数控线切割技术

目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术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。线切割加工的原理目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术(a)加工示意图543211—绝缘底板；2—工件；3—脉冲电源；4—滚丝筒；5—电极丝(b)线切割加工原理示意图线切割加工目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术各种零件的加工棱锥体形件目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术冷冲凸模的加工多孔窄缝加工目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割加工零件目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割加工机床分类快速走丝线切割机床（WEDM-HS）(我国专用）慢速走丝线切割机床（WEDM-LS）目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术慢走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割加工机床的型号国标规定的数控电火花线切割机床的型号。如：DK7725机床工作台宽度为320mm特性代号，数控机床类别代号，电加工机床组代号，电火花加工机床系代号，快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术切割机床简介总体上都可分为：主机，数控装置，脉冲电源。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术组成机床本体脉冲电源数控系统工作液循环系统快走丝线切割机床目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术１．机床本体：主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成。123651—上丝机构；2—工作台；3—丝筒电机；4—撞杆；5—接近开关；6—运丝启停开关4目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术２．脉冲电源：电火花线切割加工的脉冲电源与电火花成型加工作用的脉冲电源在原理上相同，不过受加工表面粗糙度和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工脉冲电源的脉宽较窄(2～60μs)，单个脉冲能量、平均电流(1～5A)一般较小，所以线切割总是采用正极性加工。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术3．数控系统：作用轨迹控制脉冲电源精确地控制电极丝相对于工件的运动轨迹，使零件获得所需的形状和尺寸。根据放电间隙大小与放电状态控制进给速度，使之与工件材料的蚀除速度相平衡，保持正常的稳定切割加工。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术主要组成工作液箱工作液泵流量控制阀作用及时地从加工区域中排除电蚀产物，并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。（一般采用专用乳化液）3．工作液循环系统：进液管回液管过滤网罩目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术慢走丝线切割机床主要组成主体结构走丝系统目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术4567891012131211141516171—储丝筒；2—圆柱滚轮；3—导向孔模块；4、10、11—滚轮；5—张紧轮；6—压紧轮；7—毛毡；8—断丝检测器；9—毛刷；12—导丝管；13—下臂；14—接丝装置；15—电极丝输送轮；16—废丝孔模块；17—废丝箱3电极丝送丝装置目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术导轨废丝筒丝卷张力圈北京阿奇工业电子有限公司某型号慢走丝线切割机床的送丝图目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割主要工艺指标1．切割速度：切割速度最高切割速度在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积的总和，单位为mm2/min。在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能达到的最大切割速度。切割效率每安培电流的切割速度称为，一般切割效率为20mm2/(min·A)。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术2．加工精度：指所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度的总称。3．表面粗糙度：在我国和欧洲表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差Ra(μm)来表示，在日本常用Rmax来表示。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术电参数对工艺指标的影响1．峰值电流：放电峰值电流增大，单个脉冲能量增多，工件放电痕迹增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度数值增大，电极丝损耗增大，加工精度有所下降。但当其达到一定临界值后，若再继续增大峰值电流，则加工的稳定性变差，加工速度明显下降，甚至断丝。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术2．脉冲宽度ti：增大脉冲宽度ti，线切割加工的速度提高，表面粗糙度变差。同时，随着脉冲宽度的增加，电极丝损耗也变大。当脉冲宽度ti增大到一临界值后，线切割加工速度将随脉冲宽度的增大而明显减小。3．脉冲间隔to：减小脉冲间隔to，脉冲频率将提高。脉冲间隔to在电火花加工中的主要作用是消电离和恢复液体介质的绝缘。脉冲间隔过大会使加工速度明显降低，严重时不能连续进给，加工变得不稳定。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割加工因脉宽较窄，所以都用正极性加工，否则切割速度变低且电极丝损耗增大。4．极性：目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术非电参数对工艺指标的影响1．电极丝的选择：目前电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼丝、钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、铜钨丝等。快走丝线切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝，慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1mm以上的黄铜丝作为电极丝。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术2．电极丝的直径：电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极丝。细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术3.走丝速度：02468101214102030405060vs/(m/s)vw/(mm2/min)快速走丝方式丝速对加工速度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术vs/(mm/s)vw/(mm2/min)024681012141234慢速走丝方式丝速对加工速度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术4．电极丝往复运动：快走丝线切割加工时，加工工件表面往往会出现黑白交错相间的条纹，电极丝进口处呈黑色，出口处呈白色。电极丝运动方向工件加工表面目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术工件电极丝电极丝往复运动还会造成斜度。电极丝上下运动时，电极丝进口处与出口处的切缝宽窄不同。宽口是电极丝的入口处，窄口是电极丝的出口处。电极丝上下工件切缝剖面示意图电极丝运动引起的斜度目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术5．电极丝张力：57910243036张力/Nvw/(mm2/min)电极丝张力与进给速度图目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术6.工作液：在相同的工作条件下，采用不同的工作液可以得到不同的加工速度、表面粗糙度。电火花线切割加工的切割速度与工作液的介电系数、流动性、洗涤性等有关。快走丝线切割机床的工作液有煤油、去离子水、乳化液、洗涤剂液、酒精溶液等。但由于煤油、酒精溶液加工时加工速度低、易燃烧，现已很少采用。目前，快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液，其加工速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离子水和煤油。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术工作液工作液工件工作液工作液工作液工作液放电产物放电产物电极丝(a)单向喷入方式(b)双向喷入方式工作液喷入方式对加工精度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术7.工件材料及厚度：材料不同，加工效果不同，这是因为工件材料不同，脉冲放电能量在两极上的分配、传导和转换都不同。从热学观点来看，材料的电火花加工性与其熔点、沸点有很大关系。碳(石墨)C钨W碳化钛TiC碳化钨WC钼Mo铬Cr钛Ti铁Fe钴Co硅Si锰Mn铜Cu铝Al熔点℃370034103150272026251890182015401495143012501083660沸点℃48305930－6000480025003000274029002300213026002060目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术0102034vw/(mm2/min)h/mm2慢速走丝时工件厚度对加工速度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术020406080h/mm20406080vw/(mm2/min)快速走丝时工件厚度对加工速度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术8.进给速度：正常的电火花线切割加工就要保证进给速度与蚀除速度大致相等，使进给均匀平稳。若进给速度过高(过跟踪)，即电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短路。当出现短路时，电极丝马上会产生短路而快速回退。当回退到一定的距离时，电极丝又以大于蚀除速度的速度向前进给，又开始产生短路、回退。这样频繁的短路现象，一方面造成加工的不稳定，另一方面造成断丝.目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术对工件表面质量进给速度过高进给速度过低进给速度稍低会频繁出现短路，造成加工不稳定，平均加工速度降低，加工表面发焦，呈褐色，工件的上下端面均有过烧现象。进给速度适宜导致加工不能连续进行，加工表面亦发焦，呈淡褐色，工件的上下端面也有过烧现象。加工表面较粗、较白，两端面有黑白相间的条纹。加工表面细而亮，丝纹均匀。能得到表面粗糙度好、精度高的加工效果。目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术9.火花通道压力：工件工件运动方向工件工件运动方向放电压力使电极丝弯曲示意图目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术aba电极丝弯曲对加工精度的影响目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术分析l零件图指定工艺路线选配工作液模坯准备确定切割路线机械加工基准凹模型孔漏料部分、螺钉孔、销钉孔、穿丝孔等计算偏移量编制程序淬火回火磨削基准面退磁线切割确定电极丝选择电参数线切割加工工艺过程目标重点内容问题作业8/16/20192:58PM第三章数控线切割技术线切割程序与其它数控机床的程序相比，有如下特点：(1)线切割程序普遍较短，很容易读懂。