电火花线切割加工ppt课件
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主要有拖板、导轨、丝杆运动副、齿轮或蜗轮传动副四部 分组成。
⑴拖板:有上拖板、中拖板、下拖板、工作台四部分组成。
坐标工作台依靠拖板在导轨上运动,实现X-Y方向运动。
⑵导轨:坐标工作台的纵、横拖板是沿着导轨往复移动。 因此对导轨的精度、刚度和耐磨性有较高的要求。此外导轨 还应使拖板运动灵活、平稳。
⑶丝杆传动副:将传动电机的旋转运动改变为拖板的直线 位移运动。
第三节 电火花线切割加工控制系统
控制系统是进行电火花线切割加工的重要环节。控制系统的稳 定性及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工Βιβλιοθήκη Baidu的劳动强 度。
控制系统的主要作用是在电火花线切割加工过程中,按加工要 求自动控制电极丝相对工件的运动轨迹和进给速度,来实现对 工件的形状和尺寸加工。亦即当控制系统使电极丝相对于工件 按一定轨迹运动时,同时还应该实现进给速度的自动控制,以 维持正常的稳定切割加工。后者是根据放电间隙大小与放电状 态自动控制的,使进给速度与工件材料的蚀除速度相平衡。
图3-5b为上、下丝臂同时绕一定中心移动的方法,如果模具 刃口放在中心“O”上,则加工圆角近似为电极丝半径。此法 加工锥度也不宜过大。
图3-5c为上、下丝臂分别沿导轮径向平动相轴向摆动的方 法,此法加工锥度不影响导轮磨损。最大切割锥度通常可达 5°。
(2)双坐标联动装置 在低速走丝线切割机床上广泛采用, 主要依靠上导向器亦能作纵横两轴(称u、v轴)驱动,与工 作台x、y轴在一起构成NC四轴同时控制(图3-6),这种方 式的自由度很大,依靠功能丰富的软件,可以实现上下异形 截面形状的加工。最大的倾斜角度一般为土5°,有的甚至可 达30°(与工件厚度有关)。在锥度加工时,保持导向间距 (上下导向器与电极丝接触点之间的直线距离)一定,是获 得高精度的主要因素,为此有的机床具有Z轴设置功能,并 且一般采用圆孔方式的无方向性导向器。
⑷齿轮副或蜗轮副:步进电机与丝杆间的传动通常是采用 齿轮副来实现。步进电机主轴上的主动齿轮改变转动方向时, 会出现传动空程,应采取措施减少或消除齿轮传动空程。
3.走丝机构:走丝机构主要用来带动电极丝按一定线速度移 动且保持一定的张力,并将电极丝整齐地排绕在贮丝筒或线 盘上。
对走丝机构的要求:
⑴快速走丝机构的贮丝筒或线盘转动时,还要进行相应的轴 向移动,以保证电极丝整齐地排绕在贮丝筒或线盘上。
二、特点
1)不需要制造复杂的成形电极、工件材料的预加工量少。 2)能够方便快捷地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件。 3)一般采用精规准一次加工成形,在加工过程中大都不需要转 换加工规准。 4)由于采用移动的长电极丝进行加工,使单位长度电极丝的损 耗较少,从而对加工精度的影响比较小。 5)工作液多采用水基乳化液,很少使用煤油,不易引燃起火, 容易实现安全无人操作运行。 6)只对工件进行图形轮廓加工,余料还可利用。 7)脉冲电源的加工电流较小,脉宽较窄,属于中、精加工范畴。
电火花线切割加工
第一节 电火花线切割加工的原理、特点、应用
一.电火花线切割加工的原理
电火花线切割加工与电火花成形加工的基本原 理一样,都是基于电极间脉冲放电时的电火花腐 蚀原理,实现零部件的加工。不同的是,电火花 线切割加工不需要制造复杂的成形电极,而是利 用移动的细金属丝(钼丝或铜丝)作为工具电极, 工件按照预定的轨迹运动,“切割”出所需要的 各种尺寸和形状。
二、脉冲电源
由于受到表面粗糙度限制和电极丝允许承载的放电电流限 制,单个脉冲放电能量较小,故线切割加工脉冲电源的脉宽 较窄(2~60μs),平均电流一般较小(1~5A),而脉冲 频率较高。
三、工作液循环系统
目前,快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液,其加工 速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离子水和煤油。 工作液循环装置一般由工作液泵、液箱、过滤器、管道和流 量控制阀等组成。对快速走丝机床,通常采用浇注式供液方 式,而对慢速走丝机床,近年来有些采用浸泡式供液方式。
⑵贮丝筒或线盘的径向跳动和轴向窜动量要小。
⑶贮丝筒或线盘能正反向旋转,电极丝的走丝速度在0~10 m/s范围内无级可有级可调,或恒速运动。
⑷走丝机构与床身要相互绝缘。
⑸传动齿轮副、丝杆副应具备润滑措施。
4.锥度切割装置:为了切割落料角的冲模和某些有锥度的内 外表面,有些线切割机床具有锥度切割功能。实现锥度切割 的方法有多种,下面只介绍两种。
第二节 电火花线切割加工机床
电火花线切割加工设备主要由机床本体、脉冲电源、 控制系统、工作液循环系统和机床附件等几部分组成。
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液 箱、附件和夹具等几部分组成。
1.机床床身:一般为铸件、是坐标工作台、走丝机构及丝架 的支承和固定基础。
2.坐标工作台:一般采用“十”字滑板、滚动导轨和丝杆传 动副将电动机的旋转运动变为工作台的直线运动,通过两个 坐标方向各自的进给移动,可合成获得各种平面图形曲线轨 迹。
三、应用
1)适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金模、 塑压模等。
2)高硬度材料零件和特殊结构零件的加工。如电子器 件、仪器仪表、电机电器、钟表等零件。
3)特殊形状零件的加工。微细孔槽、任意曲线、窄缝。
4)加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等材 料电极。
5)加工成型刀、样板。
6)各种导电材料,特别是稀有贵重金属的切断。
1)偏移式丝架 对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面 保持一定的几何角度。它与走丝机构组成了电极丝的运动系 统。
对丝架的要求:
⑴具有足够的刚度和强度,在电极丝运动时,不出现振动 和变形。
⑵丝架的导轮有较高的运动精度、径向偏摆和轴向窜动不 超过5μm。
⑶导轮与丝架本体、丝架与床身之间有良好的绝缘性能。
⑷导轮运动组合件有密封措施,防止带有大量放电产物和 杂质的工作液进入导轮轴承。
⑸丝架不但能保证电极丝垂直于工作台平面,还具备使电 极丝按给定要求,保持与工作台平面成一定几何角度的功能。
图3-5a为上(或下)丝臂平动法,上(或下)丝臂沿x、y 方向平移,此法锥度不宜过大。否则钼丝易拉断,导轮易磨 损,工件上有一定的加工圆角。
⑴拖板:有上拖板、中拖板、下拖板、工作台四部分组成。
坐标工作台依靠拖板在导轨上运动,实现X-Y方向运动。
⑵导轨:坐标工作台的纵、横拖板是沿着导轨往复移动。 因此对导轨的精度、刚度和耐磨性有较高的要求。此外导轨 还应使拖板运动灵活、平稳。
⑶丝杆传动副:将传动电机的旋转运动改变为拖板的直线 位移运动。
第三节 电火花线切割加工控制系统
控制系统是进行电火花线切割加工的重要环节。控制系统的稳 定性及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工Βιβλιοθήκη Baidu的劳动强 度。
控制系统的主要作用是在电火花线切割加工过程中,按加工要 求自动控制电极丝相对工件的运动轨迹和进给速度,来实现对 工件的形状和尺寸加工。亦即当控制系统使电极丝相对于工件 按一定轨迹运动时,同时还应该实现进给速度的自动控制,以 维持正常的稳定切割加工。后者是根据放电间隙大小与放电状 态自动控制的,使进给速度与工件材料的蚀除速度相平衡。
图3-5b为上、下丝臂同时绕一定中心移动的方法,如果模具 刃口放在中心“O”上,则加工圆角近似为电极丝半径。此法 加工锥度也不宜过大。
图3-5c为上、下丝臂分别沿导轮径向平动相轴向摆动的方 法,此法加工锥度不影响导轮磨损。最大切割锥度通常可达 5°。
(2)双坐标联动装置 在低速走丝线切割机床上广泛采用, 主要依靠上导向器亦能作纵横两轴(称u、v轴)驱动,与工 作台x、y轴在一起构成NC四轴同时控制(图3-6),这种方 式的自由度很大,依靠功能丰富的软件,可以实现上下异形 截面形状的加工。最大的倾斜角度一般为土5°,有的甚至可 达30°(与工件厚度有关)。在锥度加工时,保持导向间距 (上下导向器与电极丝接触点之间的直线距离)一定,是获 得高精度的主要因素,为此有的机床具有Z轴设置功能,并 且一般采用圆孔方式的无方向性导向器。
⑷齿轮副或蜗轮副:步进电机与丝杆间的传动通常是采用 齿轮副来实现。步进电机主轴上的主动齿轮改变转动方向时, 会出现传动空程,应采取措施减少或消除齿轮传动空程。
3.走丝机构:走丝机构主要用来带动电极丝按一定线速度移 动且保持一定的张力,并将电极丝整齐地排绕在贮丝筒或线 盘上。
对走丝机构的要求:
⑴快速走丝机构的贮丝筒或线盘转动时,还要进行相应的轴 向移动,以保证电极丝整齐地排绕在贮丝筒或线盘上。
二、特点
1)不需要制造复杂的成形电极、工件材料的预加工量少。 2)能够方便快捷地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件。 3)一般采用精规准一次加工成形,在加工过程中大都不需要转 换加工规准。 4)由于采用移动的长电极丝进行加工,使单位长度电极丝的损 耗较少,从而对加工精度的影响比较小。 5)工作液多采用水基乳化液,很少使用煤油,不易引燃起火, 容易实现安全无人操作运行。 6)只对工件进行图形轮廓加工,余料还可利用。 7)脉冲电源的加工电流较小,脉宽较窄,属于中、精加工范畴。
电火花线切割加工
第一节 电火花线切割加工的原理、特点、应用
一.电火花线切割加工的原理
电火花线切割加工与电火花成形加工的基本原 理一样,都是基于电极间脉冲放电时的电火花腐 蚀原理,实现零部件的加工。不同的是,电火花 线切割加工不需要制造复杂的成形电极,而是利 用移动的细金属丝(钼丝或铜丝)作为工具电极, 工件按照预定的轨迹运动,“切割”出所需要的 各种尺寸和形状。
二、脉冲电源
由于受到表面粗糙度限制和电极丝允许承载的放电电流限 制,单个脉冲放电能量较小,故线切割加工脉冲电源的脉宽 较窄(2~60μs),平均电流一般较小(1~5A),而脉冲 频率较高。
三、工作液循环系统
目前,快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液,其加工 速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离子水和煤油。 工作液循环装置一般由工作液泵、液箱、过滤器、管道和流 量控制阀等组成。对快速走丝机床,通常采用浇注式供液方 式,而对慢速走丝机床,近年来有些采用浸泡式供液方式。
⑵贮丝筒或线盘的径向跳动和轴向窜动量要小。
⑶贮丝筒或线盘能正反向旋转,电极丝的走丝速度在0~10 m/s范围内无级可有级可调,或恒速运动。
⑷走丝机构与床身要相互绝缘。
⑸传动齿轮副、丝杆副应具备润滑措施。
4.锥度切割装置:为了切割落料角的冲模和某些有锥度的内 外表面,有些线切割机床具有锥度切割功能。实现锥度切割 的方法有多种,下面只介绍两种。
第二节 电火花线切割加工机床
电火花线切割加工设备主要由机床本体、脉冲电源、 控制系统、工作液循环系统和机床附件等几部分组成。
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液 箱、附件和夹具等几部分组成。
1.机床床身:一般为铸件、是坐标工作台、走丝机构及丝架 的支承和固定基础。
2.坐标工作台:一般采用“十”字滑板、滚动导轨和丝杆传 动副将电动机的旋转运动变为工作台的直线运动,通过两个 坐标方向各自的进给移动,可合成获得各种平面图形曲线轨 迹。
三、应用
1)适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金模、 塑压模等。
2)高硬度材料零件和特殊结构零件的加工。如电子器 件、仪器仪表、电机电器、钟表等零件。
3)特殊形状零件的加工。微细孔槽、任意曲线、窄缝。
4)加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等材 料电极。
5)加工成型刀、样板。
6)各种导电材料,特别是稀有贵重金属的切断。
1)偏移式丝架 对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面 保持一定的几何角度。它与走丝机构组成了电极丝的运动系 统。
对丝架的要求:
⑴具有足够的刚度和强度,在电极丝运动时,不出现振动 和变形。
⑵丝架的导轮有较高的运动精度、径向偏摆和轴向窜动不 超过5μm。
⑶导轮与丝架本体、丝架与床身之间有良好的绝缘性能。
⑷导轮运动组合件有密封措施,防止带有大量放电产物和 杂质的工作液进入导轮轴承。
⑸丝架不但能保证电极丝垂直于工作台平面,还具备使电 极丝按给定要求,保持与工作台平面成一定几何角度的功能。
图3-5a为上(或下)丝臂平动法,上(或下)丝臂沿x、y 方向平移,此法锥度不宜过大。否则钼丝易拉断,导轮易磨 损,工件上有一定的加工圆角。