特种加工技术样本.docVIP

第7章特种加工技术

7.1数控电火花线切割加工

电火花线切割加工是电火花加工一种分支，是一种直接运用电能和热能进行加工工艺办法，它用一根移动着导线（电极丝）作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中，工件和电极丝相对运动是由数字控制实现，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工。

7.1.1数控电火花线切割加工机床分类与构成

1、数控电火花线切割加工机床分类

（1）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。

（2）按加工特点分：可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。

（3）按脉冲电源形式分：可分为ＲＣ电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源线切割机床。

数控电火花线切割加工机床型号示例

2、数控电火花线切割加工机床基本构成

数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大某些。

图8-1快走丝线切割机床主机

1）控制台

控制台中装有控制系统和自动编程系统，能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台运动进行数字控制。

2）机床主机

机床主机重要涉及坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个某些。图8-1为快走丝线切割机床主机示意图。

（1）坐标工作台它用来装夹被加工工件，其运动分别由两个步进电机控制。

（2）运丝机构它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。

（3）丝架它与运丝机构一起构成电极丝运动系统。它功能重要是对电极丝起支撑作用，并使电极丝工作某些与工作台平面保持一定几何角度，以满足各种工件（如带锥工件）加工需要。

（4）冷却系统它用来提供有一定绝缘性能工作介质——工作液，同步可对工件和电极丝进行冷却。

7.1.2数控电火花线切割加工工艺与工装

1、数控电火花线切割加工工艺

线切割加工工艺重要是电加工参数和机械参数合理选取。电加工参数涉及脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数涉及进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工影响，合理地选取工艺参数，在保证工件加工质量前提下，提高生产率，减少生产成本。

1）电加工参数选取

对的选取脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工稳定性。粗加工时，应选用较大加工电流和大脉冲能量，可获得较高材料去除率（即加工生产率）。而精加工时，应选用较小加工电流和小单个脉冲能量，可获得加工工件较低表面粗糙度。

加工电流就是指通过加工区电流平均值，单个脉冲能量大小，重要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续时间，峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值，加工幅值电压指放电加工时脉冲电压峰值。

下列电规准实例可供使用时参照：

（1）精加工：脉冲宽度选取最小档，电压幅值选取低档，幅值电压为75V左右，接通一到二个功率管，调节变频电位器，加工电流控制在0.8~1.2A,加工表面粗糙度Ra≤2.5um。

（2）最大材料去除率加工：脉冲宽度选取四~五档，电压幅值选用“高”值，幅值电压为100V左右，功率管所有接通，调节变频电位器，加工电流控制在4~4.5A，可获得100/min左右去除率（加工生产率）。（材料厚度在40~60mm左右）。

（3）大厚度工件加工（＞300mm）：幅值电压打至“高”档，脉冲宽度选五~六档，功率管开4~5个，加工电流控制在2.5~3A,材料去除率＞30/min。

（4）较大厚度工件加工（60~100mm）：幅值电压打至高档，脉冲宽度选用五档，功率管开4个左右，加工电流调至2.5~3A，材料去除率50~60/min。

（5）薄工件加工：幅值电压选低档，脉冲宽度选第一或第二档，功率管开2~3个，加工电流调至1A左右。

注意，变化加工电规准，必要关断脉冲电源输出，（调节间隔电位器RP1除外），在加工过程中普通不应变化加工电规准，否则会导致加工表面粗糙度不同样。

2、机械参数选取

对于普通快走丝线切割机床，其走丝速度普通都是固定不变。进给速度调节重要是电极丝与工件之间间隙调节。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好，不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度调节重要靠调节变频进给量，在某一详细加工条件下，只存在一种相应最佳进给量，此时钼丝进给速度正好等于工件实际也许最大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处在开路状态，无形中减少了生产率，且电流不稳定，容易导致断丝，过紧跟踪时容易导致短路，也会降价材料去除率。普通调节变频进给，使加工电流为短路电流0.85倍左右（电流表指针略有晃动即可）。就可保证为最佳工作状态，即此时变频进给速度最合理、加工最稳定、切割速度最高。表8-1给出了依照进给状态调节变频办法。

表8-1依照进给状态调节变频办法

实频状态

进给状态

加工面状况

切割速度

电极丝

变频调节

过跟踪

慢而稳

焦褐色

低

略