电火花线切割加工 ppt课件
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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。
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。
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。
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。
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人的劳动强 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。
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。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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人的劳动强 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。
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。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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。
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。