5.4.1数控线切割加工 (1)讲解.ppt

数控电火花线切割加工授课人：杨泽云航空装备制造产业学院模具技术教研室6.1.1数控线切割机床及其组成电火花线切割加工是在电火花成形加工基础上发展起来的，它是用线状电极（钼丝或铜丝）通过火花放电对工件进行切割。电火花线切割加工机床根据电极丝运行速度不同分为快走丝和慢走丝两种机床，其组成主要包括：机床主体：包括床身、坐标工作台、走丝机构等脉冲电源：把交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流控制系统：控制机床运动工作液循环系统：提供清洁的、有一定压力的工作液线切割加工的基本原理与电火花成形加工相同，但加工方式不同，它是用细电火花线切割加工原理金属丝作电极。线切割加工时，线电极一方面相对于工件不断地移动(慢速走丝是单向移动，快速走丝是往返移动)，另一方面，装夹工件的十字工作台，由数控伺服电动机驱动，在x、y轴方向实现切割进给，使线电极沿加工图形的轨迹运动对工件进行切割加工。?电火花线切割加工原理1)不需要制作电极，可节约电极的设计和制造费用，缩短了生产周期。2)能加工形状复杂、细小的通孔和外形表面。3)加工中的电蚀产物由循环流动的工作液带走；电极丝以一定的速度运动(称为走丝运动)可减小电极损耗，不易被火花放电烧断，也有利于电蚀产物的排除。4)在加工过程中，快速走丝线切割采用低损耗电源且电极丝高速移动；慢速走丝线切割单向走丝，在加工区域总是保持新电极加工。因而电极损耗极小(一般可忽略不计)，有利于加工精度的提高。电火花线切割加工的特点和应用在相同的粗细程序下,线切割加工的耐用度比机械加工的表面好。相比机械加工，零件的表面粗糙度可以降低半级到一级。然而线切割提高一级表面粗糙度，则加工速度将大幅下降。工件材料内部残余应力对加工的影响,期间两次较大的变形：一是机械粗加工，二是线切割；钢的加工路线：下料→锻造→退火→机械粗加工→淬火与回火→磨削加工→线切割→钳工修整；工件与其夹持部分的分割在最后面。选A→a→b→c→d→e→f→a→A,而不选A→a→f→e→d→c→b→a→A;而如果选择B作为切入点，则两条路线加工都会受到材料变形的影响孔，两次切割减少变形。多孔，穿丝孔分开，不连续切割。加工路线距离零件边界应大于5mm穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处。（1）凸模穿丝孔设置在轨迹的拐角附近；（2）凹模的内表面线切割穿丝孔设置在对称中心处；穿丝孔大小：不太大也不太小，选3～10mm；（3）多零件同坯加工时，各自设定穿丝孔，方便断丝后就近穿丝，如图注意：为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘2～5mm处，如图。加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm工作液的种类、浓度、电导率等；慢走丝：去离子水，导电率为4×104到105,高要求场合选煤油；电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。电极丝的主要类型、规格如下：钼丝直径：0.08～0.2mm；钨丝直径：0.03～0.1mm；黄铜丝直径：0.1～0.3mm；包芯丝直径：0.1～0.3mm。电极丝的盘绕要掌握好松紧程度；加工前应校正和调整电极丝对工件的垂直度。影响电火花线切割加工工艺指标的主要因素1）脉冲参数表面粗超度较小，则采用较小的电加工参数，反之亦然；但是也不易过大，否则大电流引起断丝。2）进给速度进给速度要接近工件的被蚀除速度并均匀平稳，太快会频繁短路，太慢偏于开路不利切割、影响速度。3）工件材料及其厚度快速走丝时，切割铜、铝、淬火钢等材料比较稳定，且速度快；而切割不锈钢、磁钢、硬质合金钢则不稳定，且速度慢。工件材料薄，对排屑和消电弧有利，灭弧有利，加工稳定；工件太薄，金属丝易颤动，对精度、粗糙度不利；工件太厚，加工稳定性较差，但电极丝不易振动，精度较高、粗糙度值小；电火花线