电火花线切割的主要特点

项目一、数控电火花线切割加工基础任务一、数控电火花线切割加工原理及其应用一.数控电火花加工分析（一）、电火花加工的基本原理电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求电腐蚀现象.•图1-1不需要制造成形电极,用简单的电极丝即可对工件进行加工。可切割各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。由于电极丝比较细,可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件，尺寸精度可达0.02～0.01mm,表面粗糙度Ｒa值可达1.6μm。还可切割带斜度的模具或工件。由于切缝很窄,切割时只对工件进行“套料”加工，故余料还可以利用。（二）、电火花线切割的主要特点（三）、电火花线切割加工的特点1.不需要单独制造电极电火花成形加工必须精确地制造出电极，而电火花线切割加工用得电极是成品的金属丝（如钨丝、钼丝、黄铜丝，其中钼丝最常用），不需要重新制造。这对模具制造来说，节约了生产成本，缩短了制造周期。2.不需考虑电极损耗电火花成形加工中电极损耗是不可避免的，并且因电极损耗还会影响加工精度；而在线切割加工中，电极丝始终按一定速度移动，不但和循环流动的工作液一道带走电蚀产物，而且，自身的损耗很小，其损耗量在实际工作中可以忽略不计。因此，也不会因电极损耗造成对工件精度的影响。3.能加工精密细小、形状复杂的通孔零件或零件外形线切割用的电极丝极细（一般为φ0.04mm～φ0.2mm），很适合加工微细模具、电极、窄缝和锐角以及贵重金属的下料等。4.不能加工盲孔根据加工原理，电火花线切割加工时，电极丝的运行状态是“循环走丝”，而加工盲孔却无法形成电极丝的循环。因此，电火花线切割只能对零件的通孔或外形进行加工（四）、切割的应用范围1.应用最广泛的是加工各类模具,如冲模、铝型材挤压模、塑料模具及粉末冶金模具等。2.加工二维直纹曲面的零件(需配有数控回转工作台)。•图1-21.按切割的轨迹分类按线切割加工的轨迹可以将其分为直壁切割、锥度切割和上下异形面线切割加工。（1）直壁切割是指电极丝运行到切割段时，其走丝方向与工作台保持垂直关系。（2）锥度切割锥度切割又分为圆锥面切割和斜（平）面切割。锥度切割时，电极丝与工作台有一定斜度，同时工作台要按规定的轨迹运动。（3）上下异形面切割。（一）、线切割机床的分类二.数控电火花线切割加工机床分析2.按走丝速度分类(1)快速走丝线切割机床(2)慢速走丝线切割机床（二）、数控电火花线切割加工机床型号线切割机床按电极丝运动的线速度,可分高速走丝和低速走丝两种。电极丝运动速度在7～10m/s范围内的为高速走丝,低于0.2m/s的为低速走丝。例如DK7725机床为高速走丝线切割机床,DK7632机床为低速走丝线切割机床,我国常采用高速走丝线切割机床。型号DK7725的含义如表1-1所示。表1-1DK7725型号的含义DK7725机床类别代号（电加工机床）机床特性代号（数控）组别代号（电火花加工机床）型别代号（高速线切割机床）基本参数代号（工作台横向行程250mm）（三）、线切割工作液对工艺指标的影响在电火花线切割加工中，工作液是脉冲放电的介质，对加工工艺指标的影响很大。它对切割速度、表面粗糙度、加工精度也有影响。电火花线切割机使用的加工液分为两种：水和油。一般采用喷水加工、浸水加工、油中加工三种加工方法来区分。加工液是影响加工速度及加工精度的主要因素。加工液影响加工效率的因素有加工液处理方法、液体压力、液体电导率和液温。（四）、线切割电极丝对加工的影响随着线切割机朝自动化、精密化方向不断发展，对线电极丝的质量要求也越来越严格。线电极一般要求加工速度要快；容易达到加工精度；价格要低廉。线切割加工时，并非只是追求提高加工速度，更重要的是追求有效地提高加工质量。提高加工精度，不仅需要线电极的细丝化，同时还要求电极丝张力高、材质均匀、丝表面平滑以及无挠曲。1.放电间隙放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离，它的大小一般在0.01～0.5mm之间，粗加工时间隙较大，精加工时则较小。2.脉冲宽度ti(μs)脉冲宽度简称脉宽(也常用ON、TON等符号表示)，是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间(如图1-9所示)。为了防止电弧烧伤，电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。一般来说，粗加工时可用较大的脉宽，精加工时只能用较小的脉宽脉冲参数与脉冲电压、电流波形空载火花电弧过渡电弧短路is时间/s电流/Aie^ui^时间/stitotdtetptito电压/V•图1-31943年，苏联学者拉扎连科夫妇研究发明电火花加工，之后随着脉冲电源和控制系统的改进，而迅速发展起来。最初使用的脉冲电源是简单的电阻-电容回路。50年代初，改进为电阻-电感-电容等回路。同时，还采用脉冲发电机之类的所谓长脉冲电源，使蚀除效率提高，工具电极相对损耗降低。随后又出现了大功率电子管、闸流管等高频脉冲电源，使在同样表面粗糙度条件下的生产率得以提高。60年代中期，出现了晶体管和可控硅脉冲电源，提高了能源利用效率和降低了工具电极损耗，并扩大了粗精加工的可调范围。•（五）、数控电火花线切割加工技术的发展到70年代，出现了高低压复合脉冲、多回路脉冲、等幅脉冲和可调波形脉冲等电源，在加工表面粗糙度、加工精度和降低工具电极损耗等方面又有了新的进展。在控制系统方面，从最初简单地保持放电间隙，控制工具电极的进退，逐步发展到利用微型计算机，对电参数和非电参数等各种因素进行适时控制。直至目前，国内外的线切割机床都采用数字控制,数控线切割机床已占电加工机床的60%以上。