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对电火花线的切割 原理及线切割机床的选型

网址:www. 推广词语: 线切割 时间:2019-02-01 12:09



1.电火花线切割加 工机床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: 
1)主机:包括床身 、坐标工作台、走丝机构等;
2)脉冲电源:把交 流电流转换成一定频率的单向脉冲电流;
3)控制系统控制机 床运动;
4)工作液循环系统 :提供清洁的、有一定压力的工作液。
2、电火花线切割的 原理
数控线切割加工的 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,线电极一方面相对工件不断地往上(下)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,对工件进行切割加工。
3.电火花线切割加 工特点和应用
1)电火花线切割加 工的特点
①适合于机械加工 方法难于加工的材料的加工,如淬火钢、硬质合金、耐热合金等;
②线为工具电极, 节约了电极设计和制造费用和时间,能方便地加工形状复杂的外形和通孔,能进行套料加工。冲模加工的凸凹模间隙可以任意调节。
2)缺点
①被加工材料必须 导电;
②不能加工盲孔。
2)电火花线切割加 工的应用线切割广泛用于加 工硬质合金、淬火钢模具零件、样板、各种形状复杂的细小零件、窄缝等。如形状复杂、带有尖角窄缝的小型凹模的型孔可采用整体结构在淬火后加工,既能保证模具精度,也可简化模具设计和制造。 此外,电火花线切割还可加工除盲孔以外的其它难加工的金属零件。
线切割广泛用于加 工硬质合金、淬火钢模具零件、样板、各种形状复杂的细小零件、
4.电火花线切割加 工工艺
1)电火花线切割加 工工艺指标
  (1)切割速度即单位 时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和,快走丝线为40~80mm2/min,慢走丝可达 350mm2/min。   
  (2)切割精度 快走丝线切割精度 可达0.0lmm,一般为±0.015~0.02mm;慢走丝线切割精 度可达±0.001mm左右。
(3)表面粗糙度 快走丝Ra值一般为1.25~2.5μm,最低可0.63~1.25μm;慢走丝线切割的 Ra值可达0.3μm。
2)影响工艺指标的 主要因素
(1)脉主要参数的影 响
①峰值电流 Ie增大,加工速度提 高,但表面粗糙度变差。电极丝损耗比加大甚至断丝。
②脉冲宽度 ti 加大ti可提高加工速度但 表面粗糙度变差。
③脉冲间隔 t0 t0减小时平均电流增 大,切割速度加快,但t0过小,会引起电弧 和断丝。
(2)电极及其走丝速 度的影响
①电极丝直径的影 响 电极直径,一般为 0.03~0.35mm,电极丝直径越粗 ,切割速度越快,而且还有利于厚工件的加工。
②电极丝走丝速度 的影响 在一定范围内,随 着走丝速度的提高,线切割速度也可以提高。但过高,将使电极丝的振动加大、降低精度、切割速度并使表面粗糙度变差,且易造成断丝,一般高速走丝以小于l0m/s为宜。
③工件厚度及材料 的影响
工件材料薄,工作 液容易进入并充满放电间隙,对排屑和消电离有利,加工稳定性好。但工件太薄,金属丝易产生抖动,对加工精度和表面粗糙度不利。工件厚,工作液难于进入和充满放电间隙,加工稳定性差,但电极丝不易抖动,因此精度和表 面粗糙度较好。
3)线切割加工工艺 过程
线切割加工工艺制 定的内容主要有以下几个方面:零件图的工艺分析、工艺准备、加工参数的选择。
(1)零件图的工艺分 析 
主要分析零件的凹 角和尖角是否符合线切割加工的工艺条件零件的加工精度、表面粗糙度是否在线切割加工所能达到的经济精度范围内。
尖角和凹角尺寸分 析:
①线电极轨迹与加 工面距离l=d/2+δ 线电极轨迹:
②零件凹角半径: R1≥l=d/2+δ,零件尖角半径: R2= R1—Z/2 
精度和表面粗糙度 的分析:加工精度和表面粗糙度应符合要求。
(2)线电极的选择
一般情况下,快速 走丝机床常用钼丝作线电极,钨丝或其它昂贵金属丝因成本高而很少用,其它线材因抗拉强度低,在快速走丝机床上不能使用。慢速走丝机床上则可用各种铜丝、铁丝,专用合金丝以及镀层(如镀锌等)的电极丝。
(3)穿丝孔的确定
①穿丝孔的尺寸  直径一般¢3~10mm
②穿丝孔的位置
a.凹模、孔类零件  为使切割轨迹短和更于编程,穿丝孔应设在边角处 、在已知坐标尺寸 的交点处或型孔中心。
 随着这几年市场的 进步与发展,数控线切割机床一般都是使用步进电机驱动的,在步进电机中又有反应式和混合式等的区分,用以实现不同的步距角,就目前线切割机床市场上常见的是反应式步进电机,反应式步进电机又有三相三拍、三相六拍、 五相十拍、五相双十拍等的不同驱动方式。五相十拍将逐渐取代三相六拍,这是因为五相十拍不仅将三相六拍的步距角进一步细分,并且电机绕组也增加为五相,所以传动更为平稳且力距大。 
综合上面所述,用 户在选型时为确保机床精度长期可靠,就应该选用这样的结构:
1、选用直径尽可能 大些的精密滚珠丝杠,并且要两端均有固定的轴承支撑结构;
2、机床工作台的传 动齿轮要少,以一对齿轮为佳,并且齿轮箱的位置结构确保绝对不能浸入切削液;
3、尽量选用截面积 大或宽厚比大的滚柱式镶钢滚动导轨或直线导轨。
4、选择五相十拍步 进电机驱动方式。
本文来源www.  线切割


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