线切割基础知识

线切割基础知识2009.7目前存在问题z不了解电腐蚀加工原理，对线切割放电机理、加工材质范围没有概念；z对线切割所能达到的精度、效率，应用范围不十分了解；z对于慢走丝和快走丝线切割设备的结构，加工特点，加工精度等级，在中航不同的应用情况不明了培训目的z了解线切割加工一般原理，及线切割技术的发展过程z掌握介绍线切割加工特点和应用范围z了解我公司线切割设备使用情况及在精冲模加工的应用目录1。线切割概述2。电腐蚀加工原理3。线切割加工适用范围4。线切割加工发展沿革5。线切割加工常识6。快、慢走丝线切割比对7。我们的线切割1。线切割概述z1.1.1电火花线切割加工（WirecutElectricalDischargeMachining，简称WEDM，WC）又称线切割，是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型，从而完成工件的加工的方法。z1.1.2电腐蚀加工的一个分支，不同于车、铣等传统加工的较新加工手段z1.1.3是一种数控精密加工，相对加工效率较低，加工成本价高z1.1.4快走丝线切割是我国独有的拥有知识产权的产品2。电腐蚀加工起源与原理z2。1电加工起源z1770年英国物理学家Priestley首先注意到了电腐蚀的现象z1943年前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时﹐发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化﹑氧化而被腐蚀掉﹐从而产生了电腐蚀加工零件的想法；并确立了电加工方案发明了第一代脉冲电源。2。2电加工放电机理2。2。1放电先决条件：1.两极间距2.极间电压3.极间介质电导率阳极阴极电介质2。2。2放电的发生点聚集有足够多的正负电子2。2。3正离子和电子高速运动到两极，形成导电通道导电通道2。2。4两极间的腐蚀放电正式形成，形成等离子区，并且温度急剧上升至8000－12000度，瞬间将金属和电介质气化，形成气泡等离子体通道热影响区域2。2。4这时脉冲电流突然中断，温度急剧下降，气泡炸裂，形成很大的力量将已腐蚀的金属从集体炸出气泡2。2。6气化的金属重新凝结成小的金属颗粒，并被电介质冲出放电区域金属颗粒一般加工锥度加工上下异形加工扭曲零件加工4。线切割机床组成和发展沿革4。1线切割机床组成1）走丝系统2）放电系统3）轴伺服驱动系统4）电介质循环系统5）机床床身线切割5轴示意图1）走丝系统z上丝系统z自动切丝、穿丝系统z排丝、切丝系统2)放电系统z脉冲电源z电缆连线z导电块和反馈电路3）轴伺服驱动系统z导轨、丝杠、光栅z驱动电机、功放电路zNC控制板4）电介质循环系统z水箱z加工冲水系统z冷却循环系统z清洁过滤系统5）机床床身z提供可靠支承z恒温循环z润滑3.2线切割机发展●1943年前苏联发明了电蚀加工1956年生产出第一台电火花线切割机床。●瑞士人在1969年巴黎工作母机展览会中展出了NC化﹐在脱离子水中加工的工业化机种。●80年代，日本开发出自动程序设计APT语言编程机床﹐极大加速普及。●我国于1958年开始着手设计制造简易电火花线切割机床，并于1960年首次展出电火花线切割机样品。前走丝系统后走丝系统线切割X轴丝杠、电机、导轨、润滑自动穿丝最早用于线切割加工的化纤喷嘴多次加工示意图工件加工方向第一次加工第二次加工电极丝5切割加工基本常识5.1线切割加工常见指标1）精度，包括轮廓精度和跳步精度2）表面质量光洁度和热影响层3）加工效率5.2线切割加工常见缺陷1）表面丝痕2）厚工件加工的锥度、腰鼓3）接丝痕和尖锐拐角5.3线切割加工效率的表达一般为平方毫米/分钟，5.4线切割报价厘/平方毫米，或分/平方毫米5.5加工效率和工件厚度的关系5.6进丝孔和接丝痕5.7加工余量的设置5.8丝直径和放电间隙5.9关于线切割编程无外形进丝孔加工缺陷示意图带外形进丝孔的凸模加工线切割腰鼓形缺陷示意图放电间隙铁屑电极丝工件3。线切割加工适用范围3.1从加工特点来区分1）电腐蚀加工●无需考虑被加工零件的硬度、机械加工性能，淬火件、硬质合金件等HRC70以上；●无机加冲击，不易使被加工件变形，可以加工特薄、特软、细长件等，如薄铜片；2）用直径0.03-0.3细小电极丝加工●形状很细小的零件，如内圆角R0.1●很大长径比的零件，如直径0.5长150的小孔3）无损加工&NC控制（＋高精度光栅尺）●按加工零件类型分类：1）加工模具。2）加工电火花成形加工用的电极。3）加工特种零件6。中航快走丝、慢走丝线切割比对6。1硬件比对高，自动穿丝，可无人加工低，无自动穿丝自动化程度去离子水专用电加工切削液电介质粗加工0.07单边单边0.01放电间隙0.03-0.3中航常用0.15，0.250.12-0.2常用0.15，0.18电极丝直径黄铜，紫铜钼钨合金电极丝成分单向走丝一次性使用丝筒来回换向往复运动走丝方式0.2-0.4M/S8-12M/S走丝速度慢走丝线切割快走丝线切割项目6。2加工特性比对大于3分/mm24厘/mm2加工成本小于0.0030.4-0.5最小去除量不大于35°3°，中航为0锥度加工80-120mm2/分钟40-60mm2/分钟加工速度Ra0.4-0.8Ra3.2-6.4表面光洁度±0.003±0.02轮廓精度±0.002-0.005±0.02-0.03位置（跳步）精度慢走丝线切割快走丝线切割项目6。3应用范围比对1.精密样件如调角器核心件2.精冲模，检具3.光洁度要求高的零件4.大锥度成型刀5.零件精密返修1.样件加工，如连接板2.较低精度工装，焊夹，模具零件等3.传统机加补充，清角等4.淬火零件一般返修扩孔等5.下料6.留余量粗加工中航应用范围慢走丝线切割快走丝线切割项目7.我公司线切割情况中航从1993年起引入第一台慢走丝机床，目前共计有慢走丝8台，电火花一台，快走丝6台，形成了较强的电加工能力。主要用于模具、精密夹检具和样件加工，尤其是精冲模加工的重要手段。其中慢走丝设备最大加工范围为640X400，最大加工厚度为400；快走丝最大加工范围为550X350X500;主力设备为瑞士阿奇夏米尔公司的6台高端机，保证精度为±0.003，线切割和高速铣，精密平面磨外圆磨坐标磨电火花等一起构成了中航精冲模精加工必要的手段。