.02mm 左右，低速走丝线切割加工可达 0.005～0.002mm 左右。 如图为精细配合零件。 4、电极丝损耗量 对快走丝机床，电极丝损耗量用电极丝在切割 10 000 mm２面积后电极丝直径的减少量来表示，一般钼丝直径减小量不应大于 0.01 mm。对慢走丝机床，由于电极丝是一次性的，故电极丝损耗量可忽略不计。 （二）电参数的影响 1、脉冲宽度ti 通常情况下，放电脉冲宽度ti加大时，切割速度提高，加工表面粗糙度变差。一般取脉冲宽度ti＝2～60μs。在分组脉冲及光整加工时，ti可小至０.５μs以下。 放电脉冲间隔to减小时，平均电流增大，切割速度加快。 但脉冲间隔to过小会引起电弧放电和断丝。 一般情况下，取脉冲间隔to＝(4～8)ti。在切割大厚度工件时，应取较大值，以保持加工过程的稳定性。 2、脉冲间隔 to 3、电参数对线切割电火花加工的工艺指标综合影响的规律： (1) 加工速度随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高，即加工速度随着加工平均电流的增加而提高。实验证明，增大峰值电流对切割速度的影响比用增大脉宽的办法显著。 (2) 加工表面粗糙度数值随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大及脉冲间隔的减小而增大，不过脉冲间隔对表面粗糙度影响较小。 在加工中改变电参数对工艺指标影响很大，必须根据具体的加工对象和要求，综合考虑各因素及其相互影响关系选取合适的电参数，既优先满足主要加工要求，又同时提高各项加工指标。 加工精密小零件时，精度和表面粗糙度是主要指标，加工速度是