放电加工原理和应用线切割放电加工
线切割加工的原理
线切割加工的原理线切割加工是一种以电脑数控技术为基础,通过金属导电性材料上高速脉冲电火花的连续击打,使工件材料在高温和高能量作用下熔化和蒸发,从而实现对工件进行切割的一种非常精密的加工方法。
线切割的原理主要包括以下几个方面:1. 放电现象:线切割加工是利用了电火花放电的现象。
其原理是在工件和电极之间形成了一个电场,当电场强度超过材料击穿强度的时候,就会发生电火花放电。
电火花放电时,高压电源将电流直接加到工件上,形成了工件上两极性的电压差,从而形成了电场。
当这个电场强度大到一定程度时,会产生电晕放电现象,所谓电晕是由于电场的强度太大而引起的空气电离和放电现象。
2. 破坏现象:放电时电弧在熔化和气化工件表面的同时,也造成了精细切割的破坏。
由于放电时的电弧为非细缝式,能量较大,它对钢材、铝合金等金属的破坏是比较明显的。
在放电过程中,电火花放电能量垂直影响范围内的工件,因此放电时引起的物理损伤比冲击力更为显著。
3. 耗材选择:线切割引入了金属线作为电极,常用的有铜丝、单晶线等。
耗材的选择和材料的搭配非常重要,不同的材料需要使用不同的电极来进行线切割。
一般情况下,使用低导电性能的线材电极,可以减少材料的热影响区域和电阻热。
4. 控制系统:线切割加工中,主要使用数字控制系统来控制放电行为。
数字控制系统可以根据用户提供的图形设计,自动生成能够控制电火花放电次数和方向的加工程序。
通过这种方式,可以实现对工件进行高精度、高效率的切割。
5. 工作过程:工件放在工作台上,通过电脑数控系统进行编程,控制工作台在XY轴上的移动,使得工件在电极的控制下进行切割。
电极采用金属线,通过电弧放电将工件材料莫尔或气化,从而实现对工件的切割。
在整个切割过程中,液体冷却剂不断向加工区域提供冷却和清洁作用,防止工件和电极过热和磨损,保证切割效果。
线切割加工具有高精度、多孔、细和断屑的特点,可以用于各种高难度、高要求的工件切割和加工。
同时,线切割加工没有物理接触,不会产生应力和变形,因此适用于大多数金属材料的加工。
数控电火花线切割加工
数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工技术(简称EDM)是一种高精度加工技术。
从1970年代开始,欧美等国家就开始大规模应用EDM技术进行制造业的加工,尤其是钢模等工具的加工领域。
随着科学技术的迅速发展,EDM加工技术在国内的发展越来越迅猛。
本文将深入探讨EDM加工技术的基本原理、加工特点和应用领域。
一、EDM加工技术的原理EDM加工技术是一种利用电火花的放电原理进行加工的技术。
该技术是通过在工件表面上形成一个电火花放电区域,然后通过电极在工件上移动,从而以放电所破坏的任何材料为导向面进行放电加工。
其基本原理就是用铜电极和工件之间的电场来产生放电,以达到材料加工的效果。
二、EDM加工技术的特点1、高精度EDM加工技术具有非常高的加工精度。
最小加工精度可以达到几微米。
这种精度的实现主要得益于电极和工件之间的放电距离非常短,因此实现了高精度加工。
2、适用性广EDM加工技术是一种非接触式加工技术,不会产生机械性变形,还可以对材料进行无需透过的加工。
这种特点使得EDM加工技术被广泛应用于制造业的各个领域,如钢模、微孔加工、局部加热、特种材料加工等领域。
3、加工效率高EDM加工技术擅长处理小型工件,能够以高速度进行加工,并且适合加工硬度较高的材料。
其加工速度比传统加工方式快数倍。
同时,EDM加工技术还可以实现多种复杂形状的加工。
三、EDM加工技术的应用1、模具加工在模具的制造过程中,EDM加工技术几乎不可或缺。
在制造钢模等高精度模具时,人们越来越依赖EDM加工技术来提高高精度模具的生产效率和质量。
例如EDM加工技术可以用来制造汽车制动器,轮胎、零部件等。
2、微孔加工EDM加工技术在微细加工领域也具有潜力,可以用来加工出各类细小的孔洞和小圆形孔,例如墨盒的喷嘴孔、医疗器械的药孔等。
3、局部加热EDM在融合、碳化、钎焊和热处理等领域中,可充当局部加热剂,并被广泛地应用。
四、EDM加工技术发展趋势随着科学技术的不断发展,EDM加工技术还有很多的发展方向和潜力。
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工,它采用金属丝导线作为工具电极切割工件,利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温,对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。
卷绕在丝筒上的电极丝(一般快走丝线切割机用钼丝,慢走丝线切割机用黄铜丝)与高频脉冲电源的负极相接,连续地沿其自身轴线行进,并在张紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。
安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。
工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。
当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时,两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。
图百」数控电火花线切割机床工作原理圏1-X作液 2亠泵 3-酸唏 4导向轮5—工杵6—丝简『一脉冲电游呂一电扱丝9—坐标工作台10-数控装置11 一步进跑动机二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中,两极都会受到电腐蚀,但由于所接电源的极性不同,两极的蚀除量不同,这种现象称为极性效应。
习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工, 把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。
从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看,极性效应愈显著愈好,采用短脉冲精加工时,应选用正极性加工;采用长脉冲粗加工时,应选用负极性加工。
在实际生产中,极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。
三、电火花线切割机的主要加工对象1.加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件,调整不同间隙补偿量,只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板;挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。
以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模,可采用整体结构淬火后线切割加工,既能保证模具精度,又可简化模具设计和制造。
2.加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极,一般穿孔加工的电极,对于用银钨、铜钨合金材料等,用线切割加工特别经济。
电火花线切割的原理及应用
电火花线切割的原理及应用1. 原理电火花线切割是一种通过放电形成的强烈热量来切割金属的加工方法。
其基本原理是利用电火花的高温高压作用在工件表面放电,以放电火花的强烈热量瞬间使金属表面部分汽化成金属蒸汽,再利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去,从而实现切割的目的。
电火花线切割的基本原理包括以下几个关键步骤:1.放电发生:通过电极之间施加高压电源,形成放电通道。
通常使用的电极材料是铜或铜合金。
2.电火花放电:高压下,形成电极间的放电通道会使放电区间的空气瞬间电离,并产生大量的高温高压等离子体。
该等离子体中的温度可达数万度以上。
3.金属表面气化:放电通道中的等离子体会使金属表面部分汽化成金属蒸汽,并产生高温高压的冲击波。
4.金属蒸汽喷射:利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去,形成切割槽。
5.重复放电:通过馈线系统,不断地重复以上步骤,沿着所需切割轨迹运行,实现连续切割。
2. 应用电火花线切割技术具有精度高、效率高、适用于复杂工件切割等优点,在许多行业中得到广泛应用。
2.1 工业制造电火花线切割在工业制造中主要用于以下方面:•模具制造:电火花线切割技术可以用于制造各种金属模具,如注塑模具、压铸模具、模锻模具等。
它能够精确地切割不同形状的工件,并且不会对工件造成热变形。
•复杂零件加工:电火花线切割技术可以用于加工各种形状复杂的零件,比如汽车零件、飞机零件等。
通过电火花线切割,可以精确地切割各种形状的孔、形状和轮廓。
2.2 航空航天电火花线切割在航空航天领域有着广泛的应用:•涡轮发动机制造:电火花线切割技术可以用于制造涡轮发动机的叶片和导向叶片等零件。
利用该技术可以切割出各种形状的叶片,保证叶片的精度和表面质量。
•航空航天零件修复:电火花线切割技术可用于航空航天器零件的修复。
对于受损的金属零件,可以通过电火花线切割去除损坏部分,然后再进行修复焊接。
2.3 汽车制造电火花线切割在汽车制造中的应用主要包括以下方面:•模具制造:电火花线切割技术可以用于汽车模具的制造,如汽车车身件模具、车灯模具等。
概述线切割加工的基本原理及其加工特点
概述线切割加工的基本原理及其加工特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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简述线切割,电火花加工原理
简述线切割,电火花加工原理
线切割是一种以导电材料为工件的电火花加工方法之一。
它利用电火花放电的原理,在工件与电极之间应用电压,使电流经过工件形成高能量的电弧,通过电弧的热和化学反应,将工件进行切割或切割成所需的形状。
电火花加工原理是利用非常细小的放电电流,在工件与电极之间产生火花放电。
当电极靠近工件时,电极和工件之间会产生高压电场,导致放电通路形成。
电流通过工件和电极之间的放电通路时会产生非常高的温度和能量,导致电极和工件材料部分蒸发、熔化或被腐蚀。
线切割的原理如下:首先,使用导电性的铜丝作为电极,通过电极与工件之间的电场形成高能量放电通路;然后,控制电压和间隙大小,使放电通路稳定和可靠;接着,在电极与工件之间产生高频放电,通过电流的高温和能量,使工件表面材料蒸发、熔化或被腐蚀;最后,通过移动电极与工件之间的相对位置,实现对工件的切割或切割成所需的形状。
线切割具有高精度、高效率和广泛适用性的优点,适用于各种导电材料的切割,特别适用于需要高度精密度和复杂形状的工件。
线切割广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
简述电火花加工和数控线切割加工的原理
简述电火花加工和数控线切割加工的原理电火花加工和数控线切割加工是现代制造业中常用的两种加工方式。
它们都具有高精度、高效率、高自动化等优点,被广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
本文将从原理方面对这两种加工方式进行简述。
一、电火花加工电火花加工是一种利用电火花放电进行加工的方法。
它的原理是在工件表面上形成微小的放电坑,通过放电的热量和化学反应来去除工件表面的材料,从而实现加工的目的。
电火花加工的主要设备是电火花加工机。
它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。
在加工过程中,工件和电极之间形成一定的放电间隙,通过控制电极的移动和放电参数的调整,可以实现对工件表面的加工。
电火花加工的优点是可以加工高硬度、高强度、高温度材料,如钢、铁、钨钢、钛合金等。
同时,它还可以实现复杂形状的加工,如内孔、螺纹等。
但是,电火花加工的加工速度较慢,加工表面粗糙度较高,需要进行后续的抛光等处理。
二、数控线切割加工数控线切割加工是一种利用高速电火花放电进行加工的方法。
它的原理是通过高频率的电火花放电,在工件表面形成微小的放电孔,然后通过线切割机的控制系统,控制电极的移动轨迹,实现对工件的加工。
数控线切割加工的主要设备是数控线切割机。
它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。
在加工过程中,电极通过高速移动,将工件表面的材料切割下来,从而实现加工的目的。
数控线切割加工的优点是加工速度快、加工精度高、表面质量好。
同时,它还可以实现复杂形状的加工,如内孔、螺纹等。
但是,数控线切割加工只适用于导电性材料,如金属、合金等。
总之,电火花加工和数控线切割加工都是现代制造业中常用的加工方式。
它们的原理不同,适用于不同的材料和加工要求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的加工方式,以实现高效、高质量的加工。
线切割的原理及应用
线切割的原理及应用1. 简介线切割(Wire-cut EDM)是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。
它通过在工作物和电极之间施加电压,产生电火花放电,使金属材料局部氧化剥落,从而实现切割的目的。
线切割技术具有高精度、复杂形状加工能力强、不受材料硬度影响等优点,因而在制造业中得到广泛应用。
2. 原理线切割的原理基于电火花放电现象。
通过施加高压电源,使工作物与电极之间形成电场,当电场强度超过材料的击穿电场强度时,电流开始流动,产生电火花放电。
电火花放电过程中,放电电流通过工作物表面,使金属材料局部发生氧化剥离,从而实现切割。
3. 应用线切割技术在制造业中有着广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:3.1 模具制造线切割技术在模具制造中有着重要的地位。
模具通常需要具备复杂的形状和精确的尺寸要求,传统的加工方法很难满足这些要求。
线切割技术可以通过控制电火花放电的位置和时间,精确地制造出具有复杂形状的模具零件,提高模具的制造效率和质量。
3.2 五金加工五金制品是线切割技术的另一个重要应用领域。
线切割技术可以加工各种金属材料,包括钢铁、铝合金、铜等。
通过线切割技术,可以实现高精度的切割和加工,生产出具有复杂形状的五金制品,如锁具、五金配件等。
3.3 铜雕工艺品线切割技术在铜雕工艺品的制作中有着独特的应用。
传统的铜雕工艺需要经验丰富的工匠进行手工雕刻,费时费力且难以保证雕刻的精度和稳定性。
而线切割技术可以通过精确定位和控制电火花放电,实现对铜材料的精密切割和雕刻,制作出高度精确的铜雕工艺品。
3.4 高精度零件加工线切割技术在高精度零件加工中有着广泛应用。
现代制造业对高精度零件的需求越来越高,传统的加工方法往往难以满足这些要求。
线切割技术通过精确控制电火花放电的位置和时间,可以实现对高精度零件的切割和加工,满足现代制造业的需求。
4. 总结线切割技术是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。
线切割放电加工基本原理与方法简介
线切割放电加工基本原理与方法简介线切割放电加工(Wire Electrical Discharge Machining,简称WEDM)是一种利用电火花放电进行金属材料的切割加工方法。
它是一种非接触性的切割技术,能够在复杂形状的工件上进行高精度的切割和加工。
WEDM的基本原理是利用电火花放电来消融切割件和工件之间的金属材料,形成切割和加工效果。
其工作原理如下:首先,通过一对金属丝电极放置在工作介质中形成一个放电短路通道;然后,通过控制电极与工件之间的距离和电流的大小,使电极上出现电火花放电现象;最后,电火花放电过程中产生的高温能量使工件上的金属材料融化和蒸发,实现切割和加工效果。
WEDM的主要加工方法有以下几种:1. WEDM线切割:该方法通过在工件表面切割一条细丝,然后通过电火花放电的方式,逐渐消融掉切割线上的金属材料,实现切割和加工效果。
线切割可以实现复杂形状的切割和加工,精度较高。
2. WEDM钻孔:该方法利用电火花放电的方式,在工件表面形成一个小孔,然后通过连续放电的方式,将孔径逐渐加大,实现钻孔和加工效果。
钻孔能够实现无需预先打孔和无需借助外力的高精度孔加工。
3. WEDM切割:该方法通过电火花放电的方式,在工件表面切割出获得所需形状的部分,然后通过控制电极与工件之间的距离和电流的大小,使切割面实现平整和精密的加工效果。
切割能够实现复杂形状的切割和加工。
WEDM作为一种先进的切割加工技术,具有无接触、高精度、高效率、无需修整刀具等优点。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、珠宝制作等行业中,成为现代制造业中不可或缺的一项技术。
WEDM是一种精密的切割和加工技术,具有许多优点使其在制造业中广泛应用。
下面将进一步探讨WEDM的工作原理、加工特点、应用领域以及未来发展趋势。
WEDM的工作原理是通过电火花放电来消融金属材料,实现切割和加工效果。
在WEDM中,金属丝通常被用作电极,选择适当的工作介质作为放电介质,如脱离流体。
模具放电加工总结
模具放电加工总结简介模具放电加工是指利用放电加工技术对模具进行加工和修复的一种方法。
它包括电火花机放电加工和线切割机放电加工两种形式。
本文将从模具放电加工的原理、优势、操作流程和注意事项等方面对模具放电加工进行总结和分析。
原理模具放电加工借助放电现象,通过在工作液介质中使两个电极产生电火花放电来加工工件表面。
放电产生的高温和高能量可以使工件表面材料瞬间熔化和蒸发,从而实现对精细加工的目的。
线切割机放电加工与电火花机放电加工有所不同,它利用线切割技术,在工作液介质中以线电极与工件表面之间产生放电进行切割。
优势模具放电加工具有以下几个优势:1.高精度:模具放电加工可以实现微细加工和形状复杂工件的加工,具有非常高的加工精度和表面质量。
2.灵活性:模具放电加工可以根据需要进行不同的工艺参数调整,灵活适应不同的加工需求。
3.适应性强:模具放电加工不论是对硬脆材料还是对高硬度材料都有较好的适应性。
4.无切削力:模具放电加工与传统的机械加工方法相比,无需加工切削力,避免了对工件的力学变形和负荷增加。
5.保护模具:模具放电加工不会对模具表面产生损伤,能够延长模具寿命。
操作流程模具放电加工的操作流程主要包括以下几个步骤:1.工件测量和定位:根据工件的尺寸和要求,进行测量并将工件正确定位在放电加工设备上。
2.确认加工参数:根据工件材料和需要进行加工的形状等要素,确定合适的放电加工参数,包括放电电流、脉冲时间、工作液介质等。
3.加工前准备:检查放电加工设备的状态,确保设备正常运行和工作液介质充足。
4.加工操作:根据确认的加工参数,启动放电加工设备进行加工操作,确保放电电极与工件表面之间的正常放电。
5.加工监控:在加工过程中及时监控工件表面的加工状态和放电效果,调整加工参数或进行工件位置的微调。
6.加工完成:加工完成后,关闭放电加工设备,及时清理设备和工作液介质,对加工后的工件进行检查和测量,确保合格。
注意事项在进行模具放电加工时,需要注意以下几个事项:1.安全操作:模具放电加工属于高能加工,需要严格遵守操作规范和安全操作规程,保证操作人员安全。
线切割的原理和应用
线切割的原理和应用简介线切割技术是一种常用的金属加工方法,通过利用电火花放电的原理,将导电性材料加工成所需形状。
本文将介绍线切割的原理和应用领域。
原理线切割是利用金属导电性的特性,通过放电产生高温高能量的电火花,在工件和刀具之间形成小孔,然后通过连续放电把底电极和切割工具电极之间的侧电极距离来加强熔化,然后逐渐形成切割缝隙的金属的安全间隙,实现金属的切割。
具体的原理如下:1.电放电:通过电极间的放电形成电火花,产生高温高能量的气体等离子体。
2.熔融金属:电火花的高温高能量使金属熔化并脱落。
3.电断裂:连续放电使底电极和切割工具电极之间形成切割缝隙。
4.电腐蚀:放电过程产生的化学反应熔解金属颗粒,将其冲走。
5.冷却:通过供液系统将冷却液喷洒到切割区域降低温度。
应用线切割技术在很多领域都有广泛的应用,下面列举了一些主要的应用领域:1. 模具制造线切割技术在模具制造领域有着非常重要的应用。
模具是制造工业中不可或缺的工具,线切割技术可以精确地切割复杂形状的金属板材,用于制造模具的零部件。
2. 塑料加工线切割技术常常用于塑料加工行业。
通过线切割可以切割塑料产品的外形,如塑料片、塑料管等。
线切割技术可以达到高精度切割的要求,并且不会产生太多的热变形。
3. 航空航天线切割技术在航空航天领域得到了广泛应用。
航空航天领域对零部件的精度要求非常高,线切割可以满足这些高精度的要求。
同时,线切割可以切割各种材料,如钛合金、铝合金等。
4. 电子产品制造线切割技术在电子产品制造中也有着重要的应用。
电子产品中的一些零部件需要通过线切割来制造,如耳机开孔、薄膜切割等。
5. 高速列车制造线切割技术在高速列车制造中也有广泛应用。
高速列车是一种高要求的交通工具,线切割技术可以用于制造列车的零部件,如车体结构件、内饰件等。
6. 医疗器械制造线切割技术在医疗器械制造领域非常常见。
医疗器械对制造精度和表面质量要求很高,线切割技术可以满足这些要求,可以用于制造各种医疗器械零部件,如手术钳、手术刀等。
线切割技术详解
线切割技术详解:原理、加工精度与适用材料一览一、引言线切割技术是一种在数控机床中广泛应用的加工方法,尤其在精密加工领域具有重要地位。
本文将详细解析线切割技术的原理、加工精度以及适合的材料,帮助读者全面了解这一技术。
二、线切割原理线切割技术是一种电火花加工技术,通过电火花放电来去除材料。
在切割过程中,电火花放电产生的高温将材料局部熔化、汽化或分解,从而实现对材料的切割。
其主要工作原理如下:1.数控程序控制:线切割机床的数控系统根据编程指令控制电极丝的路径和速度,确保切割精度。
2.电极丝传递:电极丝在导轮的引导下,以一定速度移动,同时与工件保持一定的放电间隙。
3.电火花放电:在放电间隙中,脉冲电源产生的高压电场使工作液介质击穿,产生电火花放电。
4.材料去除:电火花放电产生的高温使局部材料熔化、汽化或分解,从而实现材料的切割。
三、线切割加工精度线切割技术的加工精度通常可以达到0.01mm以内,这使得它在精密加工领域具有重要地位。
影响线切割加工精度的因素主要包括:1.设备精度:线切割机床的制造精度和调整精度对加工精度有直接影响。
2.编程误差:编程时的误差可能导致切割路径不准确,影响加工精度。
3.材料因素:材料的力学性能、热处理状态等对加工精度也有一定影响。
4.工艺参数:电参数、工作液压力等工艺参数的选择也会影响加工精度。
四、线切割适用材料线切割技术适用于各种金属材料,如碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝等。
对于硬质合金、陶瓷等难加工材料,线切割也具有较好的加工效果。
在实际应用中,应根据材料性质和加工要求选择合适的线切割工艺。
五、结论线切割技术作为一种重要的电火花加工技术,具有广泛的适用性和高精度的加工能力。
通过对原理、加工精度和适用材料的详细解析,我们可以更好地了解这一技术的特点和应用领域。
随着科技的不断发展,线切割技术将在更多领域发挥重要作用,为工业制造带来更多可能性。
线切割加工原理
线切割加工原理
线切割加工原理是一种利用电火花放电原理进行金属加工的方法。
它利用一根细丝作为切割工具,通过高频电压的作用下,在工件表面产生一系列离散的电火花放电,使工件材料发生熔化和蒸发,从而实现对工件材料的切割。
具体的加工过程如下:首先,将待加工的工件与电解液(通常
为蜜蜡)浸泡在一起。
然后,在工件与电解液之间建立正负两极,并通过高频电源将电压施加在两极之间。
电势差引导电解液中的离子移动,形成电火花通道。
在火花通道中,电极上的正电荷与离子相撞击并生成局部高温和高压。
这种高温和高压引起工件表面材料的蒸发和气化,同时引发剧烈的能量释放。
接下来,细丝作为切割工具沿着工件需要切割的轨迹运动,进一步加剧放电过程。
电火花在工件表面不断重复放电,将工件上的材料逐渐烧蚀,直到切割完成。
同时,通过加入冷却液冷却切割区域,可以有效保护细丝不受过热损坏,并保持切割过程的稳定性。
线切割加工具备一定的优点。
首先,由于线切割加工过程中采用的是非接触式加工方式,工件的热变形和应力集中现象大为减少。
其次,与传统机械切割相比,线切割加工可以实现对较硬材料的加工。
此外,线切割加工所需的机床刚度较低,加工精度高。
然而,由于线切割加工速度较低,生产效率一般较低。
总结来说,线切割加工原理通过电火花的放电作用实现工件材
料的切割,具有一定的优点和应用价值。
在适合的应用场景下,线切割加工可以为制造业带来更高的效率和精度。
放电加工原理和应用线切割放电加工
加工條件的決定方法
1.電氣條件的決定方法
一般可選定的電氣條件有無負荷電壓,尖峰 電流,脈波寬,休止寬,電容器容量等五項
1.1欲重視加工速度時 應加大尖峰電流,脈波寬,電容量, 減少休止寬且在不會發生斷線的範圍內,需將無負荷電 壓提高。
1.2欲重視加工面粗糙度時 應特別設定小的電容器容量。 並且同時亦應隨著小的電容量 減少脈波寬
放电加工原理和应用线切割放电加工
電能參數
(a)脈衝時間(Pulse Duration,τon) 為實際加工時,單發放電的電流持續時間。一般的放電加 工中,當脈衝時間增加時,放電能量加大,材料去除率會 增加,且表面粗度亦會增加,同時電極消耗也會增加(線 切割不考慮電極消耗率)。
(b)休止時間(Pulse Off Time,τoff) 為在一脈衝期間內,單發放電後無電流供應之休止時 間,此時間主要意義為促使極間加工液絕緣回復與加工屑 的有效排除。本實驗將以控制效率因子( Duty Factor) 來替代休止時間。
放电加工原理和应用线切割放电加工
2.加工液電阻係數的考量
一般在同一電氣條件下,電阻係數愈低,愈可提高其加工 速度。然而一但將電阻係數降低,則顯著出現電解作用, 加工面變色,發生一如電蝕的巢孔。
線切割放電加工參數及其影響
線切割加工時,由於加工機特性及工件材料 不同,所展現出來的放電加工特性也不同。 為求擁有良好的放電加工特性,則須仰賴放 電參數的改變,以達成尺寸精度的要求及穩 定良好的加工效果。在此將放電參數分成兩 類:電能參數及機械參數
放电加工原理和应用线切割放电加工
放電加工波形示意圖
放电加工原理和应用线切割放电加工
放電加工之材料去除機構
1.放電的產生
當電極與工件逐漸接近時,兩極間的電場強 度逐漸增強,加工液中導電性游離粒子開始 向電場聚集,同時帶負電荷的電子亦突破絕 緣從陰極表面射出,並朝陽極加速前進,此 時極間形成一強大電場。
线切割说明书
线切割说明书线切割,又称放电加工,是一种高精度的金属加工技术。
它是通过利用电化学放电的原理,利用电极和金属工件之间的电弧放电,将金属材料切割成各种形状。
线切割的主要工作原理是利用放电电极将电流引导到金属工件上,从而在材料上形成毫米级的电弧,进而将金属断开。
不同于传统的机械切割技术,线切割是通过放电熔化金属,而不是进行物理磨削,因此线切割产生的切割精度非常高。
同时,线切割还可以切割各种形状的材料,包括金属板、金属管、金属角度等。
线切割的流程通常由以下几个步骤组成。
首先,设计师会根据客户需求,使用CAD软件进行设计,并生成切割路径。
然后,程序员会将设计好的图形,转化为可执行的G代码,并传输给线切割系统。
接下来,将工件固定在切割平台上,然后在工件上覆盖一层防止剥落的保护膜。
最后,启动线切割系统,开始切割。
线切割为工业生产提供了高精度、高效率的解决方案。
它广泛应用于汽车、航空、电子、医疗设备等领域。
同时,由于线切割精度高、无需物理接触等特点,它还可以用于加工更脆弱的材料,如陶瓷、玻璃、塑料等。
为了确保线切割的效果和品质,我们需要注意以下几点。
首先,必须对材料进行充分的预处理和处理,以去除表面的杂质、氧化物和油脂等。
其次,一定要采用高质量的金属材料。
最后,在线切割之前,一定要做好压力平衡和充分预热,以确保线切割系统的稳定性和效率。
总之,线切割是一种高端的加工技术,已经成为工业生产中不可或缺的一部分。
它为制造业提供了更多的切割解决方案,并推动了工业生产技术的不断发展和进步。
大学线切割实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数控线切割机床的加工原理、特点和应用。
2. 掌握数控线切割机床的编程方法和格式。
3. 熟悉数控线切割机床的操作方法,提高实践操作能力。
4. 通过实验,了解计算机辅助加工的概念和加工过程。
二、实验原理线切割机床加工的基本原理是利用一根运动着的金属丝(直径为0.02~0.3mm的钼丝或黄铜丝)作为工具电极,在金属丝与工件间施加脉冲电流,产生放电腐蚀,对工件进行切割加工。
工件接高频脉冲电源的正极,电极丝接负极,即采用正极性加工。
电极丝缠绕在储丝筒上,电机带动储丝筒运动,致使电极丝不断地进入和离开放电区域,电极丝与工件之间浇注工作液介质。
当电频脉冲电源通电后,随着工作液的电离、击穿,形成放电通道。
电子高速奔向正极,正离子奔向负极,于是电能转变为动能。
粒子间的相互撞击以及粒子与电极材料的撞击,又将动能转变为热能。
在放电通道内,正极和负极表面分别成为瞬时热源,达到很高的温度,使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。
在热膨胀、局部微爆炸、电动力、液体动力等综合作用下,蚀除下来的金属微粒随着电极丝和移动的工作液的冲洗而被抛出放电区,于是在金属表面形成凹坑。
在脉冲间隔时间内工作液介质消电离,放电通道中的带电粒子复合为中性粒子。
三、实验设备与材料1. 数控线切割机床2. 钼丝或黄铜丝电极3. 工件材料(如铜、铝等)4. 高频脉冲电源5. 工作液介质(如乳化液、煤油等)6. 计算机辅助设计软件(如CAD/CAM等)四、实验步骤1. 根据工件图纸,使用计算机辅助设计软件进行编程,生成线切割机床所需的加工路径和参数。
2. 将编程好的文件传输到数控线切割机床,并进行机床参数设置。
3. 安装好电极丝和工件,调整好机床的初始位置。
4. 启动机床,进行线切割加工实验。
5. 观察加工过程,记录实验数据。
6. 完成实验后,对工件进行测量和评估。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明,数控线切割机床能够高效、精确地对工件进行切割加工。
电火花线切割加工原理
电火花线切割加工原理电火花线切割加工,也称为电火花放电加工或电火花蚀刻加工,是一种常见的金属加工方法。
它利用电火花放电的原理,通过电极与工件之间的高频脉冲放电,从而在工件表面产生火花,使其被腐蚀并切割。
以下是电火花线切割加工的一些基本原理:1. 原理概述:电火花线切割加工利用电压较高的脉冲电源,使电极与工件之间形成一定的间隙,然后通过高频脉冲放电产生电火花。
电火花在电极和工件之间不断产生并扩散,造成局部区域的电除碳蚀刻和腐蚀,最终实现对工件的切割加工。
2. 放电过程:当电极与工件之间的间隙达到一定数值时,高频脉冲电源会发送电流给电极,形成瞬时放电。
放电过程中,由于电流的高频变化,导致电极与工件之间的间隙迅速产生击穿放电,形成电火花。
电火花在间隙中扩散并烧腐工件表面,使其被切割。
3. 放电参数:电火花线切割加工的放电参数包括放电电流、放电时间、放电重复频率等。
这些参数的设定与材料的性质、切割厚度、要求的切割质量等相关。
过高或过低的放电参数都会对切割效果产生不良影响。
4. 动力与控制系统:电火花线切割加工通常由动力系统和控制系统组成。
动力系统提供高频脉冲电源,产生放电所需的电压和电流。
控制系统则负责监测和控制放电参数,以实现对加工质量和切割速度的调节。
5. 切割精度与表面质量:电火花线切割加工可以实现较高的加工精度和表面质量。
放电过程中,电火花以微米级的精度进行放电,切割出的工件边缘平整度较高,切割面光滑。
但同时,切割速度相较于其他加工方法较慢。
总结起来,电火花线切割加工利用高频脉冲放电的原理,通过电极与工件之间的放电产生电火花,最终实现对工件的切割加工。
该方法具有较高的加工精度和表面质量,但切割速度较慢。
线切割加工原理
线切割加工原理一、引言线切割加工是一种高效、精确、灵活的电火花加工方式,通过激光束或电子束的作用,将金属材料等进行切割和成型。
本文将详细介绍线切割加工的原理及其应用领域。
二、线切割加工的原理线切割加工的原理是通过在工件表面产生高压脉冲电流,产生电弧放电,通过电弧的高温熔化工件,使工件表面产生裂纹,从而实现切割加工的目的。
线切割加工使用金属丝或细线作为电极,在经过一定电压和电流的作用下,在工件表面形成放电孔,工件表面经过熔化后,形成切割的痕迹,从而实现对工件的切割。
三、线切割加工的优点1.高精度线切割加工的精度很高,能够达到微米级别,便于实现高精度加工。
2.无热影响区线切割加工可以在不产生热影响区的情况下进行切割,不会对工件造成损害。
3.成本低线切割加工所需要的设备比较简单,可以通过标准的设备进行加工,成本比较低。
4.适用性广线切割加工不受工件材料和形状的限制,可以对各种材料和形状进行切割。
四、线切割加工的应用领域1.汽车制造线切割加工可以用于汽车制造的各个环节,如车身、底盘等。
2.电子制造线切割加工可以用于电子制造的各个领域,比如半导体、平面显示等。
3.医疗器械制造线切割加工可以用于医疗器械的制造,能够实现高精度的切割。
4.航空航天制造线切割加工可以用于航空航天制造的各个环节,如发动机、液压系统等。
五、总结线切割加工是一种高效、精确、灵活的加工方式,能够实现各种材料和形状的切割和成型。
在汽车制造、电子制造、医疗器械制造、航空航天制造等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展,线切割加工将会有更广阔的发展前景。
放电加工
放电加工放电加工又称电火花加工或电蚀加工或电脉冲加工(Electrical Discharge Machining, EDM),是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法。
电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。
近年来由于高精密产业的发展,具有更多高硬度、高强度、高韧性的难加工材料陆续被发展出来,而由于放电加工(EDM)的加工原理,是利用火花放电的高热能,对材料产生熔融去除作用来进行加工,所有可导电材料均能加工。
且不受限于材料本身机械性质影响,因此特别适合用于高强度、高硬度与难以切削材料的加工,为现代非传统加工中最普遍应用的加工方法。
放电加工最早起源于1770年英国科学家Priestly首先发现放电腐蚀现象。
1919年,德国科学家亦利用该技术制作金属粉末,但应应用范围不广泛故未被重视。
1943年,苏联科学家B. Lasarenko及N. Lasarenko 夫妇发现可以利用放电破坏及腐蚀现象加工工件成型,更率先发展出RC回路金属加工控制的方法及火花蚀刻法,此为放电加工之起源。
日本牧野(Makino)公司在1980年发明第一台数字控制放电加工机。
电火花加工的原理电火花成形加工与传统的机械切削加工原理完全不同,在加工过程中,工具电极与工件并不接触。
进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙。
通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当工具电极(简称电极)与工件电极(简称工件)在绝缘介质中相互接近,达到某一小距离时,脉冲电源施加的电压把两电极间距离最小处(大约为0.005-0.10mm)的介质击穿,形成脉冲放电,产生局部、瞬时高温,将电极对的金属材料蚀除。
在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能,温度可高达一万摄氏度以上,压力也有急剧变化,从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化,并爆炸式地飞溅到工作液中,迅速冷凝,形成固体的金属微粒,被工作液带走。
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加工擴槽量示意圖
(C)加工擴槽量 線切割加工時,不僅線電極前 緣須與工件間維持適當的放電 間隙,線電極側面亦因放電作 用在加工後產生一定的溝槽寬 度,此加工溝槽寬度為線電極 直徑加上兩側放電間隙寬度 (為單邊加工擴槽量的兩倍)
(3)工件材料厚度的影響: 工件厚度愈厚,放電面積增大,加工屑增加 而不易排除,就會導致加工速度降低。
(4)線張力的影響: 線張力愈強時,加工速度愈快;因為線震動的震 幅減小、加工擴槽減小,往前進方向的移動方向 相對增加,因而提高加工速度。
(5)其他如加工液之比電阻、加工液種類及加工液循 環方式,皆會影響到加工速度。
加工擴槽量會影響到加工精度 值、加工屑的衝除與加工液的 冷卻等,故為線切割加工的一 項重要加工特性。通常影響加 工擴槽量較大的因素有:放電 能量的大小、工件材料的特性、 加工液的比電阻、加工進給速 度、線張力大小等因素。
加工條件的決定方法
1.電氣條件的決定方法
一般可選定的電氣條件有無負荷電壓,尖峰 電流,脈波寬,休止寬,電容器容量等五項
線電極張力也是重要參數。線張 力愈強時,加工速度愈快;因為 線震動的震幅減小、加工擴槽量 減小;但當張力過大時,由於線 本身的抗拉強度有限,加上放電 所產生的高熱會使線過大電極軟 化,反而容易造成斷線。線張力 大小也影響著加工的尺寸精度, 因為線震動會使加工槽截面呈現 線震動導致鼓形狀截面之示意圖 鼓形狀,所以擁有適當的線張力 值,也是線切割加工的重要課題。
3. 熔融蒸發
由於電離作用,促使離子 撞擊兩極,並瞬間將動能 轉換成大量熱能,使得放 電點周圍的金屬表面材料, 因高溫、高熱而熔融,部 份材料則被蒸發。
4. 爆壓力產生與材料去除
由於放電柱是一種電漿狀 態,溫度非常高,因此在 這高溫、高熱的作用下, 使得放電柱周圍的絕緣液 氣化膨脹而產生強大的爆 壓力,導致工件上熔融的 材料得以沖除
(B)工件表面粗糙度 表面粗糙度是指加工後,工件表面凹凸不平 的程度。表面粗糙度值愈小,表示加工面愈 好,通常影響表面粗糙度的因素是放電能量 的大小、工件與電極材料的特性、加工液的 物理性質、加工屑排除的能力等,而通常表 面粗糙度的表示方式有下列二種:
(1) 最大表面粗糙度(Rmax): 最大表面粗糙度是由加工截面的輪廓曲線中,取一段基準 長度L,而此段曲線中最高與最低處的差異,即為最大表 面粗糙度值,單位以(μm)表示。
線切割加工特性
線切割加工特性通常以材料去除率、工件表面粗糙度及加 工擴槽量為評估基準,在電極消耗部份,由於線電極加工 後即捨棄不用,故不考慮電極消耗問題。
(A)材料去除率 一般放電加工衡量加工速度快慢的指標為材料去除率,單位 為g/min 或mm3/min,而線切割加工為溝槽寬本身的加工, 所以加工速度通常定義為單位時間下加工工件的截面積,亦 即: 加工速度(mm2/min)﹦加工進給速度(mm/min)×被加工物厚度
放電加工之材料去除機構
1.放電的產生
當電極與工件逐漸接近時,兩極間的電場強 度逐漸增強,加工液中導電性游離粒子開始 向電場聚集,同時帶負電荷的電子亦突破絕 緣從陰極表面射出,並朝陽極加速前進,此 時極間形成一強大電場。
2. 電離作用與絕緣破壞
當自由電子朝陽極前進,途中會碰電子, 此種現象稱電離作用。電離之後的陽離 子與陰離子分別朝向陰極與陽極撞 擊,離子在電場的作用下速度加快,而 有很高的動能。當離子撞擊兩極時,瞬 間動能轉換成大量熱能。當電極繼續向 工件接近時,大量電子加速撞擊陽極, 在極間距離最短處形成細小電弧柱,迸 出火花,稱為放電柱。此時極間的絕緣 狀態已完全破壞。撞加工液中的中性粒 子,部份粒子獲得電子,部份粒子失去
(mm)
通常影響加工速度的因素有以下幾點
(1)工件材質差異: 工件的材料性質如導電度、熱傳導性均會影響 加工速度。一般業界常用的材料加工速度快慢 依序為鋁、銅、SKD11、SKD3、碳化鎢。
(2)線電極直徑及材質的不同: 線電極直徑愈大,電流容量增大,加工速度就 會增加。線材質的不同也影響著加工速度,例 如黃銅線加工速度較電解銅來的大。
線切割放電加工基本原理
線切割放電加工法(Wire Electrical Discharge Machining;簡稱WEDM),加工原理與雕模放電加工法大致 相同,不同的是使用細線為電極。通常線材為銅、黃銅、鎢 等,以線鋸式加工工件
因此線切割機可給予如下之定義:係利用連續送出之細線為 電極,而將工件置於CNC 控制之XY 工作台上,以放電法高 精度加工成任意輪廓形狀之數控工具機,至於加工速度主要 因工件材質,厚度及銅線直徑而有變化,以工件厚度而言, 工件越薄則加工速度越快,反之則越慢,而加工速度之計算 係以每分鐘所能切割之最大工件截面積為基準。
加工過程中施以拉力於線電極上,使線電極一邊輸送,一邊 在保有張力的情形下,逐漸移向工件以致發生放電現象。由 於線供給裝置是利用送線滾輪將線不斷送出以補償電極消耗 的問題,故一般線切割加工特性通常不考量電極消耗。
線切割加工所使用的加工液一般為低導電度 的去離子純水,而使用純水主因取決於純水 優良的流動性及冷卻效果;因為放電加工所 產生的電流焦耳熱容易導致斷線,同時排屑 效果差會導致放電次數減少,增加放電集中現象, 降低加工速度,同時有斷線的危險, 故使用純水改善斷線的次數
放電加工原理和應用線切割放電加工
雕模放電加工基本原理
放電加工法(Electric Discharge Machining;簡稱 EDM),也稱火花腐蝕加工(Spark Erosion Machining) ,為非傳統加工法的一種,係利用電極(Electrode)和工件 (Workpiece)之間所發生的放電作用,使被加工物表面局部熔 化、蒸發,達到加工的目的
(b)休止時間(Pulse Off Time,τoff) 為在一脈衝期間內,單發放電後無電流供應之休止時 間,此時間主要意義為促使極間加工液絕緣回復與加工屑 的有效排除。本實驗將以控制效率因子( Duty Factor) 來替代休止時間。
(c)峰值電流(Peak Current,Ip) 為實際放電電流的最高值,一般脈衝電流愈大,放電能 量愈高,材料去除率會增加,且表面粗度亦會增加。
面粗糙,尺寸精度差
3.加工液
(1)供給壓力高 → 則加工速度提高,發生震動,由於氣泡 發生斷線。
電極材料
電極材料的選擇對放電加工的特性發揮具有相當深的影響 ,通常選擇電極材料應具備下列各項條件: (1) 加工速度高。 (2) 電極消耗量小。 (3) 放電加工安定性好。 (4) 電極的加工性能良好。 (5) 導電性良好。 (6) 機械強度高。 (7) 價格便宜。
加工液
放電加工法多在加工液中進行放電去除,而加工液需同時 兼具電極間絕緣、衝擊壓力的產生、加熱部份的冷卻、加 工粉屑的排除等功能 使用加工液的目的有: (1) 促使放電加工時所產生的熔融金屬飛散。 (2) 將飛散的加工粉屑排除於電極間隙之外。 (3) 放電加工時的加熱部份冷卻。 (4) 促始電極間的絕緣恢復。
(g)效率因子(Duty Factor,DF) 效率因子是指真正放電時間在一個放電週期中所佔的比例。 其公式為DF﹦τp/τnτpτoff
若設峰值電流為Ip、放電脈衝電壓為τon、 極間速度(Wire Speed,Fw) 指線電極供應的速度。線切割加工後的銅線一般都捨棄不 用,故不考慮電極消耗。送線速度小能使放電穩定,但卻 易使放電點集中而斷線,送線速度大則不易斷線,但加工 成本將提高。 (b)線張力(Wire Tension,T) 指加工時給予線電極的張力。提高線張力能減少爆壓力 對線電極所產生的振幅,進而提高加工速度與尺寸精度, 但當張力過大時,由於線本身的抗拉強度有限,加上放電 所產生的高熱會使線電極軟化,反而容易造成斷線。 (c)線電極旋轉速度(Wire Rotational Speed,WRS) 此為本實驗新增之參數,是指以送線方向為主軸旋轉的 轉速,單位為RPM。
主要將具有導電性的刀具 電極與工件浸置於絕緣加 工液中(加工液通常為煤 油或去離子水),使其流 移於兩者之間
再以電極與工件為兩極,通 以數十伏特至數百伏特的電 壓,同時藉由伺服系統將電 極與工件緩緩接近,當兩者 間隙小到數µm 至數10µm 時
由於極間電場強度超越了絕 緣液所能承受的程度,因而 產生絕緣破壞,形成電漿通 道,故電極與工件間發生了 放電現象
在放電產生的微小面積上,放電所造成的高溫可達 8000℃至12000 ℃,因此能將工件熔化甚至汽化,而加工 液因受高溫影響而汽化、膨脹所產生的極大爆壓力,則能 將熔融的材料予以沖除,達到去除材料的效果。當一次脈 衝放電結束後,放電柱消失,兩極間即恢復絕緣,等待下 一次脈衝放電的來臨。如此反覆的脈衝放電,進而達到加 工目的。
加工條件與加工結果
1.線性
(1)只要垂直度良好 → 則可提高真直度
(2)若加強拉力 → 則可提高加工速度,尺寸精度,但易發生斷線
(3)若加快捲取速度 → 可減少斷線 (4)導件之支點間距在上下發生不平衡時 → 真直精度不良 (5)使用不良線材 → 斷線頻發,加工面會殘留線痕
2.被加工物
(1)材質熔點愈低 → 加工速度快 (2)板厚愈厚 → 加工速度降低,尺寸精度降低 (3)熱處理若不適當 → 裂模,加工應變之發生 (4)若有殘留磁氣 → 發生二次放電,加工速度降低,加工
(d)無負荷電壓(No Load Voltage,Vo) 又稱開路電壓,為電源系統所提供的電壓。
(e)極間電壓(Gap Voltage,Vg) 極間電壓又稱工作電壓或間隙電壓,當工作電壓減少 時,極間間隙會跟著減小,也較容易突破絕緣產生放電。
(f)極性(Polarity,P) 放電加工分為正極性及負極性加工,主要以工件極性作 區分,工件接正者為正極性加工,工件接負者為負極性加 工;一般線切割加工為正極性加工。