電火花線切割加工的原理

1、電火花線切割加工的原理電火花線切割加工的原理電火花線切割加工的原理一、問題摘要：隨著制造工業(yè)的進(jìn)步，數(shù)控加工已逐步主導(dǎo)了傳統(tǒng)的機(jī)械加工，員工對(duì)特種加工的認(rèn)識(shí)與了解需求也越來越大，對(duì)于數(shù)控技術(shù)大家都可以較為容易理解為計(jì)算機(jī)控制原理，但對(duì)于電加工技術(shù)的認(rèn)識(shí)就比較少了，有必要與大家共同探討數(shù)控電加工設(shè)備，了解未來工業(yè)成就的支柱。傳統(tǒng)的機(jī)械加工已經(jīng)有很久的歷史，它對(duì)于人類的生產(chǎn)技術(shù)和物質(zhì)文明起了極大的作用。但隨著人類科技的進(jìn)步復(fù)雜的工藝生產(chǎn)又嚴(yán)重制約了生產(chǎn)力的發(fā)展。直到 1943 年前蘇聯(lián)拉扎林柯夫才擺脫了傳統(tǒng)的切削加工方法。利用電能來切削金屬。它是通過帶負(fù)電荷的工具電極和帶正電荷的工件之間產(chǎn)生一次火

2、花放電，產(chǎn)生瞬時(shí)的高溫，使局部的金屬熔化、氣化而被蝕除掉，獲得 “以柔克剛 ”的效果。二、電加工的分類及其原理根據(jù)放電加工原理及能量作用大致可分為：電火花加工、電化學(xué)加工、電子束加工、離子束加工、等離子弧加工等。電火花加工又稱放電加工，簡稱EDM ，是通過工具電極和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電，靠放電時(shí)局部瞬時(shí)產(chǎn)生高溫把金屬蝕除下來的一種加工方法。電化學(xué)加工是通過電解溶液與金屬離子溶解加工。電子束加工是焊接過程中的一種溶化、氣化加工。離子束加工是蝕刻注入進(jìn)行原子撞擊的一種動(dòng)能加工。等離子弧加工是噴鍍過程通過涂覆熱能熔化的一種加工方法。三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)是在 1952

3、 年美國的帕森斯公司和麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)試驗(yàn)所研制成功，直到 1955 年數(shù)控系統(tǒng)才投入實(shí)用性階段，我國數(shù)控機(jī)床的研制始于 1958 年由清華大學(xué)研制的三座標(biāo)數(shù)控機(jī)床，到了 1966 年誕生了第一臺(tái)用于直線 圓弧插補(bǔ)的晶體管數(shù)控系統(tǒng)，即第二代數(shù)控系統(tǒng)，也就是現(xiàn)在線切割機(jī)床走線控制系統(tǒng)的初型。使用微處理器的CNC 數(shù)控系統(tǒng)是目前使用最多的一種系統(tǒng)。也是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的必然控制手段。如下圖：它的工作座標(biāo)系是采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系，在程序編制中，可根據(jù)圖紙尺寸的標(biāo)注方法及精度要求可以任意選用絕對(duì)座標(biāo)和相對(duì)座標(biāo)系進(jìn)行圖表程序處理。四、電火花加工的分類電火花加工在電加工行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種加工方

4、法，約占該行業(yè)的90% 。按工具電極和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式不同，大致可分為電火花成型加工、線切割加工、電火花磨削加工、電火花同步共軛回轉(zhuǎn)加工、電火花高速小孔加工、電火花表面強(qiáng)化與刻字加工等六大類。其中線切割加工占了電火花加工的60% ，電火花成型加工占了 30% 。隨著電加工工藝的蓬勃發(fā)展，線切割加工就成了先進(jìn)工藝制作的標(biāo)志。五、電火花線切割加工的原理線切割加工的基本原理是利用移動(dòng)的細(xì)小金屬導(dǎo)線（銅絲或鉬絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)給控制系統(tǒng)。配合一定濃度的水基乳化液進(jìn)行冷卻排屑，就可以對(duì)工件進(jìn)行圖形加工。如下圖：六、電火花線切割加工分類及其控制方式 、按控制方式分為：靠模仿

5、型控制、光電跟蹤控制、數(shù)字程序控制、微機(jī)控制等。 、按走絲速度分為：低速走絲方式（俗稱慢走絲）和高速走絲方式（俗稱快走絲）?，F(xiàn)代的電加工設(shè)備已經(jīng)很少靠模仿型控制和光電跟蹤控制方式?？熳呓z線切割主要是臺(tái)式單板機(jī)和柜式工控機(jī)兩種。臺(tái)式單板機(jī)主要以3B 程序控制。個(gè)別的還用4B 或 5B 格式。柜式工控機(jī)是近代網(wǎng)絡(luò)化的必然產(chǎn)物。采用的是國際標(biāo)準(zhǔn)化程序ISO 代碼。以CPU 為依據(jù)的控制系統(tǒng)方式。慢走絲線切割的控制方式是以柜式工控機(jī)為主。極個(gè)別的是全智能化操作系統(tǒng)。國產(chǎn)的慢走絲一般是半自動(dòng)控制方式。而國外進(jìn)口機(jī)大部分都是全自動(dòng)操作方式。采用去離子水作工作液，只有在特殊精加工時(shí)才采用絕緣性能較好的煤油。

6、快走絲線切割的電極絲廣泛采用0.06?0.25mm的鉬絲作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)速度為7?10 米 / 秒?？煽丶庸ぞ仍?.005?0.015m左右。慢走絲線切割的電極絲一般采用0.2mm 的銅絲作低速單向運(yùn)動(dòng)。它的運(yùn)動(dòng)速度低于 0.2 米 /秒?？煽丶庸ぞ仍?.002?0.005mm左右。也就是一條頭發(fā)絲的1/10 到 1/20 。七、控制介質(zhì)數(shù)控線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的“命令 ”控制加工的。所以必須先將要進(jìn)行線切割加工的圖形用線切割控制系統(tǒng)所能接受的“語言 ”編制好命令。這種“命令 ”也就是加工程序。編程對(duì)于線切割加工來說是重中之重的技術(shù)核心部分。是產(chǎn)品尺寸達(dá)標(biāo)與否、模具配合的主

7、要控制手段。現(xiàn)在流行采用的程序格式主要有3B（個(gè)別擴(kuò)充為 4B 或 5B ）格式， ISO 格式。 EIA （美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)）格式。我國的數(shù)控線切割快走絲機(jī)床主要采用統(tǒng)一的五指令 3B 格式。在 IT 時(shí)代的今天， 信息網(wǎng)絡(luò)已融合在高科技制造行業(yè)當(dāng)中，傳統(tǒng)的手工編程和紙帶控制方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代加工需要。程序的編制都已依賴于電腦來完成。目前的編程軟件主要有YH 、CAXA 、YCUT 、HGD 、AUTOP 、ZCAD 。朝著自動(dòng)編程技術(shù)發(fā)展的方向，軟件的開發(fā)不單在于圖形的程序編制簡單化，有的軟件還包含于機(jī)電一體化編程控制系統(tǒng)中。依賴掃描技術(shù)輔以4 軸聯(lián)動(dòng)或5 軸聯(lián)動(dòng)控制為基礎(chǔ)，結(jié)合多項(xiàng)的技術(shù)參數(shù)設(shè)置?？刂葡到y(tǒng)就能加工出理想的工件產(chǎn)品。八、電火花線切割加工工藝在電加工的技術(shù)角度來說，最重要的是在于它的工藝技術(shù)和技巧，只有工藝合理，才能高效率地加工出質(zhì)量好的工件，分析圖樣是保證工件質(zhì)量和工件綜合技術(shù)指標(biāo)的第一步，其中加工路線和正確裝夾方法最為重要。加工操作主要在于電極絲的垂直度，脈沖