慢走丝线切割电极丝加工技术研究

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慢走丝线切割机床走丝系统的研究与开发

慢走丝线切割机床走丝系统的开发与研究e（ee）指导教师：e[摘要]本论文是针对慢走丝线切割机床走丝系统的开发与研究而进行研究的，对于慢走丝线切割机床来说，走丝系统的重要性已经不言而喻了，因为线切割机床的工作是基于电极丝而进行的，而走丝系统则是控制电极丝的张力，走丝速度的。

走丝系统的好坏决定了线切割机床的加工精度和加工质量，可以说，走丝系统就是线切割机床的检测表，体现了线切割机床的水平以及质量。

而近几年来随着民用工业和军用工业的发展，对于工件的加工精度和表面质量的要求也越来越高，随着细微化，高精度的发展趋势，现有的慢走丝线切割机床已经越来越难以满足加工需求，所以，对于线切割机床的核心——走丝系统的开发与研究也就变得势在必行了，也使的这个研究具有了非凡的意义。

本文是针对低速走丝线切割机床开发而进行研究的，通过查阅了大量国内外有关电火花线切割机床的资料和文献，对现阶段慢走丝线切割机床的发展趋势进行分析，总结了国内外慢走丝线切割机床走丝系统中对于恒张力控制和恒丝速控制的发展和应用现状，对各种恒张力，恒丝速控制其进行了分析。

在这些的基础上建立以PC机为控制系统主控单元，以运动控制卡和D/A输出卡功能模块为转换输入输出，以步进电机为丝速控制执行元件，磁粉制动器为张力控制执行元件的张力控制系统；分析了走丝控制系统中主要元件的工作原理。

根据以上的基础理论对慢走丝线切割机床走丝系统进行设计与研究。

[关键词]慢走丝线切割机床; 走丝系统; 恒速恒张力控制The Develop And Research WEDM-LS wire feed systemee(ee)Tutor : eeAbstract：This article is mainly research about the wire-feeding system of WEDM-LS, about WEDM-LS, the wire-feeding system is very important, because every part of the wire feed system has reflected the level and quality of the machine tool, and the wire-feeding system is control the tension and wire-speed of wire. The quality of wire-feeding influence the surface quality of processing work piece directly, one word, the wire-feeding reflect the quality of WEDM-LS, show us the level and quality of WEDM-LS. These years with the development of civil industrial and military industrial, the requirements is increasingly of workpiece about the machining accuracy and surface quality, with the developing of micro and high precise manufacture, existing WEDM-LS increasingly difficult to fulfill processing needs, so for the core of WEDM-LS—the develop and research of wire-feeding become very important.，also make this research has a different means.The article is mainly about the research according to the development of WEDM-LS, in this paper on basis of a lot of domestic and overseas technique literature on WEDM-LS, analysis about the tend of WEDM-LS，summarized the development and application of the constant tension control for electrode wire of the WEDM-LS, analysis the control of the constant tension and constant speed. Basis on these set a wire-feeding system is researched with pc as main controlling unit, use the kinetic control card and D/A output card as converting I/O, the stop motor as the wire feeding motor,, the magnetic powder brake as performing device,; The working model of main part of the wire-feeding system are analyzed.Basis on these theories to develop and research the WEDM-LS.Key Words: WEDM-LS;Wire-feeding system; constant speed and constant tension目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2慢走丝线切割机床简介 (1)1.3国内外慢走丝线切割技术研究概况 (2)1.3.1国外研究现状 (2)1.3.2国内研究现状 (3)1.4课题的研究概况 (4)1.4.1课题的研究目的和意义 (4)1.4.2 课题的研究内容 (4)1.4.3 慢走丝线切割机床走丝系统的发展趋势 (5)2 线切割加工理论基础及张力执行元件 (7)2.1 电火花线切割的加工原理 (7)2.2 线切割加工工艺 (8)2.2.1 线切割加工的工指标 (8)2.2.2 线切割加工的基本工艺规律 (8)2.3磁粉制动器的介绍 (10)2.4磁粉制动器的结构及其工作原理 (11)2.5 磁粉制动器的电气工作特性 (13)2.5.1 激励电流和转矩的关系 (13)2.5.2 滑差工作特性 (14)2.5.3 动作特性 (14)2.6 磁粉离合器和制动器的选用 (15)2.7本章小结 (16)3 装置的方案设计 (17)3.1走丝系统总体结构 (17)3.2 低速走丝线切割机床张力装置及种类 (18)3.3 控制系统方案 (20)3.3.1 控制系统主控单元的选择 (20)3.3.2 运动控制卡 (21)3.3.3 步进电机及其驱动器 (22)3.3.4 D/A模块 (22)3.4 走丝系统的数学模型 (23)3.5 张力控制系统的传递函数 (25)3.6 本章小结 (26)4 慢走丝线切割机床走丝机构的设计与计算 (27)4.1 储丝筒电机的选用 (27)4.2 储丝筒联轴器的选用 (27)4.3 储丝筒的材料选取 (28)4.4 齿轮副的设计与计算 (29)4.5 丝杠副的选用及计算 (30)4.6 线切割机床储丝筒导轨的选择 (31)5 走丝系统的实验研究 (34)5.1 实验仪器 (34)5.2 输出电压与张力的关系 (34)5.3 系统的调试 (35)5.4 本章小结 (36)全文总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1. 绪论1.1引言电火花线切割加工（Wire Cut EDM, WCEDM)是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝等）依靠火花放电对工件进行切割加工，故称为电火花线切割。

线切割电极丝的国内发展现状与应用

电极丝技术的发展与国内应用现状近年来，机械加工技术日新月异，线切割电火花加工作为一种特种精密机械加工技术也得到了迅速发展。

特别是慢走丝线切割加工，已成为模具制造与机械加工行业提高加工效率和品质的一种必不可少的加工方法。

电极丝技术的发展及应用线切割技术的发展，离不开电极丝技术的同步发展。

现在国际上流行的慢走丝机床设计理念就是根据电极丝性能进行设计，而电极丝技术的突破往往又会带动线切割机设计的革新。

从最初使用的无氧铜丝切割到现在的复合线切割，慢走丝切割的发展经历了从低效率、低品质到高效率、高品质、自动化、专业化生产的漫长历程。

中国的线切割技术从最早的快走丝、中走丝加工到现已普遍应用的慢走丝加工，是在逐步引进吸收国外先进技术的基础上发展起来的。

自上世纪七八十年代镀锌电极丝发明以来，市场上先后出现了普通黄铜电极丝、镀锌电极丝、钼丝、钨丝、复合丝（里层为钢丝，外表为铜等）等各种各样的电极丝。

真正的慢走丝技术进入中国是在上世纪90年代初，而最早使用慢走丝加工的厂家是珠三角地区的几家外商独资企业，由于当时中国的有色金属加工技术还不成熟，所使用的原材料依赖进口，故在二十世纪之前慢走丝加工在中国的发展一直很缓慢。

2000年之后，随着中国冶炼、机械加工技术的发展，电极丝才呈现出逐渐加速发展之势，特别是中国加入WTO后，国外进口的电极丝类型也越来越多，令广大使用者眼花缭乱，难以选择。

而正确选用电极丝又是提高加工品质、发挥机床效率、减少人力成本的关键。

当前，西方发达国家的电火花加工已逐渐向高速度、高品质方向发展，但中国仍处于较低的发展水平。

尽管最近几年中国引进的切割机床（包括国产的慢走丝切割设备）中，也逐渐加入了除普通黄铜电极丝外的其他类型电极丝的使用参数，但使用者仍经常使用普通黄铜电极丝进行加工，导致机床效率难以更好发挥。

还有不少使用者在引进高性能线切割机时，由于缺乏对选择电极丝重要性的认识，不管什么机型或加工状况，都把价廉的普通黄铜电极丝作为唯一选择。

慢走丝线切割加工经验探讨

处，如图６所
图６上喷嘴里工件上表。面１０－２０ｍｍ
图４用千分表将工件校平
（３）操作面板上的电极丝张力旋钮调至０．２Ａ
１２００ｇｆ），电极丝速度旋钮调至６段以上。注意：工件装夹不平，会造成上下喷流的流量差（（４）打开喷流开关，调节流量。下侧流量：微量，异，将会使断丝的次数明显增加，还会直接影响到加
１５５
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．７，２０１４
匮匪岛口
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放置要与工件台成直角方向，如图１所示，在主模式移动菜单下按校垂直（Ｆ８）键，屏幕上出现校垂直子菜单界面。 Nhomakorabea唾
图２工件的安装
常见的几种工件的安装方法如图３所示，图３
（ａ）为合格的安装方法；图３（ｂ）中，垫物比工件的厚
与快走丝电火花线切割机床有相似之处，但慢走丝垂直。
注意：如果铜丝或垂直校正块附近有水、油等异线切割机所加工的工件￣ｕ－ｒ．精度和表面质量都较快走丝线切割机好很多。慢走丝线切割机工作时影响其物时，将看不到铜丝与校正块放电所产生的火花，影响校垂直的精度。加工工作表面质量的因素很多，对其有关加工参数进行合理选选择，才能保证所加工工件的表面质量。

慢走丝线切割加工工艺及操作技巧

慢走丝线切割加工工艺及操作技巧1 引言慢走丝线切割机床应用广泛而又重要，在塑料模、精密多工位级进模的生产加工过程中，能保证得到良好的尺寸精度，直接影响模具的装配精度、零件的精度以及模具的使用寿命等。

由于加工工件精度要求高，因此在加工过程中若有一点疏忽，就会造成工件报废，同时也会给模具的制造成本和加工周期带来负面影响。

在从事慢走丝切割机床编程与操作加工过程中，结合多年的生产实践，针对加工过程中所出现的变形问题及遇到的困难，总结了几点工艺处理方法和加工操作方案2 凸模加工工艺凸模在模具中起着很重要的作用，它的设计形状、尺寸精度及材料硬度都直接影响模具的冲裁质量、使用寿命及冲压件的精度。

在实际生产加工中，由于工件毛坯内部的残留应力变形及放电产生的热应力变形，故应首先加工好穿丝孔进行封闭式切割，尽可能避免开放式切割而发生变形。

如果受限于工件毛坯尺寸而不能进行封闭形式切割，对于方形毛坯件，在编程时应注意选择好切割路线(或切割方向)。

切割路线应有利于保证工件在加工过程中始终与夹具(装夹支撑架)保持在同一坐标系，避开应力变形的影响。

夹具固定在左端，从葫芦形凸模左侧，按逆时针方向进行切割，整个毛坯依据切割路线而被分为左右两部分。

由于连接毛坯左右两侧的材料越割越小，毛坯右侧与夹具逐渐脱离，无法抵抗内部残留应力而发生变形，工件也随之变形。

若按顺时针方向切割，工件留在毛坯的左侧，靠近夹持部位，大部分切割过程都使工件与夹具保持在同一坐标系中，刚性较好，避免了应力变形。

一般情况下，合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端，即将暂停点(Bridge)留在靠近毛坯夹持端的部位。

下面着重分析一下硬质合金齿形凸模的切割工艺处理。

一般情况下，凸模外形规则时，线切割加工常将预留连接部分(暂停点，即为使工件在第1次的粗割后不与毛坯完全分离而预留下的一小段切割轨迹线)留在平面位置上，大部分精割完毕后，对预留连接部分只做一次切割，以后再由钳工修磨平整，这样可减少凸模在慢走丝线切割上的加工费用。

慢走丝线切割加工工艺参数的研究

０引言
慢走丝电火花线切割加工是一种精密的加工手段，精其度可达 ± ．０ｉ，糙度Ｒ０２ＩｎＯ０３Ｂｎ粗ａ． …。慢走丝电火花线切．ｕ割在国内外精密零部件中应用广泛，其加工过程中影响参但数众多。如：加工电压、脉冲电流、穿电流、冲宽度、冲击脉脉间隔、冲频率、服进给、脉伺电极丝的垂直度、力等各个因张素，为了更好的研究各参数对加工效果的影响设计正交试验检测各参数对加工效果的影响。
畅，但加工效率也随之降低）。
其余参数如下：ＨＰ辅助电源电路：设定加工不稳定时放电脉宽时间，为减小断丝可能性越小，设定值为５。Ｖ：主要电源电压，于Ｉ，Ｎ共同决定脉冲的能量，其ＰＯ设
定值为ｏ。３
ｌ线切割加工原理
呈长条状、块状等形状较多，
２线切割工艺参数的试验
毛坯制备：材料为ＣｌＭｏｒ２Ｖ，
经锻造、火、平面后，其淬退磨将
火回火（硬度为５ＨＲ，其３Ｃ）时效
处理。采用苏州三光科技公司的
Ｄ７３Ｋ６２型慢走丝线切割机床，电
图１零件（厚度ｌｍＯＴ）Ｉｌ
ＤＩＮＧＨａｉ
Ａｂｔａｔ：ＦｒｍｈｅｃａａｔｒｏｉｌｃｒｎｉｒａｔｒｎＮＣｏｓｅｄＷＥＤＭ，ｔｅｅｆｃｆｍａｎｅｅｔｏｉａａｔｒ：ｉｃｒｅｓｒｃｏｔｈｒｃｅｆｍａｎｅｅｔｏｃｐａｍｅｅｓｉｌｗ—ｐｅｈｆｅｔｏｉｌｃｒｎｃｐｍｅｅｓｄｓｈａｇｒｃｒｅｔｐａｕｒｎｅｋ，ｐｌｅｉｔｕｓｗｄｈ，ｐｌｅｓａｉｎｐｎｃｒｕｔｏｇｎｍａｈｎｎｕｌｔｓａｌｚｄ．ｍｂｎｔｎｏｒｈｇｎｅｔｒｓｔｏｕｓｐｃｎｇａｄｏｅ — ｉｃｉｖｈａｅｏｃｉｉｇｑａｉｙｗａｎａｙｅＣｏｉａｉｆｏｔｏｏａｔｓｅｕｌｏｌｓ，ｔｄｓｕｓｔｅｅｔｏｆｔｅｅｅｔｃｒｃｓａａｔｒ．Ｔｅｃａｋｎｏｌｍｏｈｅｔａａｙｉｆｔｅｒａｏｓｐｕｏｗａｄａｓｒｅｆｉｉｃｓｈｅｓｌｃｉｎｏｈｌｃｒａｐｏｅｓｐｍｅｅｓｈｒｃｉｇｐｒｂｅｆｒｔｅｔｓｎｓｓｏｈｅｓｎｔｆｒｒｅｓｏｉｌｒｌｉｍ—

慢走丝线切割加工工艺及操作技巧

慢走丝线切割加工工艺及操作技巧慢走丝线切割是一种常用于金属材料的切割加工方法，它利用电蚀原理进行切割，具有高精度、高效率和无热影响等优点。

在进行慢走丝线切割加工时，操作技巧也至关重要，下面将详细介绍慢走丝线切割的工艺及操作技巧。

一、慢走丝线切割的工艺流程1.确定材料及尺寸：根据产品的要求，选择合适的切割材料，并按照要求的尺寸进行切割。

2.制作图纸：根据产品要求，制作出合适的图纸，并在图纸上标注切割线路。

3.加工准备：将待加工的材料固定在工作台上，并连接好慢走丝线切割设备。

4.数控编程：根据图纸上的切割线路，进行数控编程，确定切割路径、速度和加工参数等。

5.设备调试：将编好的数控程序输入到慢走丝线切割设备中，进行设备调试，确保设备正常工作。

6.加工操作：根据设备的工作状态，按照设定好的数控程序进行加工操作，完成切割工作。

7.切割后处理：完成切割后，对切割的工件进行清洁和处理，确保其质量和精度。

8.质检验收：对切割后的工件进行质量检验，并进行验收。

二、慢走丝线切割的操作技巧1.选择合适的工艺参数：根据材料的种类和切割要求，选择合适的工艺参数，如电流、脉冲宽度、击穿电压等，以确保切割质量。

2.注意材料的固定：在进行切割时，要确保待加工材料的稳定固定，防止其产生振动或位移，影响切割精度。

3.正确安装丝线：将丝线正确安装到切割机床上，保证其张力适中，并调整丝线的位置，使其与切割路线相吻合。

4.合理安排切割顺序：根据切割工件的形状和复杂程度，合理安排切割顺序，避免出现过多的切割收尾，提高工作效率和切割质量。

5.定期保养设备：定期对慢走丝线切割设备进行保养和维护，保持设备的工作状态良好，避免设备故障和影响切割质量。

6.及时更换切割丝线：慢走丝线切割的丝线容易磨损，一旦发现丝线磨损或断裂，及时更换新的切割丝线，以保证切割质量和工作效率。

7.加强安全意识：在进行慢走丝线切割操作时，要注意安全，戴好相关防护设备，避免因操作不慎造成伤害。

慢走丝线切割加工工艺参数的研究

慢走丝线切割加工工艺参数的研究慢走丝线切割技术是一种高效精密加工方法，被广泛应用于金属、非金属和复合材料等材料的加工领域。

在慢走丝线切割加工中，合理的工艺参数选择对提高加工精度、降低加工成本和提高加工效率至关重要。

慢走丝线切割加工中常用的工艺参数包括放电电流、放电脉冲宽度、放电脉冲间隔时间、丝线张力、冷却液类型与流量等。

其中，放电电流是控制金属材料的切割速度与切割质量的重要参数。

通常情况下，放电电流选定越大，切割速度越快，但如果放电电流过大，会导致加工表面粗糙，边缘受损，且电极磨损加剧。

因此，应该根据被加工材料的特性和要求，选择合适的放电电流。

放电脉冲宽度是表征每次放电时电极和工件之间的时间段，一定程度上代表放电能量。

当放电脉冲宽度增大时，放电能量及加工表面光洁度都会增加。

同时，放电时间加长，也会导致电感效应引起的辐射热积累效应，增加加工表面温度。

因此，对于不同材料的加工需求，放电脉冲宽度的选择应考虑到加工表面质量和加工产量的平衡。

放电脉冲间隔时间决定了每次放电的时隔，一般在10～50μs之间选择。

当放电脉冲间隔时间较小时，熔融池没有充分固化即又被新的能量作用后接着熔化，会导致较粗的熔融区和较高的表面粗糙度。

当放电脉冲间隔时间较长时，熔融池不易扩散，加工速度变慢，不利于提高加工效率。

因此，在实际加工中，应考虑到加工材料的物理特性，并在表面质量和加工效率之间取得平衡。

丝线张力是慢走丝线切割中非常重要的一个参数，丝线的张力越大，加工表面就越光滑，但也容易出现切断不畅或者丝线不顺畅的问题。

因此，在实际应用中，应根据加工材料的物理特性选择适当的丝线张力。

冷却液是影响工件表面质量和加工效率的一个关键参数，冷却液的种类、流量和压力都会影响加工结果。

在加工过程中，冷却液能够有效地冷却工件和切割部位，同时还能够清洗切割部位的金属碎屑，减少丝线磨损，提高加工效率。

因此，根据加工材料的特性和要求选择适当的冷却液类型、流量和压力是非常必要的。

慢走丝线切割分类及原理的详细说明

慢走丝线切割分类及原理的详细说明
慢走丝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。

它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是慢走丝（也叫低速走丝电火花线切割机床）电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，精度达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。

电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好。

而且采用先进的电源技术，实现了高速加工，最大生产率可达350mm2/min
由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。

慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=0.8μm及以上，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。

慢走丝电火花线切割的原理

慢走丝电火花线切割的原理慢走丝电火花线切割，也称为慢走丝电火花加工或电火花线切割，是一种金属加工技术，常用于制造业中的精密切割工艺。

它利用电火花放电原理，通过在工件表面上产生连续的电火花放电，从而实现对金属材料的精细切割。

慢走丝电火花线切割的原理是基于热电效应和电蚀效应。

它主要通过高频脉冲电流和金属导丝之间的电弧放电，使工件表面发生局部蚀刻，从而消除或分离金属材料。

下面将详细介绍慢走丝电火花线切割的原理和工作过程。

首先，慢走丝电火花线切割的核心设备是数控线切割机，它由数控系统、电源装置、导丝装置、电极和工作台等组成。

数控系统通过对工件上需要切割的轮廓进行编程，控制导丝和电极的运动轨迹，从而实现精确的切割。

电源装置提供高频脉冲电流，导丝装置将金属导丝送入工作区域，电极承担放电的作用，而工作台则用于固定工件。

慢走丝电火花线切割的工作过程如下：1. 准备工作：在进行线切割前，需要准备好工件和导丝。

工件可以是金属板材、金属管材或金属坯料等，导丝一般采用金属丝，如铜丝或铜包钢丝。

2. 预处理：首先，将待切割的工件固定在工作台上。

然后，将导丝插入工件中需要切割的起始点，并通过导丝装置将其牢固固定。

3. 编程设置：使用数控系统，编写编程代码，定义切割轮廓和切割路径。

编程可以通过绘图软件、CAD软件或CAM软件完成，具体取决于使用的数控系统。

4. 启动切割：经过以上准备工作后，开始执行切割操作。

数控系统将按照预先编写的代码，控制导丝和电极的运动轨迹。

5. 发生电火花：当导丝与工件表面接触时，高频脉冲电流从电源装置中传送到导丝和工件之间。

由于导丝和工件之间存在微小间隙，电流无法直接通过，而会产生电弧放电现象。

6. 电蚀加工：电弧放电会在工件表面产生高温和高能量区域，使金属材料发生蚀刻和融化。

蚀刻和融化的金属通过高温区域的气化和喷射效应被排除。

7. 完成切割：继续控制导丝和电极的移动，直到切割完整个轮廓。

切割的精度可以通过调整电流频率、脉冲宽度和切割速度等参数来控制。

慢走丝线切割加工的热应力实验研究与有限元分析

以丁件各部分的温度变化不均匀，则在其内各部分将产生膨胀变形，这样就会因热膨胀而产生了热应力。如果工件内部还残留有热处理时产生的应力．则与线切割热应力叠加超过材料的强度极限就会使Ｔ件开裂。另外．加ｌ后工件因加１液的作用而迅速冷却。加工丁二
Ｗｔ
ｌ５２
ＯＦＦ
２Ｏ
ＩＰ
ＳＦ
５０
ＷＳ
ｌＯ２
Ｗｐ
５２
３．２实验结果分析
慢走丝线切割加工的整个过程为：在电极丝和Ｔ件之
２５２１２２４
收稿日期：２１— ４１０００ —９
间加上脉冲电源，每次脉冲放电时，通道内和正负电极放电点均瞬时获得大量热能。使得放电通道的中心温度在很
丝线切割的加工过程进行了热应力有限元分析。割；热应力；有限元分析中图分类号：Ｔ４４Ｇ８文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ４２（０００７ — ３０９９９２１】１－０３０ｏ
响．再对热应力进行有限元分析。
２５２２２ｌ４
２加工实验
２１加工材料．
４５号钢材两块．厚度分别为２ｍ和５ｍｍ，硬度为５ｍ０
ＨＲ２。电极材料为直径为０２ｍｍ的铜线。Ｃ５．Ｏ

利用慢走丝线切割机加工电极罩多工位级进模

．
第１位是在带料载体上先冲工
其中０２～０２．４．为连续拉深时不进行中间退火所允许的极限拉深系
数。
切一侧侧刃进行定距且冲切出带筋
外形坯料，第２工位将冲切的坯料
进行校平，第３位冲切另一侧侧工刃进ห้องสมุดไป่ตู้行定距且进行首次拉深，第４工位进行第二次拉深，第５位进工行第三次拉深且校形，第６工位将
一
冲切带筋外形——校平——第
次拉深 — — 第二次拉深 —— 第三
次拉深并校形——落外形料。
由此设计了图２示排样图，整套模具设计了６个工位，步距为
根据资料介绍的毛坯尺寸计算公式，可算出拉深４５．ｍｍ及１．ｍｍ２
为便于加工，经对毛坯尺寸圆整，取毛坯为９５ｍｍ圆形料。．拉深计算首先校核并判定在连续拉深过程中能否不进行中间退火。
４３
／、、／、、，、、ｉｉ，／／
２
图２零件排样图
由４５ｍ于．ｍ处的拉挥系数为ｍ总３。５。４。）＝４＝．＞（２～２ｄ＝．４．
同理，可求出１２ｍｍ处的拉深系数ｍ为０１，略小于０２－．．９．４０２考虑到１２．，．为整个零件的凸耳部位，其与４５成圆弧连接，．成形时材料能相互流动，有利于成形，因此，不进行中间退火直接拉深成１２ｍｍ没有问题。．

慢走丝线切割电解锈蚀放电状态的分析和控制

慢走丝线切割电解锈蚀放电状态的分析和控制1概述由于电火花线切割加工（WEDM,Wire-EDM）具有不受加工材料硬度的影响，没有加工应力，加工精度高并能加工复杂形状工件及可以进行无人操作加工等优点，因此，线切割加工被认为是当前一种主要的金属加工方法。

在慢走丝线切割加工过程中，与电源相联的电极丝通过放电产生的能量撞击工件表面来对工件进行切削。

工件必须是导体，为防止加工过程中短路状态发生，电极丝与工件之间必须有绝缘工作液流过，这样才能有合适的条件来产生放电，通常这种绝缘液体采用去离子水。

它具有成本低、不易着火、便于安全生产的优点。

在相同的脉冲能量下，在水中进行放电切割能够提高加工生产率。

减小电极丝损耗和改善被加工工件的表面质量、但是，当所采用的脉冲电源加在放电间隙上的空载脉冲电压含有直流分量时，水中进行电火花线切割便会产生电解锈蚀放电状态，如电极丝及工件表面上会观察到水电解和阳极金属原子溶解现象。

这就导致被加工工件表面的电蚀过程失控，表面精度受损；增加了工件表面的锈蚀或氧化，减弱工件的机械强度。

另外，水电解产生的氢气及氧气组成了“爆炸性”气体混合物，在火花放电时会发生爆炸，使加工工件表面产生缺陷，损坏电极丝，使固定电极移动，降低了加工精度。

2慢走丝电火花线切割过程中电解锈蚀放电状态的分析在线切割加工过程中，电解锈蚀放电状态十分普遍。

这种令人头痛的放电状态主要与流过工作液的电流有关,如图1和图2所示。

在图1中电极丝与脉冲电源负极相连，工件电极即阳极与脉冲电源正极相连。

图2(a)和图2(b)显示出线切割过程中放电状态的机理波形。

图中给出加在正负电极上随时间变化的电压V 及在加工间隙中流过的放电电流I。

脉冲电源在每个周期发出一个脉冲电压，在准备放电过程中电压V达到电压峰值Va,而放电瞬间间隙两端电压降到放电间隙电压 Ve。

随着放电的结束间隙两端电压降V到零伏。

同时，放电过程中电极间流过电流为Ie,放电结束后间隙电流为Ir。

慢走丝线切割加工问题解决方案

慢走丝线切割加工问题解决方案慢走丝线切割加工问题解决方案数控技术，即采用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程。

下面是YJBYS店铺整理的慢走丝线切割加工问题解决方案，希望对你有帮助!1.断丝问题(1)放电状态不佳-----降低P值，如果此值降低幅度较大仍断丝，可考虑降低I值，直至不断丝。

此操作会降低加工效率，如果频繁断丝，请参考以下内容，找出真正导致断丝的原因。

(2)冲液状态不好，如上下喷嘴不能贴面加工，或者开放式加工时。

通常断丝位置在加工区域-----降低P值，并检查上下喷嘴帽是否损坏，如损坏请更换。

(3)导电块磨损严重或太脏，通常断丝位置在导电块附近---旋转或更换导电块，并进行清洗。

(4)导丝部太脏，造成刮丝，通常断丝位置在导丝部附近---清洗导丝部件。

(5)丝张力太大-----调低参数中的丝张力FW，尤其是锥度切割时。

(6)电极丝的类型、工件材料质量问题-----更换电极丝;降低P、I 值，直至不断丝。

(7)废丝桶中的丝溢出，造成短路，通常刚刚启动加工即会断丝-----将与地面接触的废丝放回废丝桶，排除短路。

(8)修切断丝，可能是偏移量不合适，造成修切修不动而断丝----减少偏移量之间的余量。

(9)后部收丝轮处断丝-----检查收丝轮压丝比，标准值为1：1.5 。

(10)导电块冷却水不充分，通常断丝位置在导电块附近-----检查冷却水回路。

(11)去离子水导电率过高，通常断丝位置在加工区域-----若超过标准值10μs，使去离子水循环至标准值或小于标准值后再加工;如仍不能达到标准值，请更换树脂。

(12)去离子水水质差，通常断丝位置在加工区域-----水箱中水出现浑浊或异味，请更换过滤纸芯、水。

(13)丝被拉断，下臂的下陶瓷导轮处有废丝嵌入或运转不灵活-----清理并重新调整安装陶瓷导轮，必要时检查导丝嘴磨损状况并更换。

(14)张力轮抖动过大(运丝不平稳)---用张力计校正丝张力。

浅析慢走丝线切割断丝现象及对策

如今，随着慢走丝相对于快走丝的种种优势被人们逐渐发现及认识，加工高精度零件时慢走丝线切割机得到了广泛应用。

电火花线切割按切割速度可分为快走丝和慢走丝，由于快走丝所加工的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25~2.5微米范围内，而慢走丝可达Ra＝0。

16微米，且慢走丝切割机的固定误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝好，所以加工高精度零件时慢走丝线切割机得到了广泛应用。

由于慢走丝是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续的予以补充，故能提高零件加工精度，但电火花线切割的断丝却成为这些优势的障碍，解决此问题十分必要。

断丝机理：一般认为断丝主要是由于电火花放电集中引起电极丝温度过高而熔断，这点与检测到的断丝先兆是一致的。

因此从热传导理论研究电极丝的温度分布成为研究断丝机理的主要途径。

研究结果表明：断丝前的热载荷超过平均值；脉冲宽度和丝径大小对丝温的影响大；热对流系数对丝温的影响大，冲液的状态对避免断丝十分重要；焦耳热和丝振的作用可以相对忽略。

对于等能量脉冲电流电源，研究表明断丝有两个重要先兆：1，火花放电频率短时间内突然上升，由于放电频率过高使电极丝局部温度过高，进而导致断丝；2，正常火花几率下降，异常火花几率逐渐上升也是断丝的先兆。

由于丝损上升，电极丝变细最终被拉断。

K.P.Rajurkar等指出加工过程中工件厚度的突变是引起放电集中的主要原因之一。

因此需要在线检测工件厚度的变化，调整相应的工艺参数，控制电极丝的进给速度和放电频率，在不断丝的情况下得到较佳的切割速度。

由于断丝先兆持续时间短，防断丝的实时控制较高，因此控制参数的选择十分重要。

在线切割加工中，脉冲间隔放大，会使放电间隙电蚀产物排除的时间增加，能有效改善放电集中现象，使断丝发生的机会大大降低，因此脉冲间隔成为防断控制的首选控制参数。

一、与电极丝相关的断丝因素1、电极丝材料特性电极丝要求具有良好的放电特性和高抗拉强度，因此选用以含锌量低（10％）的黄铜作内芯，含锌量高的黄铜作涂层的电极丝正好满足线切割的要求。

线切开电极丝可重复利用能进步加工速度

线切开电极丝可重复利用，能进步加工速度
依据线切割电极丝的运转速度不一样，电火花线切开机床通常分为两类：一类是慢走丝电火花线切开机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，通常走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复利用，加工速度较高，但慢走丝简单形成电极丝哆嗦和反向时中止，使加工质量降低。

依据对电极丝运动轨道的操控方式不一样，电火花线切开机床又可分为三种：
一种是靠仿照形操控，其在进行线切开加工前，预先制造出与工件形状一样的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床作业台上，在切开进程中电极丝牢牢地贴着靠模边际作轨道移动，然后切开出与靠模形状和精度一样的工件来；
另一种是光电盯梢操控，其在进行慢走丝线切开加工前，先依据零件图样按一定扩大份额描画出一张光电盯梢图，加工时将图样置于机床的光电盯梢台上，盯梢台上的光电头一直跟从墨线图形的轨道运动，再借助于电气、机械的联动，操控机床作业台连同工件相对电极丝做相似形的运动，然后切开出与图样形状一样的工件来；
再一种是数字程序操控，选用领先的数字化主动操控技术，驱动慢走丝线切割机床依照加工前依据工件几许形状参数预先编制好的数
控加工程序主动完结加工，不需要制造靠样子板也无需制作扩大图，比前面两种操控方式具有更高的加工精度和宽广的利用规模。

慢走丝线切割机床走丝系统的研究与开发的开题报告

慢走丝线切割机床走丝系统的研究与开发的开题报告一、选题的背景及意义慢走丝线切割机床是一种高效、高精度、高稳定性的金属加工设备，广泛应用于航空、汽车、机械制造等行业。

慢走丝线切割机床走丝系统是其核心部件之一，它直接影响到加工精度和效率。

因此，对走丝系统的研究和开发具有十分重要的现实意义。

二、研究的内容和目标本次研究的内容主要包括：慢走丝线切割机床走丝系统的原理和结构分析、现有走丝系统的技术特点和不足、走丝系统的优化设计及其关键技术研究等。

研究的目标是通过对慢走丝线切割机床走丝系统的分析和优化设计，提高加工精度和效率，推动慢走丝线切割机床的进一步发展。

三、研究的方法和步骤研究的方法主要包括文献综述、样机试验和数值模拟。

首先通过文献综述和参观厂家生产线了解现有慢走丝线切割机床的走丝系统技术特点和不足。

然后采用样机试验对现有走丝系统进行测试和分析，找出优化设计的方向和关键技术。

最后通过数值模拟对优化设计方案进行验证和优化。

四、预期成果和意义预期成果包括：对慢走丝线切割机床走丝系统的技术特点和不足进行全面的分析和总结；提出优化设计方案，并通过样机试验和数值模拟进行验证和改进；研究成果可以为慢走丝线切割机床的设计和生产提供技术支持和参考，推动慢走丝线切割机床的进一步发展，提高机床加工精度和效率，提高我国制造业的水平。

五、工作计划和进度安排（1）第一阶段：文献综述和样机试验预计用时2个月，主要工作包括对现有走丝系统进行分析和总结、设计样机试验方案、进行试验并收集试验数据。

（2）第二阶段：数值模拟和优化设计预计用时3个月，主要工作包括建立优化设计模型、进行数值模拟和优化、撰写研究报告。

（3）第三阶段：答辩和修改预计用时1个月，主要工作为准备答辩和修改论文。

六、参考文献1. 罗曼.模糊控制在慢走丝线切割机床走丝系统中的应用[J].机床与液压,2021(4).2. 李耀鹏, 李瑶, 牛学峰.基于FPGA的CNC系统及其应用研究[J].船舶工程,2019(11).3. 马永坤, 冯朝阳, 邓国柱.基于PIS控制器的慢走丝线切割机床走丝精度的研究与分析[J].机械制造,2018(6).4. 谢文.慢走丝线切割机床走丝系统的特点分析[J].精密加工技术,2019(2).5. 山西省机床厂.慢走丝线切割机床操作手册[M].北京:机械工业出版社,2017.。

线切割加工的电极丝的选择和调整

1、电极丝的选择电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。

常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。

钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。

黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。

钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。

电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。

若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。

电极丝的主要类型、规格如下：钼丝直径：0.08～0.2mm ；钨丝直径：0.03～0.1mm ；黄铜丝直径：0.1～0.3mm ；包芯丝直径：0.1～0.3mm 。

2、穿丝孔和电极丝切入位置的选择穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处。

为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘2~5mm处，。

加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm。

a)凹模b)凸模3、电极丝位置的调整线切割加工之前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调整方法有以下几种：（1）目测法对于加工要求较低的工件，在确定电极丝与工件基准间的相对位置时，可以直接利用目测或借助2～8倍的放大镜来进行观察。

利用穿丝处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动工作台，当电极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，工作台纵、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。

（2）火花法移动工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。

此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差。

浅析影响慢走丝线切割表面质量及断丝的因素2 施展展

浅析影响慢走丝线切割表面质量及断丝的因素摘要:简单分析了影响慢走丝电火花线切割加工工件表面质量和引起断丝的主要因素，并个别指出提高加工工件表面质量和改善断丝现象的方法。

关键词：慢走丝 .加工工件表面质量. 断丝引言：由于慢走丝切割时采取线电极连续加工的方式，即电极丝在运动中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续的给予补充，故能提高零件加工精度。

但慢走丝切割的断丝却会成为这些优势的障碍，解决此问题也就十分必要。

同时慢走丝切割工作时影响加工工件表面质量的因素很多，其中工艺参数是主要影响因素需要对有关加工工艺参数进行合理选配，才能保证加工工件表面质量，发挥出慢走丝切割的优势。

提纲:1影响线切割加工工件表面质量的主要因素1）合理安排切割路线2）选择正确的切割参数3）加工工件装夹要正确牢固4）滑轮的转动情况，上.下喷嘴的损伤及导电块的磨损5）采用距离密着加工6）实施少量多次加工2造成慢走丝切割断丝的的主要因素1）进给速度2）工作液3）工件材料厚度4）脉冲电源5）切割路线6）丝张力和丝振动7）走丝速度正文：1影响慢走丝切割加工工件表面质量的主要因素影响加工工件表面质量的因素主要包括加工工艺的确定和加工方法，材料的选择，加工参数的控制及选择等。

1.1合理安排切割路线该措施主要是指导在加工过程中尽量避免对材料内部应力平衡和整体的刚度平衡，防止工件材料在加工中，在夹具等作用下，由于切割路线安排不合理，使加工中的材料内部应力平衡发生改变事材料变形，致使切割表面质量下降。

1.2选择正确的切割参数对不同粗.精加工，对丝的张力和喷流水压应以参数表作为基础做出适当的调整，为了加工工件具有更高的的精度和表面质量可以适应的更改加工时的丝速.张力和进给速度，虽然机器在出厂时，厂家提供了适应不同切割条件的相关参数，但是由于工件材料，工艺要求及其它因素的影响，使得在加工时人们不能完全根据厂家提供的参数条件来加工，而应以这些条件为基础，加工过程中应将各项参数调到最佳适配状态，以减少断丝现象。