电火花线切割机工作原理及加工工艺制定
电火花线切割机床技术原理
电火花线切割机床技术原理电火花线切割机床是一种利用放电原理进行切割的加工设备,它是一种高效的加工方式,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
电火花线切割机床是由电源、控制系统、工作台、导电丝、加工介质等部分组成。
工作原理是利用高频电压在导电丝和工件之间形成电火花,使工件局部放电熔化,从而实现切割加工。
其主要特点是:加工精度高、加工效率高、适用范围广。
下面详细介绍电火花线切割机床的技术原理。
1. 放电原理电火花线切割机床利用的是电火花放电原理,即通过直流电源把电流通过导电丝和工件之间的间隙形成电弧电弧。
当电源提供的电压超过放电间隙的击穿电压时,就会形成电弧放电。
此时,电弧的高温高压可以熔化工件表面,从而实现切割加工。
电弧的温度可以达到3000℃以上,因此可实现高精度切割。
2. 工作原理电火花线切割机床的工作流程主要包括:CAD设计文件导入、制作加工程序、机器布置、工件上夹、加工前预处理、开启机器开始加工等步骤。
CAD设计文件导入后,CAD文件将被转换成电火花线切割机床可以读取的加工程序。
在制作加工程序时,需要将跑道路径信息转化为机器能够理解的信号,并优化路径和速度,以最大程度提高加工效率。
机器布置时,需要将导电丝垂直贴附在工件上,并固定。
加工前需要进行一系列的预处理,如工件布置、夹具安装、工件上涂覆加工介质等。
调整好机器设置后,将加工程序输入机器,开启机器开始加工。
在加工过程中,机器将自动控制导电丝的位置和速度,通过控制电火花放电,熔化工件表面,最终实现切割加工。
加工过程中需要注意导电丝的良好接触状态和加工介质的使用,以保证加工效果和机器寿命。
3. 精度控制电火花线切割机床的加工精度受到多种因素的影响,如电源质量、导电丝强度、加工介质选择和工作条件等。
因此,在实际生产操作中需要注意以下几个方面:(1) 选择高品质的电源,以保证电火花放电的稳定性和精度;(2) 选择高强度的导电丝,以保证导电丝不会断裂或弯曲,从而影响加工精度;(3) 选择合适的加工介质,以保证加工过程中形成的电弧能有效熔化工件,并减小切割面粗糙度;(4) 严格控制加工条件,如电主轴速度、步进电机速度、放电电流强度等,以保证加工精度和效率。
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。
电火花线切割加工的原理
电火花线切割加工的原理电火花线切割加工是一种特殊的加工方法,常用于金属材料的切割、模具加工等领域。
其原理是利用电火花放电的高能量,将金属材料上的一小点加热到熔化或汽化的温度,从而实现对材料的切割。
下面将详细介绍电火花线切割加工的原理。
第一,电火花放电原理电火花线切割加工的基础是电火花放电原理。
电火花是在两个电极之间产生高电压放电泄放的现象。
在电火花线切割中,电极是一根线状电极,被称为丝线。
当丝线和工件之间形成一定的电荷差时,电流会通过工件而不是丝线。
这是因为工件是电导体而丝线是绝缘体。
当电流通过工件时,由于局部放电产生的电弧在微观层面掏蚀金属,形成小孔或小坑。
在这个过程中,电弧的温度非常高,可以达到几千摄氏度。
当放电一段时间后,电极的形状将被改变,与工件相隔较近的位置形成突起。
因此,电火花线切割是一种非接触式加工,不会产生切割力或机械剪切。
第二,切割过程在电火花线切割过程中,需要使用一台特殊的设备,称为电火花线切割机。
这台机器包括一个电源、一个丝线电极、一个工作台和一个冷却系统。
首先,需要将待加工的工件固定在工作台上。
然后,在丝线电极上施加高电压的脉冲,使其与工件之间产生电荷差。
当电流通过工件时,局部放电产生的电弧便开始加热工件的表面。
随着放电过程的进行,电弧将形成一个直径很小的孔洞。
此时,需要控制丝线电极和工件之间的间隙,并进行电弧移动。
因为电弧是非接触式的,只需保证电极与工件之间的电荷差,就能在整个切割过程中保持稳定的切割能量。
而电弧的移动路径由机器控制,可以按照预定的路径进行。
为了确保切割过程的良好进行,还需要保持适当的冷却。
电火花线切割机可以通过喷水或其他冷却方式来保持丝线电极和工件的温度在一定范围内。
这是因为电火花放电的高温容易引起电极和工件的烧损,而适当的冷却可以有效降低温度并延长电极使用寿命。
第三,加工特点电火花线切割加工具有以下几个特点:1. 加工速度快:电火花线切割加工不受材料硬度的限制,可以切割硬度很高的金属。
电火花成型与线切割加工实验报告
《电火花成形与线切割加工》实验报告1、线切割加工一、机床的结构及工作原理结构体:1654327 图1 线切割机床结构图1图2 线切割机床结构图2 1-绝缘底板2-工件3-钼丝4-导向轮5-脉冲电源6-支架7-贮丝筒8-送丝机构9-切削液控制机构工作原则:与传统的切削方法不同,电火花加工是一种利用刀具电极与工件两极之间的脉冲放电产生的电腐蚀现象来加工工件尺寸的加工方法。
电偶腐蚀现象最简单的例子之一是电气开关触点的电偶腐蚀,这是由触点打开和关闭时产生的火花引起的,逐渐损坏触点。
火花腐蚀的主要原因是:火花放电时,火花通道内瞬间产生高温热源,使局部金属熔化汽化并腐蚀。
但这种简单的电蚀还不能构成实用的电火花加工。
线切割机加工的基本原理是用移动的金属丝(直径0.02~0.3mm的钼丝或黄铜丝)作为工具电极,在金属丝和工件之间施加脉冲电流产生放电腐蚀。
切割工件。
工件接高频脉冲电源正极,电极丝接负极,即采用正极性处理。
工作流体介质浇注在工件之间。
当电频脉冲电源通电时,随着工作流体的电离和击穿,形成放电通道,电子高速跑向正极,正离子跑向负极,所以电能转化为动能,粒子相互碰撞。
反过来,材料的冲击将动能转化为热能。
在放电通道中,正极和负极表面分别成为瞬间热源,达到极高的温度,使工作流体介质汽化、热裂和分图3 电火花线切割机床铭牌8 9解,使金属熔化、沸腾、汽化材料。
在热膨胀、局部微爆、电动力学、流体动力学等综合作用下,被腐蚀的金属颗粒随着电极丝和工作液的运动和冲刷被甩出放电区,形成凹坑。
在金属表面。
在脉冲间隔期间,工作流体的介质被去离子,放电通道中的带电粒子重新结合成中性粒子,恢复了工作流体的绝缘性能。
由于加工过程是连续的,由控制系统控制步进电机,使工作台在水平面内沿两个坐标方向运动,使工件逐渐切削成各种形状。
二、机床界面及主要功能介绍(操作流程及功能)零:设置加工坐标的原点。
起点:使加工起点回到设定的坐标原点。
中心:自动移动到工件的中心。
电火花线切割工作原理
电火花线切割工作原理
电火花线切割是一种利用高频电火花放电的方式进行金属材料切割的加工方法。
它利用金属材料导电性能较好的特点,通过在工件表面产生高频脉冲电压,使电极与工件之间产生电火花放电。
具体工作原理如下:首先,将待切割的金属工件固定在工作台上,然后选择一根细且可导电的金属丝作为电极线,将其接入电火花线切割机的电源。
电火花线切割机会产生高频脉冲电压,并通过电极线传输到工件表面。
工件表面与电极线之间的距离由电火花线切割机自动控制。
当高频脉冲电压传输到工件表面时,由于工件材料具有一定的导电性,电流会沿着电极线通过工件表面流动。
由于电极线与工件表面之间的距离非常小,电流通过的路径较短,电阻较小,因此电流密度非常大。
这会导致局部区域的温度升高,形成电火花放电。
电火花放电时,会产生高温等离子体。
高温等离子体能够瞬间将金属材料局部加热到融点甚至高于融点的温度,使工件表面产生剧烈的蒸发和溶解。
同时,高温等离子体还会引起工件表面物质的氧化燃烧,形成气体。
这些蒸汽和气体会带走被剥离的金属颗粒,从而实现切割效果。
通过控制电火花线切割机的参数,如电压、电流、脉冲频率等,可以控制切割速度和切割质量。
而通过移动工作台和电极线,可以实现复杂形状的切割需求。
总之,电火花线切割利用高频电火花放电的原理,通过产生高温等离子体和气体,将金属工件剥离,从而实现对金属材料的切割。
电火花线切割加工实验实验指导书
电火花线切割加工实验实验指导书引言:电火花线切割是一种常用于金属材料的切割加工方法,通过电火花放电产生的高温和高能量,将材料表面局部熔化、蒸发和燃烧,以达到切割的目的。
本实验旨在通过实践操作,加深学生对电火花线切割工艺的理解,提高操作技能,掌握正确的实验流程和安全注意事项。
一、实验原理1.1 电火花线切割的基本原理电火花线切割是将电能转化为热能,通过电火花放电产生的能量瞬间使材料表面局部熔化、蒸发和燃烧,通过材料的熔化和喷腾达到切割的目的。
电火花线切割工艺通常包括以下几个步骤:电极位置设定、电极的放电间隙调整、放电时间控制、驱动系统控制和冷却系统控制。
1.2 实验装置和设备本实验使用的电火花线切割实验装置包括:电火花机、电极装置、工作台、冷却系统和控制系统。
具体实验步骤如下:二、实验步骤2.1 实验前的准备1) 确保实验室设备和操作区域的安全:a) 检查电火花机和相关设备的工作状态和使用条件,确保符合安全标准;b) 清理操作区域,确保没有杂物和易燃物;c) 穿戴必要的个人防护装备,如防护眼镜、耳塞和防护手套。
2) 准备实验所需材料:a) 要切割的金属材料(如铝合金、钢板等);b) 适合实验需求的电极。
2.2 实验的具体步骤1) 将待切割材料固定在工作台上,调整工作台使材料平整且紧固。
2) 调整电极位置和放电间隙:a) 选择适当的电极形状和尺寸;b) 将电极装置固定在切割装置上;c) 调整电极与待切割材料的距离,一般为5-10mm。
3) 连接冷却系统:a) 确保冷却系统正常工作;b) 将冷却系统的水管连接到设备上。
4) 打开电火花机和控制系统,并设置合适的放电参数。
5) 进行切割实验:a) 选择合适的放电时间,根据材料的厚度和切割要求进行调整;b) 操作人员需要站在安全位置上,保持距离和正确的姿势;c) 按下启动按钮,开始实验;d) 实验过程中需要注意观察切割的情况,根据需要进行调整。
6) 实验结束后,关闭电火花机和控制系统,断开电源。
电火花线切割机原理
电火花线切割机原理
电火花线切割机是一种利用电火花放电原理进行金属切割的机械设备。
它通过控制电脉冲放电的频率和强度,使电极与工件之间的电火花及其高温气化形成微小孔洞,进而将工件切割成所需形状。
电火花线切割机的工作原理是利用电极和工件之间的电纽带产生电脉冲放电。
在放电过程中,高能量的电火花会在电极和工件之间产生,通过这些电火花的瞬间高温和压力,将工件表面的金属气化并形成微小孔洞。
电火花瞬间形成的高温等离子体可以达到几千度甚至上万度,对金属进行熔化、气化和剧烈蒸发,从而实现切割效果。
电火花线切割机的核心部件是电极和工作台,其中电极通常由铜材制成。
在切割时,电极悬浮在工作台的上方,而工件则固定在工作台上。
通过控制电脉冲的发生器,电火花从电极开始,穿过工件,并形成微小孔洞。
通过控制电极与工作台的间距和移动速度,可以实现切割的深度和形状控制。
电火花线切割机具有切割速度快、切割质量高、适用于各种导电材料等优点,广泛应用于金属加工、模具制造、航空航天等领域。
线切割工作原理及操作
线切割工作原理及操作线切割工作原理及操作1. 引言在制造业中,线切割技术被广泛应用于金属加工领域。
它通过使用一根细小且高速振动的金属丝来切割工件,从而实现高精度的切割效果。
本文将深入探讨线切割的工作原理及操作方法,以帮助读者更好地理解该技术的应用。
2. 工作原理线切割技术基于电火花原理,即利用高频电流在工件表面产生的火花进行切割。
具体而言,线切割机通过引导一根直径约0.1至0.3毫米的金属丝,在辅助电解液的作用下与工件形成导电通路。
高频脉冲电流通过金属丝,引发电火花,在工件表面产生剧烈的化学反应。
这个过程持续不断,直到金属丝逐渐切割穿过工件。
3. 设备和操作方法线切割机是实现线切割技术的关键设备。
它通常由控制系统、电源系统和机械部分组成。
在操作过程中,首先需要根据工件的尺寸和形状,设计并生成一套切割程序。
将切割程序输入到线切割机的控制系统中。
在进行线切割之前,需要准备工作件和电解液。
工作件通常是金属材料,可以是钢、铝、铜等。
电解液则是一种具有高离子导电能力和冷却效果的液体,用于维持切割过程中的稳定性和效果。
接下来,将待切割的工件固定在工作台上,并调整切割机的参数,如电流、速度和张力等。
开始线切割操作。
线切割机将根据预设程序,精确控制金属丝的运动轨迹和电流信号,确保切割过程的稳定性和准确性。
4. 优势与应用线切割技术具有以下优势:一是切割精度高,能够实现毫米级的切割精度。
二是能够切割各种形状的工件,包括平面、曲面和立体等。
三是切割过程中无力量作用于工件,避免了热变形和机械变形的问题。
四是切割速度快,提高了生产效率。
线切割技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备和模具制造等领域。
5. 个人观点和理解对于我来说,线切割技术是一项非常有价值的制造技术。
它通过精密的电火花原理,实现对各种金属材料的高精度切割,为各种行业的生产提供了重要支持。
线切割技术的发展,不仅推动了制造业的进步,也为产品创新提供了更多可能。
电火花线切割加工工艺技术
电火花线切割加工工艺技术简介电火花线切割(Electric Discharge Machining,EDM),又称电脉冲加工或放电加工,是一种利用电火花放电的原理进行金属加工的非传统加工方法。
该技术广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等行业,在这些行业中,电火花线切割被用来切割、修复和加工各种金属材料。
工艺原理电火花线切割利用电火花的热作用和腐蚀作用将工件金属材料腐蚀剥离,从而实现线形切割的加工目的。
其工艺原理可以概括为以下几个步骤:1.放电启动:通过电极与工件之间的电极间隙,施加相对高压的脉冲电源,从而引发电火花放电。
2.电火花放电:电极与工件之间的电火花产生高温和高压的等离子体。
等离子体中的高温融化了工件表面的金属材料,高压将融化的金属材料腐蚀剥离。
这个过程不断重复,直到完成整个加工。
3.冷却清洗:在放电过程中,线切割液冷却和清洗电火花所产生的碳化物等杂质,保持电极与工件之间的间隙稳定。
4.定位移动:通过控制电极的运动,将电极定位到需加工的位置,并沿着特定轨迹移动,实现相应的切割。
工艺特点1.高精度加工:电火花线切割工艺能够实现高度精密的加工,可满足对精度要求较高的零件的加工需求。
2.无切削力:电火花线切割是一种非接触式加工方式,不会对材料产生切削力,因此适用于较脆和硬度较高的材料。
3.无限制形状:电火花线切割可以加工各种形状的孔、槽和复杂曲线等,具有很强的灵活性。
4.适用多种材料:电火花线切割适用于几乎所有导电材料,如钢、铝、铜、钛、合金等。
5.表面质量好:电火花线切割加工的表面质量较好,具有较低的粗糙度和一定程度的光洁度。
6.能耗较高:由于需要产生高能量的电火花放电,电火花线切割的能耗相对较高。
7.加工速度慢:电火花线切割加工速度较慢,通常需要长时间才能完成一个工件。
加工条件进行电火花线切割加工时,需要依据材料和加工要求确定合适的加工参数。
以下是影响电火花线切割加工的关键条件:1.电极与工件材料:电极一般采用铜、铜合金等导电性材料;工件可以是导电性材料,如钢、铝、铜等。
电火花线切割加工原理
放电加工的微观过程
放电加工时,金属材料蚀除的微观过 程可分为以下四个连续的阶段:
1.极间介质的击穿与放电
2.能量的转换、分布与传递
3.电极材料的抛出
4.极间介质的消电离
加工特点
电火花线切割加工属于特种加工。它 与传统的机械加工相比,有如下优点:
1. 非接触式,适合高硬度难切削材料的加工 2.十分适合复杂形孔及外形的加工 3.切缝细,节省宝贵的金属材料 4.加工的尺寸精度高,表面粗糙度好 5.易于实现数字控制 6.加工的残余应力较小火花放电,腐蚀工 件表面,使工件材料局部熔化和气化,从而达到 切割工件,去除材料的目的。
图3 线切割的加工原理
加工的必要条件
要使放电腐蚀原理用于导电材料的尺 寸加工,必须具备以下几个基本条件:
1.必须保持一定的放电间隙 2.必须采用一定频率功率脉冲电源 3.必须在一定绝缘性能的介质中进行放电
线切割工作原理
线切割工作原理
线切割工作原理是一种利用电火花进行材料切割的加工方法。
它通过将一根细丝或钢丝拉紧,并加上高频脉冲电流进行切割。
具体工作过程如下:
1. 材料固定:首先,需要将待切割的材料固定在工作台上,通常使用夹具将其稳定。
2. 加工设置:接下来,需要设置加工参数,包括细丝类型和直径、放电电流、脉冲间隔和时间等。
这些参数根据材料的性质和切割要求进行调整,以确保切割质量和效率。
3. 引导线缆:将细丝或钢丝从线切割机引导到工件的起始点。
通常,引导线缆通过一系列滚轮和导向器来控制其移动。
4. 电火花发生:一旦引导线缆到位,电火花开始发生。
高频脉冲电流将被施加于细丝上,产生电火花击穿材料。
5. 喷水冷却:同时,喷水系统会冷却工件和细丝,以防止过热和火花残留。
6. 移动工件:线切割机将工件按照预定路径移动,使细丝在工件表面切割出所需形状。
细丝的移动速度可以根据需要进行调整。
7. 完成切割:当细丝完成切割后,加工结束。
切割部位可能会产生一些残留物,需要进行清理。
线切割工作原理的关键是通过电火花的热量和力量对材料进行切割。
电火花可以从细丝传导到工件表面,使工件表面局部产生高温和高压,从而熔化或蒸发材料,并形成切割缝。
而喷水冷却则可以降低温度,防止材料烧损,同时冲走切割区域的残留物,从而提高切割质量和效率。
第十章电火花数控线切割加工机床
五、影响线切割加工的工艺因素(7)
影响线切割加工的主要工艺因素(4):
放电波形 脉冲放电波形的前沿和后沿以陡些为好。如图10-2所 示,如果脉冲前沿不陡,则气化爆炸力不强,使金属蚀除量少 ,且击穿点早晚不统一,单个脉冲放电能量有差别,使加工表 面粗糙度不均匀,前、后沿不陡,还限制了脉冲频率的提高。 必须指出,前、后沿太陡会加快电极丝损耗。总之,在相同的 工艺条件下,高频分组脉冲常常能获得较好的加工效果。电流 波形的前沿上升比较缓慢时,电极丝损耗较少。不过当脉宽很 窄时,必须有陡的前沿才能进行有效的加工。
•20
五、影响线切割加工的工艺因素(4)
影响线切割加工的主要工艺因素(1):
脉冲宽度Ti 脉冲宽度的大小标志着单个脉冲能量的 强弱,对加工效率、零件的表面粗糙度和加工稳定性 影响最大。对于不同的工件材料和工件厚度,应合理 地选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度越宽,单个脉冲的 能量就越大,切割效率也越高。由于放电间隔较大, 所以加工较稳定,但是表面粗糙度就差。工件越厚, 脉冲宽度应酌情增大,为保证一定的表面粗糙度要求 ,原则上应以机床走步均匀和不短路为电火花线切割加工,必须具备以下几个条件:
工件与电极丝之间保持合适的放电间隙; 合适的电规准参数; 一定绝缘性能的工作液; 满足要求的运动:电极丝作走丝运动,工作台作进给
运动;
•8
一、线切割加工原理(5)
线切割加工的主要部件分别完成下面的功能(1):
输入输出设备 向数控系统输送加工指令或将数控系统 的运算指令输送到执行机构或操作面板上。
•17
五、影响线切割加工的工艺因素(1)
线切割加工的主要工艺指标(1):
切割速度υ 是指在保持一定的表面粗糙度的情况下, 单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和, 单位为㎜2/min。最高切割速度υmax是指在不计切割方 向和表面粗糙度等条件下,所能达到的切割速度。通 常高速走丝线切割速度为40~80㎜2/min,它与加工电 流大小有关,为比较不同输出电流脉冲电源的切割效 果,将每安培电流的切割速度称为切割效率,一般切 割效率为20㎜2/(min·A)。
电火花线切割工作原理
电火花线切割工作原理
电火花线切割是一种利用电脉冲放电的热融剂熔化金属并使其离开工件表面的加工方法。
工作原理如下:在电火花线切割机中,通过高频电源产生的高频大电流被导引至电极丝(一般为铜丝)上,形成电弧。
同时,工件被固定在工作台上,将工件与电极丝之间维持一定的间隙。
当电极丝向工件表面靠近时,电弧会在两者之间跳击,产生强烈的热能。
电弧产生的高温将工件的局部区域瞬间加热至融化点以上,金属开始融化。
电火花线切割机会通过控制电极丝的移动速度和道具工作台的运动,将熔化的金属颗粒冷却并排除。
当电火花线切割机进行连续切割时,可以精确控制切割路径和形状。
由于电火花线切割不会直接接触工件,因此不会对工件造成机械应力,减少了扭曲和变形的风险。
同时,由于使用的是高频电源,能够在较短的时间内完成切割过程,提高了加工效率。
电火花线切割在模具制造、车辆制造、航空航天等许多行业中得到广泛应用。
它可以切割各种金属材料,包括硬质合金、高温合金、不锈钢等,也可以用于切割复杂形状的工件。
通过调整切割参数,可以实现不同的切割效果,满足不同工件的需求。
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。
电火花线切割加工工艺技术
电火花线切割加工工艺技术电火花线切割加工工艺技术是一种利用电火花放电效应进行金属材料切割加工的先进技术。
在该工艺中,利用高频电流在工件表面产生一系列微小的电火花放电,从而将工件切割成所需形状。
以下是关于电火花线切割加工工艺技术的详细介绍。
首先,电火花线切割加工工艺技术需要使用专用的切割设备和金属导线。
切割设备一般包括主机、电源、控制系统和CAD/CAM软件等。
金属导线则作为电极,将电流引导到要切割的工件上。
在实际操作中,需要先根据设计要求,使用CAD/CAM软件绘制出所需切割的图形。
然后,通过控制系统将CAD文件导入到切割设备中,设定切割参数,如放电电流、脉冲频率和脉冲宽度等。
接下来,将金属导线与切割设备连接,并通过夹具将工件固定在工作台上。
切割设备将根据被切割图形的坐标信息,通过电流控制系统,控制金属导线在工件表面上进行往复运动。
在电火花放电时,由于电流通过金属导线流过工件时产生的局部高温现象,会使工件表面金属瞬间融化并汽化,从而形成微小的电火花放电孔。
这些微小的孔随着金属导线的运动逐渐连接,最终形成一个完整的切割轮廓。
在整个切割过程中,切割速度、放电电流和脉冲频率等参数的选择非常关键。
合适的参数能够确保切割质量和效率。
同时,还要注意切割过程中产生的热量,以防止工件变形或局部烧伤。
电火花线切割加工工艺技术具有精度高、适用范围广、加工效率高、无余切、无振动等优点。
它可以切割各种导电材料,如金属、合金、陶瓷等,并适用于精密金属模具、模板、工件等的制造。
总结起来,电火花线切割加工工艺技术通过利用电火花放电效应,实现对金属材料的高精度切割。
它是一种高效、精确且广泛应用的加工方法,为现代制造业提供了有力的支持。
电火花线切割加工工艺技术是一种利用电脉冲放电加工金属材料的先进技术。
它以高频电流通过电极引导,通过电火花放电来在工件表面切割出所需形状。
这种技术广泛应用于制造业中的模具制造、精密零件加工等领域。
本文将对电火花线切割加工的优势、设备和操作流程、加工参数以及注意事项进行详细介绍。
线切割机床的工作原理
线切割机床的工作原理
线切割机床是一种利用电火花放电原理进行切割的机械设备。
其工作原理主要包括以下步骤:
1. 工件固定:将待切割的工件固定在工作台上,以确保其稳定性和准确性。
2. 电极放电:将电极装配到机床上,并通过电源提供高频电流。
电极与工件之间形成一定的间隙后,高频电流通过这个间隙形成电火花放电。
3. 电火花放电:由于电极与工件之间的高频电流,间隙内的介质(通常是去离子水或某种导电液体)被电离形成等离子体,形成电火花放电现象。
4. 放电剥蚀:电火花放电过程中,电极和工件表面的材料会受到高温和高压的冲击,部分材料会被剥蚀和熔化。
5. 切割形成:通过电火花放电的连续反复冲击,逐渐在工件上形成一个连续的切割孔,直到将整个工件切割成所需的形状和尺寸。
通过不断重复以上步骤,线切割机床可以对金属和非金属工件进行高精度的切割和加工。
值得注意的是,放电剥蚀产生的废料和剥蚀液会被排出,以确保加工质量和设备正常运行。
电火花数控线切割机床工作原理
电火花数控线切割机床工作原理
电火花数控线切割机床是一种利用电火花放电原理进行金属切割加工的设备。
其工作原理如下:
1. 喷水装置:电火花切割需要在水中进行,以防止放电时产生的高温对工件造成烧损。
喷水装置会将水喷洒到切割区域,保持工件和电极的表面湿润。
2. 工作台移动:工作台上夹持着待加工的工件,通过数控系统控制工作台沿水平方向或垂直方向进行移动,以满足切割路径的需求。
3. 脉冲发生器:脉冲发生器是电火花放电的关键部件。
它会产生高能量的电脉冲,并将脉冲传输到电极上。
4. 电极:电极通常由铜制成,用于将电脉冲传送到工件上。
电极与工作台之间保持一定的距离,形成放电间隙。
5. 数控系统:数控系统会根据工件的要求生成切割路径,并控制脉冲发生器、工作台移动等部件的动作。
操作人员可通过数控系统进行切割参数的设定和控制。
6. 放电过程:当电极与工件之间的放电间隙形成时,脉冲发生器会向电极发送高能量的电脉冲。
电脉冲在放电间隙中形成弧光放电,产生极高的温度。
这些高温会使工件局部熔化、气化和蒸发,从而实现切割效果。
7. 加工过程控制:数控系统会根据设定的切割路径,控制工作台按照预定的速度和方向进行移动。
通过不断的放电,工件将逐渐被切割成设计好的形状。
8. 加工完成后:加工完成后,工作台停止移动,电极与工件之间的放电间隙关闭,切割过程结束。
操作人员可取下切割好的工件,并进行后续处理。
总而言之,电火花数控线切割机床利用电火花放电原理进行金属切割,通过数控系统控制脉冲发生器和工作台的动作,实现精确的加工过程。
电火花线切割加工零件的加工工艺流程
电火花线切割加工零件的加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
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。
3.加工零件可用于加工品种多、数量少的零件,特殊难加材料的零件。
试验样件、样板,各种型孔、齿轮、样板、成形刀具以及细微型孔和已型槽孔加工。
尤其是薄壁件加工,可多片叠在一起加工。
四、电火花线切割加工的特点1.以金属丝为电极,降低了成形工具电极的设计制造费用。
2.加工时工具与工件不直接接触(有些特种加工方法不需要工具),不承受较大的作用力。
3.工具的硬度可以比工件低,只要是导电或半导电材料都可以加工。
4.电极丝直径较细,介于0.003—0.3mm之间切缝很窄,可实现套料加工。
5.采用移动的长电极丝加工,电极丝损耗少,加工进度高。
6.不能加工盲孔或纵向阶梯表面。
第二节数控线切割加工工艺制订数控电火花线切割加工一般是零件加工的最后一道工序,如图6-2所示,为线切割加工的工艺过程。
与通用机械加工工艺有很大差别,因此数控电火花线切割编程与其它数控机床相比,有着自己的特点。
编程前应细致分析零件的加工要求和特点,充分考虑零件的线切割加工工艺,做好编程前的工艺处理。
图6-2线切割加工工艺一、坯料准备模具工件一般采用锻造毛坯,其线切割加工常在淬火与回火后进行。
由于手材料淬透性的影响,当大面积去除金属和切断加工时,会使材料内部残余应力的相对平衡遭到破坏而产生变形,影响加工精度,甚至在加工中造成材料突然开裂。
为减少这种影响,应在加工前作好工艺准备:下料—锻造—退火—机加工—划线—加工型孔—淬火—磨—退磁处理二、工件装夹和位置确定工件在机床工作台或夹具中的位置直接影响工件各基点坐标的计算,同时也影响切割部位和切割起点的选择。
合理装夹工件不但有利于编程,而且有利于减少加工变形,保证加工精度。
线切割加工中工件的装夹方法主要有以下几种:1.工件装夹方式(1) 悬臂式装夹如图6-3所示,这种方式装夹方便、通用性强,但装夹误差较大。
仅用于工件加工精度要求不高或悬臂较短的情况。
(2)两端支撑方式装夹如图6-4所示,这种方式装夹方便、稳定,定位精度高,但不适于装夹较小的零件。
(3)桥式支撑方式装夹如图6-5所示,在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件。
这种方式装夹方便,对大、中、小型工件都能适用。
(4)板式支撑方式装夹如图6-6所示,使用有通孔的支撑板装夹工件,这种方式装夹精度高。
图6-5 桥式支撑方式装夹工件图6-6 板式支撑方式装夹工件图6-7 百分表找正2.工件位置的校正采用上述方式安装后,还需进行位置校正,才能使零件的定位基准面分别与机床的工作台面及X、Y轴平行,以保证所切割的工件表面与基准面之间的相对位置精度。
(1)百分表找正如图6-7所示,用磁力表架将百分表固定在丝架或其他位置上,百分表的测头与工件基准面接触,往复移动工作台,按百分表的指示值调整工件的位置,直至百分表指针的偏摆范围达到要求的数值,找正应在相互垂直的三个方向进行。
(2)划线找正如图6-8所示,利用固定在丝架上的划针对正工件上的基准线或基准面,往复移动工作台,根据目测调整工件的位置,直至划针的运动轨迹同工件上的基准线或基准面完全吻合。
该法用于精度要求不高的工件,也可以在工件表面较为粗糙的表面上进行。
图6-8 划线找正图6-9 固定基面定位找正(3)固定基面定位找正如图6-9所示,利用通用或专用夹具上的定位基准面,将夹具的位置找正就可保证工件的正确加工位置。
3.电极丝位置的找正线切割加工前,应将电极丝调整到与工作台面垂直的位置。
(1)目测法如图6-10所示,可以直接利用目测或借助2—8倍的放大镜进行。
将电极丝移动到加工的起点上(穿丝孔中心),利用穿丝处的十字基准线,分别沿划线方向观察电极丝与基准线的重合情况,调整电极丝的上下导轮位置,直至在两个方向观察电极丝与基准线都重合为止。
适用于加工精度不高的场合。
图6-10 目测法(2)火花法如图6-11所示,从X、Y两个方向分别移动工作台,使电极丝逐渐逼近工件的基准面,若出现的火花上下均匀,则说明电极丝的位置已调整好,适用于加工精度不高的场合。
当精度要求较高时,使用专门的对丝仪,操作方法相同。
图6-11 火花法第二节数控线切割加工工艺制订三、线切割加工主要工艺问题1.切割部位、切割路线、切割起点和穿丝孔位置的选择(1)切割部位的选择在电火花线切割加工中,常出现加工变形问题,影响了加工精度,严重时会造成工件报废。
工件变形的主要原因是工件中存在的内应力在线切割加工时重新分布而造成。
为了减少工件变形,必须考虑工件在坯料中的切割部位,合理选择切割起点、穿丝孔位置和切割路线。
线切割加工时,坯料的边角处变形较大(尤其是热处理性能较差的淬火钢和硬质合金)因此在选择切割部位、切割路线时,应尽量避开坯料的边角处,使切割轨迹距离各少寸均匀,如图6-12所示。
图6-12 切割部位的选择(2)切割路线的选择选择切割路线时,应尽量使工件在整个切割过程中具有良好的刚性,一般将工件与其夹持部位分离的切割段安排在最后切割,以减小工件变形,如图6-13所示。
实际加工过程中,为了保持工件的刚性,有时采用边切割边夹持的方法,如加工中用胶水粘结工件。
a) 不正确b)正确图6-13切割路线的选择(3)切割起点的选择切割的起点一般也是切割的终点,但电极丝返回到起点时必然存在重复位置误差,造成加工痕迹,影响了切割精度和表面质量。
为此,应合理选择加工起点:①应在表面粗糙度要求较小的表面上选择切割起点;②应尽量在切割图形的交点上选择切割起点③对于无切割交点的工件,切割起点应尽量选择在便于钳工修复的部位。
如外轮廓的平面、半径大的弧面,要避免选择在凹入部分的表面上。
(4)穿丝孔位置的选择使用穿丝孔切割工件,可使坯料保持完整,从而有利于保持刚度,减小工件变形。
在切割起点确定后,可以确定穿丝孔的位置,一般穿丝孔加工在切割起点的附近,轨迹交点或便于计算的坐标点上,直径不宜太大或太小,一般选择在3-10毫米的范围内,如图6-14所示。
a)不正确b)不好c)好图6-14 穿丝孔在同一块毛坯上要切出两个以上工件时,不能仅设一个穿丝孔将所有工件一次性切割出来。
加工大型工件时最好在加工轨迹上多设置几个穿丝孔,以便在切割中发生断丝时能够就近重新穿丝。
切割带有封闭型孔的工件时,穿丝孔应位于待切割型孔内部,设在型孔中心计算、操作方便,但无用的切入行程较长。
对大型型孔工件,穿丝孔应设在靠近加工轨迹的边角处。
切割外形时,可以将穿丝孔设在型面外边,靠近切割起点处。
切割窄槽时,穿丝孔应设在图形的最宽处,如图6-15所示。
图6-15 穿丝孔位置应选择在图形的最宽处2.引入和切出方式的选择(1)引入方式的选择在线切割加工中,引入点通常与工件切割起点不重合,这就需要一段从引入点切割到切割起点的引入切割段。
当切割起点选在切割图形的交点上时,引入切割段通常采用直线方式;当切割起点选在切割图形的表面上时,对于无补偿的切割,引入切割段通常采用圆弧方式,并与切割起始段相切,对于带补偿的切割,引入切割段在圆弧方式引入前需增加用于建立补偿的直线段,如图6-16所示。
a)直线引入b) 无补偿切割的圆弧引入c) 带补偿切割的圆弧引入图6-16 引入方式(2)切出方式的选择一般工件轮廓切割完后,还需增加一段切出切割段。
与引入方式相同,切出方式也有直线和圆弧两种,如图6-17所示。
a)直线切出 b)无补偿切割的圆弧切出 c)带补偿切割的圆弧切出图6-17 切出方式图6-18 切出切割段中的保护切割段此外,当电极丝切割到边缘时,材料易发生变形,会造成切口闭合而夹断电极丝。
因此,有时在切出切割段还增设一段保护电极丝的切割段,如图6-18中的A'A ″切割段。
3.偏移量的计算电火花线切割加工中偏移量的计算比较简单,偏移量为电极丝半径与单边放电间隙之和,如图6-19。
∆+=2d f (6-1) 式中:f ——偏移量;d ——电极丝直径;∆——单边放电间隙。
电极丝直径的选择应根据工件厚度和拐角尺寸大小来选择。
若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝,若加工带尖角、窄缝的小零件宜选用较细的电极丝。
放电间隙的大小与加工条件参数有关,可以通过查表(机床生产厂家提供的加工条件参数表)再计算得到,一般快速走丝线切割加工时,取单边放电间隙Δ=0.01~0.02mm。
对于加工条件参数表中查不到的加工情况和加工精度要求很高的情况,可以通过切割一个正方形试件后实测得到。
图6-19 偏移量的计算总结提问:1. 电火花线切割机的主要加工对象有哪些?2. 工件位置和电极丝位置的找正方法有哪些?练习:6-1 试述数控电火花线切割加工原理。
6-2 试述数控电火花线切割加工特点。
6-3 简述数控电火花线切割加工应注意的主要问题。
教学手段:多媒体教学 教学方法:案例教学复 习:切割部位、切割路线、切割起点和穿丝孔位置的选择(5分钟) 引 入:如何实现电火花加工(5分钟)正 课:电火花线切割加工工艺指标的主要影响因素(90分钟) 知识点(80分钟):第三节 电火花线切割加工工艺指标的主要影响因素一、实现电火花加工的基本条件 1.电火花加工必须采用直流脉冲电源为了使电火花放电产生的热量来不及传导扩散 出去,形成极小范围内的瞬时高温,使金属局部熔化、气化,放电时间必须极其短促,一般 小于1ms 。