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对电火花线的切割原理及線切割机床的选型

網址:www.02769.net 推廣詞語:線切割 时间:2019-02-01 12:09



1.电火花線切割加工机床电火花線切割加工是在电火花成形加工基础上发展起来的,它是用线状电极(钼丝或铜丝)通过火花放电对工件进行切割
电火花線切割加工机床根据电极。丝运行速度不同分为快走丝和慢走丝两种机床,其组成主要包括: 
1)主機:包括床身、坐標工作台、走絲機構等;
2)脈沖電源:把交流電流轉換成一定頻率的單向脈沖電流;
3)控制系統控制機床運動;
4)工作液循環系統:提供清潔的、有一定壓力的工作液。
2、电火花線切割的原理
数控線切割加工的基本原理与电火花成形加工相同,但加工方式不同,它是用细金属丝作电极。線切割加工时,线电极一方面相对工件不断地往上(下)移动(慢速走丝是单向移动,快速走丝是往返移动),另一方面,装夹工件的十字工作台,由数控伺服电动机驱动,在x、y轴方向实现切割进给,使线电极沿加工图形的轨迹,对工件进行切割加工。
3.电火花線切割加工特点和应用
1)电火花線切割加工的特点
①適合于機械加工方法難于加工的材料的加工,如淬火鋼、硬質合金、耐熱合金等;
②線爲工具電極,節約了電極設計和制造費用和時間,能方便地加工形狀複雜的外形和通孔,能進行套料加工。沖模加工的凸凹模間隙可以任意調節。
2)缺點
①被加工材料必須導電;
②不能加工盲孔。
2)电火花線切割加工的应用線切割广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件、样板、各种形状复杂的细小零件、窄缝等。如形状复杂、带有尖角窄缝的小型凹模的型孔可采用整体结构在淬火后加工,既能保证模具精度,也可简化模具设计和制造。此外,电火花線切割还可加工除盲孔以外的其它难加工的金属零件。
線切割广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件、样板、各种形状复杂的细小零件、
4.电火花線切割加工工艺
1)电火花線切割加工工艺指标
  (1)切割速度即单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和,快走丝线为40~80mm2/min,慢走丝可达350mm2/min。   
  (2)切割精度 快走丝線切割精度可达0.0lmm,一般为±0.015~0.02mm;慢走丝線切割精度可达±0.001mm左右。
(3)表面粗糙度 快走丝Ra值一般为1.25~2.5μm,最低可0.63~1.25μm;慢走丝線切割的Ra值可达0.3μm。
2)影響工藝指標的主要因素
(1)脈主要參數的影響
①峰值电流 Ie增大,加工速度提高,但表面粗糙度变差。电极丝损耗比加大甚至断丝。
②脈沖寬度ti 加大ti可提高加工速度但表面粗糙度變差。
③脈沖間隔t0 t0減小時平均電流增大,切割速度加快,但t0過小,會引起電弧和斷絲。
(2)電極及其走絲速度的影響
①电极丝直径的影响 电极直径,一般为 0.03~0.35mm,电极丝直径越粗,切割速度越快,而且还有利于厚工件的加工。
②电极丝走丝速度的影响 在一定范围内,随着走丝速度的提高,線切割速度也可以提高。但过高,将使电极丝的振动加大、降低精度、切割速度并使表面粗糙度变差,且易造成断丝,一般高速走丝以小于l0m/s为宜。
③工件厚度及材料的影響
工件材料薄,工作液容易進入並充滿放電間隙,對排屑和消電離有利,加工穩定性好。但工件太薄,金屬絲易産生抖動,對加工精度和表面粗糙度不利。工件厚,工作液難于進入和充滿放電間隙,加工穩定性差,但電極絲不易抖動,因此精度和表面粗糙度較好。
3)線切割加工工艺过程
線切割加工工艺制定的内容主要有以下几个方面:零件图的工艺分析、工艺准备、加工参数的选择。
(1)零件圖的工藝分析 
主要分析零件的凹角和尖角是否符合線切割加工的工艺条件零件的加工精度、表面粗糙度是否在線切割加工所能达到的经济精度范围内。
尖角和凹角尺寸分析:
①线电极轨迹与加工面距离l=d/2+δ 线电极轨迹:
②零件凹角半径:R1≥l=d/2+δ,零件尖角半径:R2= R1—Z/2 
精度和表面粗糙度的分析:加工精度和表面粗糙度應符合要求。
(2)線電極的選擇
一般情況下,快速走絲機床常用钼絲作線電極,鎢絲或其它昂貴金屬絲因成本高而很少用,其它線材因抗拉強度低,在快速走絲機床上不能使用。慢速走絲機床上則可用各種銅絲、鐵絲,專用合金絲以及鍍層(如鍍鋅等)的電極絲。
(3)穿絲孔的確定
①穿絲孔的尺寸 直徑一般¢3~10mm
②穿絲孔的位置
a.凹模、孔类零件 为使切割轨迹短和更于编程,穿丝孔应设在边角处 、在已知坐标尺寸的交点处或型孔中心。
 随着这几年市场的进步与发展,数控線切割机床一般都是使用步进电机驱动的,在步进电机中又有反应式和混合式等的区分,用以实现不同的步距角,就目前線切割机床市场上常见的是反应式步进电机,反应式步进电机又有三相三拍、三相六拍、五相十拍、五相双十拍等的不同驱动方式。五相十拍将逐渐取代三相六拍,这是因为五相十拍不仅将三相六拍的步距角进一步细分,并且电机绕组也增加为五相,所以传动更为平稳且力距大。 
綜合上面所述,用戶在選型時爲確保機床精度長期可靠,就應該選用這樣的結構:
1、選用直徑盡可能大些的精密滾珠絲杠,並且要兩端均有固定的軸承支撐結構;
2、機床工作台的傳動齒輪要少,以一對齒輪爲佳,並且齒輪箱的位置結構確保絕對不能浸入切削液;
3、盡量選用截面積大或寬厚比大的滾柱式鑲鋼滾動導軌或直線導軌。
4、選擇五相十拍步進電機驅動方式。
本文来源www.02769.net  線切割


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