14第三章 电火花线切割加工PPT课件

第一节 电火花线切割加工的 原理、特点及应用
开始于原苏联 市场覆盖率大于60% 水平较高的是瑞士、日本 已经设计精密微细加工领域
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整体概况
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2、特性 1）正极性加工 2）采用水或水基工作液 3）没有稳定的电弧放电状态 4）疏松接触式放电现象 5）节省成型电极、缩短新品试制周期 6）切缝窄，节省材料并提高加工效率 7）损耗分散化，提高精度
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3、电火花切割加工的特点 1）可切割各种高硬度材料，用于加工淬火后的模
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四、线切割加工的分类
1、往复走丝与单向走丝 快速——快走丝电火花切割 单向走丝 慢走丝线切割（<0.2m/s） 中走丝——国内尚没有统一定义，特点是加工速
度接近于快走丝，而加工质量趋于慢走丝。 2、单立柱和龙门式
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第二节 电火花线切割加工机床
一、快走丝线切割加工机床 1、机床本体
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五、慢走丝线切割加工的运丝原理
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六、慢走丝线切割的自动断丝
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七、慢走丝线切割机床及加工
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第三节 控制系统和编程技术
一、线切割控制（轨迹控制——控制电极 丝相对于工件的运动轨迹；加工控制—— 放电间隙、电源装置、走丝机构、工作液 系统）
1、轨迹控制原理——插补原理 1）偏差判别 2）坐标进给 3）偏差计算 4）终点判别
件易损，丝耗影响精度。
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8、其它快走丝线切割机床
龙门式
工件
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9、脉冲电源 正极性加工 电极丝细——允许脉冲能量小——脉冲宽
度、脉冲电流小——宜采用正极性加工 10、电极丝 钼丝 Ф0.08~0.2mm
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二、快走丝线切割加工现状 最大切割速度：218mm2/min 最好的表面粗糙度：1µm 最高加工精度±10～±5µm 最大切割厚度：1000mm 最大切割锥度：900
具、硬质合金模具和强磁材料。 2）由于采用数控技术，可编程切割形状复杂的型
腔，易于实现CAD/CAM； 3）由于几乎无切削力，故可切割极薄工件 4）由于金属丝直径小，因而加工时省料，特别适
宜于切割贵重金属材料； 5）试制新产品时，可直接将某些板类工件割出，
省去了模具、刀具、工夹具等工装，使开发产品 周期明显缩短。
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三、线切割的应用
1、模具加工
适用于各种形 状的冲模。调 整不同的间隙 补偿量，只需 一次编程就可 以切割凸模、 凸模固定板、 凹模及卸料板。
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2、电火花成形电极的加工 3、特殊形状零件的加工 4、高硬度材料零件的加工， 只要被加工的金属材料熔 点在10000度以下就可以。 4、加工试验品 在试制新产品时，用线切割 在坯料上直接割出零件。
切割80~180mm2/min 2、表面粗糙度Ra 高速走丝：Ra5~2.5µm，最佳Ra1µm 低速走丝：Ra1.25µm，最佳Ra0.04µm 电极丝入口处和出口处的切缝宽度不同，入口大，
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三、快速走丝线切割加工的发展方向 断丝的预报与防断丝对策 恒张力机构的研究 大锥度机床的关键技术 自动编程技术
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四、慢走丝线切割加工的特点 1、走丝速度慢，振动小，精度高，机床寿命长 2、丝不重复使用，单向移动，不回收 3、损耗小，加工精度高 4、采用镀锌的黄铜丝作为电极丝（增大生产率） 5、采用去离子水作为工作液 6、有时采用浸液式加工 7、脉冲电流脉宽短，电流高
6、工作液循环系统：工作液箱、工作液泵、 流量控制阀、进液管、回流管及过滤网罩。
工作液要求具有一定的洗涤性能、冷却能 力、环保性
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7、快速走丝线切割系统结 构特点
丝——刚性差——电极丝振 动
电极丝的退让——精度下降 利用介质更换——无拉弧 放电的转移——提高粗糙度 机床动态性能不好，高速部
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加工的形状不再是2D，而是扩展到3D
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目前，线切割机床的加工对象及加工工艺 指标比以前有大幅度提高
1）加工对象：除普通金属外，也适于人造 金刚石、半导体材料等
2）加工范围：能加工大尺寸和大厚度工件 3）加工形状：可加工各种锥度、变锥度零
件 4）自动化：自适应控制、自动穿丝、自动
换丝等。
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2、加工控制功能——保证加工正常和加工质量 1）进给速度控制 2）短路回退 3）间隙补偿 4）图形的缩放、旋转和平移 5）适应控制 6）自动找中心，使孔中的电极丝自动找正停在孔
中心处 7）信息显示
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二、编程 1、格式——3B格式 BxByBJGZ
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平面坐标系和坐标值X、Y
床身——支承和固定 基础
工作台——通过相对 运动完成零件加工， 一般采用“十”字滑板
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2、丝筒结构
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3、运丝及张力机构
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4、丝架：有固定式、升降式、偏移式，主 要起支承作用
丝架可以实 现锥度切割： 导轮偏移式 丝架、导轮 摆动式丝架、 双坐标联动 丝架
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5、导向器：蓝宝石V形导向器和圆孔金刚 石导向器——导向并减少振动，工作液通 过导向器再进入加工区。
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计数方向G
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4、例：对下图进行 编程，该工件由三 段直线和一段圆弧 组成，加工路线为： BADCB。
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加工路线：OEDCBAEO
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1、切割速度 mm2/min 电极丝中心线在工件上切过的面积，高速走丝线
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一、基本原理 脉冲放电5来自采用简单的线状电极替代成型电极——简 化电极的制作
电极丝源源不断地贯穿工件的加工区—— 电极损耗得以均匀分布，减少或得到补偿。
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思考：火花放电过程中如此高的温度钼丝 为何没有熔断？
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思考：火花放电过程中如此高的温度钼丝 为何没有熔断？
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二、线切割加工的特点 1、与电火花成型加工的共性： 电压、电流波形类似 加工机理、生产率、Ra、材料可加工性等