[工学]第三章 电火花线切割加工.ppt

第三章 电火花线切割加工 电火花线切割原理 原理 用移动的金属丝（铜丝或钼丝）作电极，用脉冲火花放电进行切割成型 种类 往复高速走丝（快走丝8-10m/s）电火花线切割机床 单向低速走丝（慢走丝0.2m/s）电火花线切割机床 线切割加工的特点 与穿孔成型加工的相同点 1） 线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。 2） 线切割加工的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律， 3）材料的可加工性等也都与电火花加工的基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料。 线切割加工的特点 与穿孔成型加工的不同点 1) 正极性，脉宽小：由于电极工具是直径较小的细丝，故脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精正极性电火花加工，工件常接脉冲电源正极。 2) 采用水或水基工作液 不会引燃起火，容易实现安全无人运转，但由于工作液的电阻率远比煤油小，因而在开路状态下，仍有明显的电解电流。 3) 一般没有稳定电弧放电状态。 4) 电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。 5) 省掉了成形的工具电极 大大降低了成形工具电极的设计和制造费用。 6) 可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件，但不能加工盲孔。 7) 电极丝损耗小，加工精度高 线切割加工的应用范围 (1) 加工模具　 各种形状的冲模。 挤压模、粉末冶金模等通常带锥度模具。 (2) 切割电火花成形加工用的电极　 穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极 加工微细复杂形状的电极。 (3) 加工零件　 难机加工材料（材料、工艺） 试制新产品 贵金属的切割 第二节 电火花线切割加工设备 快走丝线切割机床 钼丝，走丝速度大于6 ～ 10m/s 使用0.03～0.25钼丝往复走丝 乳化液：基础油、乳化剂、防锈剂、爆炸剂、洗涤剂、润滑剂等组成 加工精度差，价格便宜 慢走丝线切割机床（冲水式、浸水式） 铜丝，走丝速度0.001 ～ 0.25m/s 使用0.003～0.03铜丝一次性使用 工作液为去离子水:不易起弧，不燃、无味 加工精度高，价格昂贵 中走丝线切割机床 走丝速度0.25 ～ 6m/s 线切割机床的结构 一、机床本体 床身（单立柱悬臂式 ；双立柱龙门式 ） 坐标工作台 走丝机构 锥度加工装置 二、脉冲电源 三、工作液循环系统 往复高速机床的走丝机构 走丝机构： 储丝筒 导轮 副导轮 断丝保护 进电块 张紧装置 锥度加工装置 低速走丝系统 锥度切割装置 (1) 导轮偏移式丝架　这种丝架主要用在高速走丝线切割机床上实现锥度切割。 (2) 导轮摆动式丝架　此法加工锥度不影响导轮磨损。 (3) 双坐标联动装置　在电极丝有恒张力控制的高速走丝和低速走丝线切割机床上广泛采用此类装置，它主要依靠上导向器作纵横两轴(称u、v轴)驱动，与工作台的x、y轴在一起构成四数控轴同时控制(图3-5) 快慢走丝线切割机床加工工艺水平比较 脉冲电源 1.晶体管矩形波脉冲电源 2.高频分组脉冲电源 3.节能型脉冲电源 4.低速走丝线切割加工的脉冲电源 晶体管矩形波脉冲电源 控制功率管VT的基极以形成脉冲 2.高频分组脉冲电源 解决切割速度与粗糙度的矛盾 高频分组脉冲电源原理图 3.节能型脉冲电源 利用电感代替电阻，避免发热 电感中剩余电能反输给电源 4.低速走丝线切割加工的脉冲电源 特点： 峰值电流大（100～500A） 脉宽极短（0.1～1μm) 脉冲电源 R-C脉冲电源 晶体管脉冲电源 工作液循环系统 工作液的作用是 加工介质 冷却作用 排除电蚀产物 工作液循环系统：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。 快走丝线切割机床的工作液循环系统 工作液：种类繁多的专用乳化液 工作液循环与过滤装置主要包括：工作液箱、工作液泵、流量控制阀、进液管、回液管、过滤网罩等。 慢走丝线切割机床的工作液循环系统 工作液：去离子水，精加工时用煤油 工作液循环系统：去离子水系统 第三节　电火花线切割控制系统和编程技术 一、线切割控制系统 二、线切割数控编程要点 三、自动编程 二、线切割数控编程（3B） B 分隔符 X，y 坐标（直线-终点；圆弧-起点） j 计数长度 G 计数方向（Gx或Gy） Z 加工指令 计数方向(Gx\Gy)和计数长度(j) 计数方向 无论直线还是圆弧均按终点的落点位置来确定 计数长度 直线：计数方向坐标轴上投影的绝对值 圆弧：在计数方向坐标轴上投影的绝对值的总合 第四节　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 二、电参数的影响 三、非电参数的影响 四、合理选择电参数 五、合理调整变频进给的方法 一、线切割加工的主要工艺指标 1.切割速度：单位时间内电极丝中心线所切工件面积的总和 高速走丝：切割速度 20～180mm2/min，切割