电火花线切割加工PPT演示文稿

1、1,第三章 电火花线切割加工 线切割加工的基本概念：（Wire Cut EDM WEDM） 用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割。 一、线切割加工的原理 利用移动的细金属导线（钼丝或铜丝）作电极，对工件进行脉冲放电、切割成形。 根据切割速度的不同，将线切割机床分为两类： 高走丝电火花切割机床，一般走丝速度为810m/s，这是我国独创的电火花线切割机床模式。 慢走丝电火花切割机床，一般走丝速度为0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种。 从机床的控制方式上来看，以前机床多采用靠模仿形、光电跟踪控制方式，现在多采用数控系统进行控制。 线切割机床原理，见图3-1。,2,3,二、线切割机

2、床的特点 1、 电火花线切割与电火花成型加工机床的共同点： 1）电压、电流波形与电火花加工相似； 2）加工机理、生产效率、表面粗糙度等工艺规律，及材料的可加工性相似。,4,2、电火花线切割与电火花成型加工机床的不同点： 1）由于电极工具线较细，所以加工过程中采用较小的电规准，属中、精加工。正极加工； 2）采用水、或水基工作液，不会引起火灾； 3）一般没有稳定的电弧放电状态。因为电极丝与工件始终有相对运动。 4）电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。这是由于电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质。只有当工件将电极丝顶弯，偏移一定距离（几微米几十微米）时，移动摩擦，将绝缘介质

3、减薄到可被击穿的程度，才产生火花放电。 5）省掉了成形的工具电极； 6）可加工微细异形孔、窄缝、复杂形状的工件； 7）长电极丝加工，使单位长度上电极丝的损耗少，因此对加工精度影响小。,5,三、线切割加工的应用范围： 1）加工模具； 2）加工成型电极； 3）加工零件。不用制造模具，缩短制造周期。,6,第二节 电火花线切割加工设备 电火花线切割机床的设备组成： 一、机床本体 1、床身部分； 2、坐标工作台； 3、走丝机构，给电极丝一定的速度， 并保持一定的张力。 为了减轻电极丝的振动，采用蓝宝石V形导向器、圆孔金刚石模块导向器。 4、锥度切割装置： （1）偏移式丝架； （2）双坐标联动装置，参见图

4、3-6，解释其原理。,7,线切割机床具体指标实例,（1）型号：DK7740大锥度数控线切割机床（4轴联动）或DK7732E （2）技术指标：工作台台面尺寸：608360mm工作台行程：320400mm最大切割厚度：300mm最大切割锥度：6/100精度：0.015mm粗糙度um：Ra2.5生产率: 140m/min电极线（钼丝）：0.10-0.20工作液：DX-1DX-4混合皂化液脉冲电源：GD-8控制柜：CNC-8B CNC-10T CNC-10B CNC-10A工作电源：380V/415V 50HZ三相3-phase功耗：1.5 KW机床尺寸：155115145重量：1.3 T 四轴四联动

5、 最大摆动角度30 CAD/CAM一体化备注：变跨距 （3）供应厂家：苏州长风线切割有限公司、北京迪蒙卡特公司。 （4）需要说明的问题：具体技术指标，应待于有关供应厂家商定后确定，否则特殊定制的产品价格方面讲极其昂贵。,8,9,北京迪蒙卡特公司,北京迪蒙卡特公司专业生产大锥度、大规格数控电火花线切割机及精密电火花成型机。数控电火花线切割机床，产品规格从7725CTW800品种齐全，最大加工厚度可达到500mm（特殊定制切割厚度可达到800mm）。机床的“四连杆” 专利结构可保证15306080锥度工件的加工精度。 机床适用于各类模具加工外，还适于直（斜）齿轮，花键及异型刀具的加工。精密电火花成

6、型机控制柜采用全套日本沙迪克电路设计，技术先进，质量稳定可靠。电极损耗小，加工精度及加工效率较高。 机床主轴采用抗扭性好的矩形结构。驱动采用宽调速直流伺服电机。电源具有自适应放电加工控制，定时抬刀，抬刀高度控制，正反向控制，油路、油温控制，自动报警安全装置，防积碳等功能。Z轴单轴数控，X、Y轴采用精密光栅数显座标显示。键盘输入，内存70组加工参数、提供30组加工参数存储空间。,10,二、脉冲电源 （1）线切割加工对脉冲电源的要求： 1）脉宽较窄，260微秒； 2）单个脉冲能量，平均电流15A。 （2）线切割脉冲电源的种类 1）晶体管矩形波脉冲电源，广泛用于高速走丝机床； 2）高频分组脉冲电源：

7、有效解决：切割速度与表面粗糙度的矛盾问题； 3）并联电容型脉冲电源：常用于低速走丝线切割机床； 4）低损耗电源：见图3-12 原理：减小放电电流的上升率，可降低电极丝的损耗。,11,三、工作液循环系统 （1）工作液类型的选择： 慢走丝机床，选用去离子水；在有特殊加工精度要求时，采用绝缘性能更好的煤油。 高速走丝机床，选用专用乳化液。型号很多，有的适用于快速加工、有的适用于大厚度加工。 （2）循环装置的组成： 泵、液箱、过滤器、管道、流量控制阀。,12,第三节 电火花线切割控制系统和编程技术 一、线切割控制系统 1、轨迹控制：获得各种加工形状及尺寸； 2、加工控制功能 1）进给速度控制：自动调整

8、伺服进给速度，保持某一平均放电间隙； 2）短路回退：经常记忆电极丝走过的路线，发生短路时，减小电规，并按原来的路线快速回退； 3）间隙补偿：数控系统所控制的运动轨迹，是电极丝中心运动的轨迹，所以，加工有配合间隙要求的凸、凹模时，应进行偏移控制。偏移数值的大小=放电间隙+电极丝的半径； 4）图形的缩放、旋转和平移； 5）适应控制：在工件厚度变化的场合，能自动的改变预置的进给速度或电参数（包括：加工电流、脉冲宽度、间隔等）； 6）自动寻找中心：电极丝同过找正，自动停止在孔的中心处； 7）信息显示：动态显示程序号、计数长度等轨迹参数；显示电规准参数和切割轨迹图形。,13,二、线切割编程要点： 3B(

9、4B、5B)格式；ISO或EIA格式。 三、自动编程： 自动编程系统； 进行图形扫描，自动编程系统。,讲解P66编程实例 BBB40000GxL1 B1B9B90000GyL1 B30000B40000B60000GxNR1 B1B9B90000GyL4,14,第四节 影响线切割工艺指标的因素 一、线切割加工主要工艺指标： 1、 切割速度： 1）切割速度的概念：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。mm2/min；高速走丝的切割速度为4080 mm2/min; 2）切割效率：每安培电流的切割速度，一般切割效率为20 mm2/(minA) 2、表面粗糙度：

10、高速走丝：Ra52.5微米，最佳Ra1微米； 慢速走丝：Ra1.25微米，最佳Ra0.2微米。 3、电极丝损耗量：0.01mm/10000m2； 4、加工精度：快速走丝：0.010.02mm； 慢速走丝：0.0050.002微米。,15,二、电参数的影响 1、脉冲宽度 ti=260微秒，分组脉冲及光整加工时可小至0.5微秒 以下 2、脉冲间隔：t0减小时，平均电流增大，切割速度加快，但，脉间过小，易引起电弧和断丝。一般，t0=(48)ti。 3、开路电压：开路电压增加，会增加丝损。 4、放电峰值电流：放电峰值电流加大，切割速度加快，表面粗糙度降低，电极丝损耗比加大，甚至断丝。 一般：高速走丝，

11、峰值电流小于40A，平均电流小于5A; 低速走丝，由于脉宽窄，电极丝又粗，峰值电流有时大于100A，甚至500A。 5、放电波形：1）高频分组脉冲，加工效果较好； 2）电流波形，前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗少； 3）当脉宽较窄时，必须有较陡的前沿才能进行有效的工。,16,三、非电参数的影响 1、电极丝及其移动速度（走丝速度） （1）电极丝直径的影响： 1）粗可提高张力，减轻丝振，提高零件的加工精 度； 2）影响切缝宽度、和允许的峰值电流； 3）影响切削速度：粗速度高。 （2）走丝速度的影响： 1）高：有利于向放电间隙中带入更多的切削液； 有利于电视产物的排出； 缺点：振动大，加工精度低、表面

12、粗糙度低，易断丝。 2）低：直径选择的范围大； 允许较大的电流峰值和气化爆炸力； 振动小，加工精度高、表面粗糙度高。,17,2、工件厚度及材料 （1）工件厚度的影响： 薄：有利于进入切削液；电极丝易振动，加工精 度低； 厚：不利于进入切削液；电极丝不易振动，加工精度高，表面粗糙度高。 厚度大于50100mm时，速度下降。 （2）材料的影响： 1）加工铜、铝、淬火钢时，易； 2）加工不锈钢、磁钢、未淬火高碳钢时，稳定性差、切削速度低，粗糙度低； 3）加工硬质合金时，比较稳定，表面粗糙度高。,18,3、预置进给速度 预置进给速度的目的：紧密跟踪工件的蚀除速度。 快频繁断路； 慢偏开路、造成时开时断

13、。 理想状态：电压表或电流表稳定不动。 四、合理选择电参数 1、要求切割速度高时：脉冲电源空载电压高、断路电流大、脉冲宽度大； 2、要求表面粗糙度好时：选用分组波的电源，脉宽小、脉间适当、峰值电压低、峰值电流小； 3、要求电极丝损耗小时：选用前阶梯脉冲波形，或脉冲前沿上升比较缓慢的的波形。di/dt小。 4、要求切割厚工件时：选用矩形波、高电压、大电流、大脉宽；选用大脉间，可充分消电离。,19,五、合理调整变频进给的方法 进给速度应及时地调节，不是固定不变的。 进给速度低于工件的蚀除速度，偏开路； 进给速度高于工件的蚀除速度，偏断路。 1、用示波器观察和分析加工状态（P71 图3-17） 1）进给速度过高（过跟踪），间隙中空载电压消失，接近于断路，加工表面发焦呈褐色，工件上下面均有过烧现象； 2）进给速度过低（欠跟踪），间隙中空载电压波形较浓，接近于开路，加工表面亦发焦，呈淡褐色，工件上下面均也有过烧现象； 3）进给速度稍低（欠佳跟踪），间隙中空载、加工、断路三种波形均