线切割机.doc

第6章 数控电加工机床编程与操作 第6章 数控电加工机床编程与操作 ? 6.1 数控电火花线切割机床简介 6.1.1 概述 如图6.1所示，为精密冷冲模具。其零件材料硬度高、结构微细、形状复杂、表面质量高，用前面介绍的数控铣床及加工中心加工比较困难，采用电加工的方法进行加工比较合适。 ??? 图6.1? 精密冷冲模具 所谓电加工又称为电火花加工、电蚀加工或放电加工，是利用电极间隙脉冲放电产生局部瞬间高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。它不受加工材料硬、软的限制，能方便地加工出各种复杂形状的型面、小孔、窄缝，能加工低刚度工件等。电加工方法可分为电火花线切割、电火花成型加工、电火花磨削、电火花同步回转加工和电火花表面强化与刻字等。其中以电火花线切割与电火花成型加工应用最为广泛。 6.1.2 数控电火花线切割机床的加工原理 ? ?数控电火花线切割又称线切割，是利用细金属线（常用的如钼、黄铜、紫铜等）作为负极，工件作为正极，在线电极和工件之间加以高频的脉冲电压，并置于乳化液或者去离子水等工作液，使其不断产生火花放电，工件不断地被电蚀，从而达到对工件进行加工的目的。如图6.2 所示，为数控电火花线切割加工的原理图。 图6.2 ?数控电火花线切割加工原理 加工过程中，线电极穿过工件上的穿丝孔，在走丝机构的带动下经过导向轮相对于工件不断往复运动（快走丝机床）或单向运动（慢走丝机床）。工件安装在十字工作台上并与其绝缘，工作台在数控装置的控制下沿x、y轴方向按要求的加工轨迹运动，完成加工任务。 6.1.3 数控电火花线切割机床的分类 1．按走丝速度分 根据电极丝运动的方式可将数控电火花线切割机床分为两大类，即快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床。 （1）快走丝线切割机床 快走丝线切割机床是我国在20世纪60年代研制成功的，其主要特点是电极丝运行速度快（300～700 m/min），加工速度较高，排屑容易，机构比较简单，价格相对便宜，因而在我国应用广泛。但由于走丝速度快，容易引起机床的较大振动，丝的振动也大，从而影响加工精度。它的一般加工精度为±0.015～0.02 mm， 所加工表面的表面粗糙度R a1.25～2.5 μm。快走丝线切割机床一般采用钼丝作为电极，双向循环往复运动，电极丝直径为Ф0.1～0.2mm，工作液常用乳化液。如图6.3所示，为快走丝线切割机床的结构简图。 1-床身； 2-工作台；? 3-导丝架；? 4-储丝筒；? 5-紧丝装置； ?6-工作液循环系统； ??? 7-控制箱； ?8-程控机头； ?9-脉冲电源；? 10-驱动电源 图6.3? DK7725d型快走丝数控电火花线切割机床 电火花线切割机是以线电极作为刀具对工件进行放电加工的，因此，使线电极移动的走丝系统就是电火花线切割机结构上的特有部分，它使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。 如图6.4所示，为快走丝数控电火花线切割机床的走丝系统示意图。 ??? 1-绝缘底板；? 2-工件；? 3-脉冲电源；? 4-导向轮；? 5-钼丝；? 6-储丝筒 图6.4? 快走丝线切割机床走丝机构 一定长度的钼丝（电极丝）平整地卷绕在储丝筒上，储丝筒通过联轴节与驱动电动机相连。为了重复使用该段电极丝，驱动电动机由专门的换向装置控制作正反向交替运转。走丝速度等于贮丝筒周边的线速度，通常为8~10 m/s。在运动过程中，电极丝由丝架支撑，并依靠导轮保持电极丝与工作台垂直或倾斜一定的几何角度（锥度切割时）。 （2）慢走丝线切割机床 如图6.5所示，为慢走丝线切割机床的结构简图。它的走丝速度一般为3～5 m/min左右，最高15 m/min。电极丝采用黄铜、紫铜等，直径为0.03～0.35mm，电极丝单向运动且为一次性使用，这使电极丝尺寸一致性好，加工精度相对较高。 1-床身；? 2-工作台；? 3-下导向架；? 4-上导向架；? 5-电容箱；? 6-走丝机构； ?7-机械操作盘；? 8-数控柜；? 9-绘图装置；?? 10-去离子水流量计 图6.5 ?HC-6CNC慢走丝线切割机床 如图6.6所示，为慢走丝线切割机床的走丝系统示意图。 1-送线盘；? 2-传动轮；? 3-卷线盘；? 4-丝进给轮；? 5-压紧轮；? 6-上导轮；? 7-上导向工作台；? 8-上导向器； 9-压板；? 10-电极丝；? 11-工件安装台； 12-下导向器；? 13-下导向轮；? 14-横臂；? 15-制动轮； 16-滚轮； 17-丝导向器； ?18-导向轮；? 19-断丝检测杆；? 20-工件；? 21-导向轮 图6.6 ?慢走丝线切割机床走丝机构 慢走丝线切割机床的走丝系统较复杂，能够设定并调整丝的张力，导向装置灵活，能进行断丝检测等。必威体育精装版的线切割机床还有自动穿丝和自动切断丝功能。慢走丝线切割机床