數(shù)控電加工技術(shù)課件 模塊四 電火花線切割加工工藝

模塊四電火花線切割加工工藝VS電火花成型加工電火花線切割加工一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的切割速度及主要影響因素電火花線切割加工時(shí)的切割速度是反映加工效率的重要指標(biāo)。切割速度一般用電極絲的中心線在單位時(shí)間內(nèi)在工件上掃過(guò)的面積來(lái)表示，即Vwa

(mm2/min)

。也有用電極絲沿圖形加工軌跡的進(jìn)給速度作為電火花線切割加工的切割速度的，但工件厚度不同，這個(gè)進(jìn)給速度是不一樣的。一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的切割速度及主要影響因素電極絲材料電極絲直徑電極絲振動(dòng)電極絲張力走絲速度1.電極絲對(duì)切割速度的影響因素工作液脈沖電源2.工件對(duì)切割速度的影響因素一、電火花線切割加工工藝概述影響電火花線切割加工的加工精度的主要因素機(jī)床的機(jī)械精度對(duì)加工精度的直接影響，例如，絲架與工作臺(tái)的垂直度、工作臺(tái)拖板移動(dòng)的直線度及其相互垂直度、夾具的制造精度與定位精度等，對(duì)電火花線切割加工的加工精度都有直接影響。導(dǎo)輪組件的幾何精度與運(yùn)動(dòng)精度，以及電極絲張力的大小與穩(wěn)定性對(duì)加工區(qū)域電極絲的振動(dòng)幅度和頻率有影響，所以對(duì)加工精度的影響也很大。對(duì)于固定工件的夾具也應(yīng)予以重視，除了夾具自身的制作精度，裝夾時(shí)一定要牢固、可靠。機(jī)床的機(jī)械精度加工精度加工尺寸精度形狀位置精度一、電火花線切割加工工藝概述影響電火花線切割加工的加工精度的主要因素如脈沖波形、脈沖寬度、間隙電壓等對(duì)工件的蝕除量、放電間隙及電極損耗有較大的影響。因此，在電火花線切割加工過(guò)程中，應(yīng)盡量保持脈沖寬度、間隙電壓的穩(wěn)定，使放電間隙保持均勻一致，從而有利于加工精度的提高。放電波形前后沿調(diào)整得陡一些，可以降低電極損耗，從而有利于加工精度的提高。電參數(shù)機(jī)床控制系統(tǒng)的控制精度對(duì)電火花線切割加工的加工精度也有直接的影響。控制精度越高、越穩(wěn)定，加工精度越高。機(jī)床控制系統(tǒng)一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的表面粗糙度及其主要影響因素電極絲在放電過(guò)程中不斷移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)加工表面產(chǎn)生不利的影響，放電產(chǎn)生的瞬間高溫使工件表層材料熔化、汽化，在爆炸力作用下收縮。工件表面粗糙度值的高低表面變質(zhì)層的厚薄一、電火花線切割加工工藝概述工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響在電火花線切割加工過(guò)程中，工作液是脈沖放電的介質(zhì)，對(duì)工藝指標(biāo)的影響很大。它對(duì)切割速度、表面粗糙度、加工精度也有影響。電火花線切割機(jī)使用的加工液分為兩種：水和油。加工液是影響加工速度及加工精度的主要因素。影響加工效率的因素有加工液處理方法、液體壓力、液體電導(dǎo)率、液溫和噴流壓力。一、電火花線切割加工工藝概述工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響工作液可以起到如下4種作用：極間絕緣、極間冷卻、排出加工屑、保持工件的溫度。在噴水加工中，噴嘴的液量、液體壓力、工件與噴嘴的高度及工件的厚度等因素的不同，會(huì)對(duì)加工速度、加工精度產(chǎn)生一定影響。工作液處理方法與液體壓力電導(dǎo)率表示電流的導(dǎo)電狀況，液體電導(dǎo)率對(duì)加工特性的影響很大，主要影響內(nèi)容包括：改變放電間隙、使線電極斷絲、惡化表面精度和表面性狀、生成變質(zhì)層。液體電導(dǎo)率電導(dǎo)率對(duì)加工特性的影響一、電火花線切割加工工藝概述工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響液溫管理的目的是減少機(jī)床主體、加工液及環(huán)境溫度的相對(duì)溫差,從而穩(wěn)定加工精度，一般采用加工液冷卻裝置來(lái)實(shí)施液溫管理。但加工液過(guò)冷也會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，因此，希望加工液能與室溫保持相同，最好以比室溫低1~2℃作為溫度的設(shè)定目標(biāo)。液溫進(jìn)行高速加工時(shí)，噴流壓力必須加強(qiáng)。對(duì)于平常加工，可使噴流壓力降低，同時(shí)降低加工條件。進(jìn)行高精度加工時(shí)，請(qǐng)參照手冊(cè)加工條件表。噴流壓力一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的電極絲對(duì)加工的影響隨著線切割機(jī)朝自動(dòng)化、精密化方向不斷發(fā)展，其對(duì)電極絲的質(zhì)量要求也越來(lái)越嚴(yán)格。電極絲一般要求加工速度快、容易達(dá)到加工精度、價(jià)格低廉。電火花線切割加工時(shí)，并非只是追求提高加工速度，更重要的是能有效提高加工精度。提高加工精度，不僅需要線電極的細(xì)絲化，還要求電極絲張力高、材質(zhì)均勻、表面平滑及無(wú)撓曲。一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的電極絲對(duì)加工的影響黃銅電極絲：生產(chǎn)效率高，切割加工過(guò)程比較穩(wěn)定，但抗拉強(qiáng)度較低，易斷絲，常用于慢速走絲加工。添加元素的黃銅電極絲：把作為第３種元素的鉻等元素加到黃銅中，改善電極絲在高溫條件下的抗拉強(qiáng)度，提高了放電加工時(shí)的張力。復(fù)合電極絲：在黃銅上鍍覆鋅層的電極絲，提高加工速度及加工精度，但是價(jià)格較高；鎢、鉬電極絲切割時(shí)不容易斷絲，多用于快速走絲加工。電極絲的直徑對(duì)切割速度影響較大，直徑越大切割速度越快，所以增大電極絲的直徑對(duì)切割大厚度的工件有利。電極絲的直徑一般為?0.1~0.25mm。電極絲的種類一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的電極絲對(duì)加工的影響電極絲的抗拉強(qiáng)度取決于電極絲拉制時(shí)拉絲模拉絲時(shí)的加工率（斷面減小率）。加工率越大，抗拉強(qiáng)度就越大。在進(jìn)行錐度加工時(shí)，電極絲的性質(zhì)越堅(jiān)挺就越會(huì)產(chǎn)生撓曲現(xiàn)象，從而難于達(dá)到加工精度。因此，應(yīng)盡量采取軟質(zhì)材料的電極絲。電極絲的質(zhì)量一、電火花線切割加工工藝概述電火花線切割加工的電極絲對(duì)加工的影響加工工件厚度與線徑：應(yīng)按不同加工工件厚度選擇適當(dāng)?shù)木€徑，選擇線徑的順序?yàn)榧庸ぐ搴瘛枰墓战荝

大小→加工速度。電極絲材料與加工速度：為了兼顧加工精度或不同加工形狀的工件，以分別采用硬質(zhì)黃銅材料的電極絲或鋼芯材料的復(fù)合電極絲為宜。電極絲直徑與加工速度：不同線徑的線電極的加工電流的承受力有很大差異。電極絲的直徑越大，越有利于提高加工速度。一般情況下，對(duì)于板厚的工件，在進(jìn)行一次切割（粗切）時(shí)，最好使用直徑大的電極絲。加工精度：電火花線切割加工時(shí)，因受線徑的影響，加工的最小拐角R受到一定限制。R較小時(shí)必須采用細(xì)絲，一般要求采用與拐角R相應(yīng)直徑的線電。電極絲的選擇二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工中的常用夾具及工件的正確裝夾方法1.電火花線切割加工中常用的夾具工件裝夾的形式對(duì)加工精度有直接影響。電火花線切割加工機(jī)床的夾具比較簡(jiǎn)單，一般是在通用夾具上采用壓板、螺栓固定（雙絲壓板）工件。可加長(zhǎng)雙絲壓板二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工中的常用夾具及工件的正確裝夾方法1.電火花線切割加工中常用的夾具為了適應(yīng)各種形狀工件加工的需要，還可使用磁性?shī)A具、分度夾具或?qū)Ｓ脢A具等。另外，還可采用精密虎鉗和3R工藝基準(zhǔn)定位系統(tǒng)。分度夾具V形夾具線切割?yuàn)A具二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工中的常用夾具及工件的正確裝夾方法2.工件裝夾范例正確的例子錯(cuò)誤的例子二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工的工藝流程及要求1.電火花線切割加工的工藝流程對(duì)圖樣進(jìn)行分析和審核01編程02檢驗(yàn)04加工前的調(diào)整03二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工的工藝流程及要求2.電火花線切割加工的要求由于電火花線切割加工的零件大部分是封閉的圖形，所以起始切割點(diǎn)也是完成切割的終點(diǎn)。在電火花線切割加工過(guò)程中，電極絲返回到起始切割點(diǎn)時(shí)很容易形成加工痕跡，使工件精度受到影響。起始切割點(diǎn)的選擇原則：當(dāng)切割工件各表面的表面粗糙度要求不一致時(shí)，應(yīng)在較粗糙的工件表面上選擇起始切割點(diǎn)。當(dāng)切割工件各表面的表面粗糙度要求相同時(shí)，首選圖樣上直線與直線的交點(diǎn)，其次選擇直線與圓弧的交點(diǎn)和圓弧與圓弧的交點(diǎn)。當(dāng)切割工件各表面的表面粗糙度相同，又沒(méi)有相交面時(shí)，起始切割點(diǎn)應(yīng)選擇在鉗工容易修復(fù)的凸出部位。起始切割點(diǎn)（引入線的終點(diǎn)）二、電火花線切割加工中的夾具和工藝流程電火花線切割加工的工藝流程及要求2.電火花線切割加工的要求凸模引入線長(zhǎng)度一般取3~5mm，切割方向的選擇與工件的裝夾位置有關(guān)，通常將工件與其夾持部位分離的切割段安排在總的切割程序末端，以盡量減少或防止工件變形。引入、引出線位置和切割方向不合理合理引入、引出線位置凹模穿絲點(diǎn)多取在凹模的對(duì)稱中心或輪廓線的延長(zhǎng)線上，起始切割點(diǎn)（引入線的終點(diǎn)）的選取除考慮上述原則外，還應(yīng)考慮選取最短路徑切