4数控电火花快走丝线切割的基础知识

1第5章数控电火花快走丝线切割的基础知识5·1电火花快走丝线切割的工作原理5·2数控电火花快走丝线切割机床的型号及主要技术参数5·3数控电火花快走丝线切割加工的安全技术规程5·4数控电火花快走丝线切割机床的使用规则及维护保养方法5·5电加工的主要名词术语25·1电火花快走丝线切割的工作原理电火花线切割加工（WireCutEDM,简称WEDM)是用线状电极（铜丝或钼丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割，简称线切割。31电火花线切割的基本原理是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作为工具（接高频脉冲电源的负极），对工件（接高频脉冲电源的正极）进行脉冲火花放电、切割成形。电火花快走丝线切割：高速往复运动，8-12m/s电火花慢走丝线切割：低速单向运动，0.2m/s电极丝的运行速度41高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别5图5-1电火花线切割原理储丝筒使钼丝作正方向交替移动。脉冲电源供给加工能量。工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序，根据火花间隙状态作伺服进给运动，合成各种曲线轨迹，把工件切割成形。6图电火花线切割生产应用72电火花线切割的工艺特点——金属材料的硬度和韧性不影响加工速度。对非金属材料的加工也正在研究中。①不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具电极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极，因此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时。②利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地加工复杂形状的直纹表面。③电极丝直径较细（φ0.025～0.3㎜），切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件。82电火花线切割的工艺特点④电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。⑤依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成。⑥对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可，操作方便，自动化程度高。92电火花线切割的工艺特点⑦加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无法进行加工。但能实现锥面加工。⑧当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔。103电火花线切割机床的基本结构①床身部分一般为铸件，是坐标工作台、绕丝机构及线架的支承和固定基础。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。床身内部可安置电源和工作液箱。113电火花线切割机床的基本结构②坐标工作台部分一般为采用“十”字滑板、滚动导轨和丝杠传动副将电动机的旋转运动变为工作台的直线运动。通过两个坐标方向各自的进给运动，合成各种平面图形的曲线轨迹。123电火花线切割机床的基本结构③走丝机构使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。在高速走丝机床上，一定长度的电极丝平整地卷绕在储丝筒上，储丝筒通过联轴器与驱动电机相连。电动机带动储丝筒由专门的换向装置控制作正反向交替运动，同时沿轴向移动。走丝速度等于储丝筒周边的线速度。通常8～12m/s。在运动过程中，电极丝由线架支承，并依靠导轮保持电极丝与工作台垂直或倾斜一定几何角度。133电火花线切割机床的基本结构⑤数控装置其控制电极丝相对于工件按一定轨迹运动的同时，还实现进给速度的自动控制，以维持正常的稳定的切割加工。→轨迹控制→加工控制14a轨迹控制——精确控制电极丝相对工件的运动轨迹，以获得所需的形状和尺寸。高速走丝线切割机床：较简单的步进电机开环系统。低速走丝线切割机床：伺服电机＋码盘的半闭环系统。少量超精密线切割机床：伺服电机＋磁尺/光栅的全闭环系统。15b加工控制——在加工过程中对伺服进给、短路回退、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。进给控制：根据加工间隙的平均电压或放电状态的变化，自动调整进给速度，保持某一平均放电间隙，使加工稳定，提高切割速度和加工精度。短路回退：记忆电极丝经过的路线。发生短路时，改变加工条件并沿原来的轨迹快速回退，消除短路，防止断丝。16b加工控制——在加工过程中对伺服进给、短路回退、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。间隙补偿：加工凸模时，电极丝中心轨迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿，以补偿放电间隙和电极丝半径；加工凹模时，电极丝中心轨迹应向原图形之内偏移进行间隙补偿。自动找中心：使孔中的电极丝自动找正后，停止在孔中心处。17b加工控制——在加工过程中对伺服进给、短路回退、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。自适应控制：在工件厚度变化的场合，改变规准之后，能自动改变预置进给速度或电参数（包括加工电流、脉冲宽度、间隔等），不用人工调节就能进行高效率、高精度的加工。185·2电火花快走丝线切割机床的型号及主要技术参数5·3电火花快走丝线切割加工的安全技术规程5·4电火花快走丝线切割机床的使用规则及维护保养方法略195·5电加工的主要名词1.放电加工：电火花加工电火花穿孔电火花成形线电极电火花加工2.放电脉冲放电火花放电电弧放电二次放电205·5电加工的主要名词3.放电间隙与放电通道4.电蚀电蚀产物加工屑金属转移5.开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压6.短路峰值电流、短路电流、加工电流7.电参数、电规准火花放电8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲脉冲前沿、脉冲后沿215·5电加工的主要名词9.切割速度与进给速度10.多次切割、锥度切割225·5电加工的主要名词①放电加工EDM：在一定的加工介质中，通过两极之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料进行加工的方法。235·5电加工的主要名词②电火花加工：当放电加工置采用脉冲放电（火花放电）形式来进行加工。③电火花穿孔：贯穿的二维型孔的电火花加工。包括截面通孔、变截面通孔。④电火花成形：三维型腔和型面的电火花加工，是非贯穿的盲孔加工。⑤线电极电火花加工：用线状电极作工具的电火花加工。