数控线切割机床简介

数控线切割

机床的简介

一数控线切割机床

发展史

（一）国外发展史20世纪中期（1943年）,苏联拉扎连科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化﹑氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割放电机也于1956年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。当时使用之加工液用矿物质性油(灯油)。绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在机械，实用性受限。将之NC化，在脱离子水（接近蒸馏水）中加工的机种首先由瑞士放电加工机械制造厂在1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却很费事，若不用大型计算机自动程序设计，对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置（AutomaticProgramedToolsAPT）出现前，普及甚缓。日本制造厂开发用小型计算机自动程序设计的线切割放电加工机廉价，加速普及。线切割放电加工的加工形状为二次元轮廓。自动程序装置广用简易形APT（APT语言比正式机型容易），简易形APT的出现为线切割放电机发展的重要因素。（二）国内发展史

1958年，我国开始着手设计制造简易线切割机床。1960年，我国第一次全国电加工会议上，首次展出电火花线切割样品（筛网及其它电真空器件）。1961年，我国研制成功靠模控制的电火花线切割机床。1964年，我国研制成功简易数控阳极机械线切割机床，它是我国快速走丝电火花线切割机床的雏形1967年，我国研制出光电跟踪电火花线切割机床（DM6702型）1969年，我国研制出数字控制电火花线切割机床。1982年，①中国科学院电工研究所研制成电火花线切割机，微机处理系统，并且有人机对话“BASIC”语言自动编程功能②我国机械工业部、苏州电加工机床研究所研制成功微处理机控制的DK7716型电火花低速走丝线切割机床。1983年，①航天工业部北京控制工程研究所创造最大切割厚度为500mm钢件和600mm黄铜件的电火花超厚线切割记录，同时研制出超厚线切割专用“502-1号”乳化油。②北京电加工机床厂生产出DK7725微机处理机控制的超厚电火花线切割机床。最大切割厚度为400mm田，加工重量为120kg。1984年，①航天工业部北京控制工程研究所在北京电加工机床厂大力协助下研制成WC-1805A高光洁度线切割脉冲电源和“航天502-2号”乳化油。②上海无线电厂的电火花线切割，对于直线最大切割速度达。二数控线切割

机床加工原理（一）.电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容(如图a所示):

1.电极丝与工件之间的脉冲放电。

2.电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。

3.工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。脉冲电源+-VXY图a

1.电极丝与工件之间的脉冲放电电火花线切割时电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。在正负极之间加上脉冲电源，当来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度瞬时可高达10000°C以上，高温使工件金属熔化，甚至有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气化，这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸，将熔化和气化了的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在0.O1mm左右，若电脉冲的电压高，放电间隙会大一些。为了电火花加工的顺利进行，必须创造条件保证每来一个电脉冲时在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电。首先必须使两个电脉冲之间有足够的间隔时间，使放电间隙中的介质消电离，即使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度，以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。为了保证火花放电时电极丝不被烧断，必须向放电间隙注人大量工作液，以便电极丝得到充分冷却。同时电极丝必须作高速轴向运动，以避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断，电极丝速度约在7~10m/s左右。高速运动的电极丝，还有利于不断往放电间隙中带入新的工作液，同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。电火花线切割加工时，为了获得比较好的表面粗糙度和高的尺寸精度，并保证电极丝不被烧断，应选择好相应的脉冲参数，并使工件和钼丝之间的放电必须是火花放电，而不是电弧放电。2.电火花线切割加工的走丝运动为了避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断，影响加工质量和生产效率。在加工过程中电极丝沿轴向作走丝运动。走丝原理如图b所示。钼丝整齐地缠绕在储丝筒上，并形成一个闭合状态，走丝电机带动储丝筒转动时，通过导丝轮使钼丝作轴线运动。图b走丝机构原理图3.X、Y坐标工作台运动工件安装在上下两层的X、Y坐标工作台上图C，分别由步进电动机驱动作数控运动。工件相对于电极丝的运动轨迹，是由线切割编程所决定的。图c上层工作台的传动示意图三数控线切割

机床的分类1按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数字程序控制及微机控制等；2按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等；3按加工特点可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型等；4按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。数控线切割的主要用途

(一)模具加工

适用于加工各种形状的冲模。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、凹模及卸料板等。模具配合间隙、加工精度通常都能达到要求。此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。（二）加工电火花成形加工用的电极

一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。（三）

加工试验品及零件加工在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，例如试制切割特殊微电机硅钢片定、转子铁心，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便，加工薄件时还可多片叠在一起加工。在零件制造方面，可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮