线切割放电加工基本原理与方法简介

1、譚雪江譚雪江20022002年年3 3月月線切割加工原理試用版試用版割割工工加加線線切切放放電電原原理理課程提醒你課程提醒你! !本課程內容理論性較強可能會.割割工工加加線線切切放放電電原原理理目目 錄錄.放電加工法簡介.線切割放電加工基本原理.線切割放電加工基本規律.線切割加工的加工范圍.塑模線割設備概況6.結束語割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第一節第一節.放電加工法的放電加工法的產生及發展產生及發展:18世紀70年代-發明蒸汽机18世紀80年代-傳統机械加工法產生1943年-前蘇聯拉扎林柯夫婦發明電火花加工法1955年-我國設計研制出穿孔

2、机,電火花机床1961年-中科院研制出我國第一台線割机”春燕”1963年-哈爾濱工業大學開設放電加工課程割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第一節第一節.放電加工法的放電加工法的產生及發展產生及發展:1969年-上海電表厂張維良發明快走絲線割机 复旦大學研制開發出”線割數控系統”1979年-我國成立第一個電加工學會1981年-高校間成立加工教學研究會1997年-線割机床年產量 3800台割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第二節第二節.傳統切削加工傳統切削加工与電火花加工的特點与電火花加工的特點:傳統切

3、削加工傳統切削加工1.依靠刀具材料比工件更硬2.依靠机械能把工件多余材料切除.電火花加工法電火花加工法1.工具硬度可以低于被加工材料硬度.2.不主要依靠机械 能去除金屬;工具 与工件之間不存 在顯著機械切削力.割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第一節第一節. .線切割放電原理線切割放電原理線割放電加工如圖所示,以銅線作為工具電極,在銅線與鋼.銅或超硬合金等被加工物材料之間施加60300v的脈沖電壓,並保持550u間隙,間隙中充滿煤油.水等絕緣介質,使電極與被加工物之間發生火花放電,並彼此被消耗.腐蝕.在工件表面上電蝕出無數的小坑.

4、通過NC控制的監測和管控,伺電極絲被加工工作物(工件)加工電源脈沖電源電流峰值(IP)放電時間(ON)休止時間(off)割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第一節第一節. .線切割放電原理線切割放電原理服機構執行.使這種放電現象均勻一致,從而達到加工被加工物,使之具要求之尺寸大小及形狀精度的產品電極絲被加工工作物(工件)割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第二節第二節. .線切割放電的基本條件線切割放電的基本條件1.1.有充足的脈沖電源有充足的脈沖電源3.3.有絕緣性能的

5、液体作介質有絕緣性能的液体作介質2.2.工具工具( (銅絲銅絲) )与工件之間保持一定距离与工件之間保持一定距离割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節第三節. .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程1.1.极間介質電离极間介質電离, ,擊穿擊穿, ,形成放電通道形成放電通道施加電壓施加電壓撞擊分子或原子撞擊分子或原子形成電場形成電場1010V/mm100V/umV/mm100V/um負電子沖向陽极負電子沖向陽极產生電离產生電离形成放電通道形成放電通道割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理

6、線切割放電加工基本原理第三節第三節. .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程. .介質熱分解介質熱分解, ,工具和材料融化工具和材料融化, ,气化熱膨脹气化熱膨脹: :電子奔向正极電子奔向正极, ,离子奔向負极离子奔向負极沸騰沸騰電電, ,動動, ,熱熱气化气化, ,融化融化体積猛增体積猛增割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節第三節. .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程 . .工具和材料拋出工具和材料拋出: :体積猛增內外壓力不等高壓處熔液和蒸汽排擠拋出割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放

7、電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節第三節. .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程. .极間介質消電离极間介質消電离: :電源結束電壓電流為零帶電粒子复合為中性粒子介質恢复絕緣性割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第四節第四節. .未知領域未知領域工作液成份作用放電間隙內部狀況 正負极間能量轉換与分配通道結構 材料拋出放電過程中熱場,流場,力場變割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規律線切割放電加工基本規律第一節第一節. .极性效應极性效應在線切割加工過程中在線切割加工過程中, ,無論是正

8、极還是負极無論是正极還是負极都會受到不同程度的電蝕都會受到不同程度的電蝕( (不論材料是否相不論材料是否相同同),),這种單純由于正負极性不同而彼此電這种單純由于正負极性不同而彼此電蝕量不一樣的一种現象蝕量不一樣的一种現象. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規律線切割放電加工基本規律第二節第二節. .吸附效應吸附效應在線切割加工過程中在線切割加工過程中, ,正的電极表面能吸正的電极表面能吸附附. .分解游离出來的碳微粒的一种現象分解游离出來的碳微粒的一种現象. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規律線切割放電加工基本規律

9、第三節第三節. .熱傳效應熱傳效應放電過程中放電過程中, ,工件表面的瞬時溫度不僅与瞬工件表面的瞬時溫度不僅与瞬時放電的總熱量有關時放電的總熱量有關( (和放電能量成正比和放電能量成正比),),還与工件材料的導熱性能有關還与工件材料的導熱性能有關. .導熱性能導熱性能較差的材料在相同條件下損耗較大較差的材料在相同條件下損耗較大. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規律線切割放電加工基本規律第四節第四節. .常數影響常數影響材料的熔點材料的熔點. .沸點沸點. .比熱容比熱容. .熔化熱熔化熱. .气化熱愈高气化熱愈高, ,電蝕量將愈少電蝕量將愈少. .愈難加

10、工愈難加工. . 割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規律線切割放電加工基本規律第五節第五節. .工作液影響工作液影響作用作用: : a.a.形成火花擊穿的放電通道形成火花擊穿的放電通道; ;b.b.放電結束后迅速恢复間隙絕緣狀態放電結束后迅速恢复間隙絕緣狀態; ;c.c.對通道產生壓縮作用對通道產生壓縮作用; ;d.d.幫助電蝕產物的拋出和排出幫助電蝕產物的拋出和排出; ;e.e.冷卻冷卻. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第四章第四章.線切割加工的加工范圍線切割加工的加工范圍第一節第一節. .形狀方面形狀方面圓孔圓孔, ,方孔方孔, ,异形孔异形孔,

11、,圓柱形圓柱形, ,方柱形方柱形, ,錐形錐形, ,上下异形上下异形, ,長齒形長齒形, ,長槽形長槽形, ,齒輪齒輪形狀等二維形狀形狀等二維形狀, ,還能加工三維直紋面還能加工三維直紋面形狀形狀. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第四章第四章.線切割加工的加工范圍線切割加工的加工范圍第二節第二節. .材料方面材料方面線切割加工目前主要加工的材料有線切割加工目前主要加工的材料有: :各种板材各种板材, ,磁鋼磁鋼, ,硅鋼片沖片硅鋼片沖片, ,鉬鉬. .鎢鎢. .半導体材料及粉末冶金鋼半導体材料及粉末冶金鋼, ,貴重金屬等具有導電性能貴重金屬等具有導電性能或半導性能的材料切割或半導性能的

12、材料切割. . 線線割割機機AP200 塑模線切割設備概況塑模線切割設備概況 塑模線切割設備概況塑模線切割設備概況AP200 線線割割機機設備名稱線切割加工機廠牌SODICK機器型號AP200NC控制電源型號EX21加工線徑(mm)0.070.25XYZ軸驅動方式XYZ軸馬達驅動XYZ軸加工行程(mm)224152125加工介質水与油兩用加工精度 (mm) 0.002 2. 2. 塑模線切割設備概況塑模線切割設備概況A320D 線線割割機機 塑模線切割設備概況塑模線切割設備概況A320D 線線割割機機設備名稱線切割加工機廠牌SODICK機器型號A320DNC控制電源型號EX21加工線徑(mm)0.15 0.25XYZ軸驅動方式XY軸馬達驅動XYZ軸加工行程(mm)324208175加工介質純水加工精度 (mm) 0.004快速穿孔机簡介快速穿孔机簡介沙迪克慶鴻亞特快速穿孔机簡介快速穿孔机簡介加工定位精度:0.030mm加工使用電极: 0.15mm 3.00mm 軸驅動方式:手動數顯控制細孔加工范圍: 0.21mm 3.20mmXYZ軸加工行程:300