数控电加工技术课件 模块四 电火花线切割加工工艺

模块四电火花线切割加工工艺VS电火花成型加工电火花线切割加工一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的切割速度及主要影响因素电火花线切割加工时的切割速度是反映加工效率的重要指标。切割速度一般用电极丝的中心线在单位时间内在工件上扫过的面积来表示，即Vwa

(mm²/min)

。也有用电极丝沿图形加工轨迹的进给速度作为电火花线切割加工的切割速度的，但工件厚度不同，这个进给速度是不一样的。一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的切割速度及主要影响因素电极丝材料电极丝直径电极丝振动电极丝张力走丝速度1.电极丝对切割速度的影响因素工作液脉冲电源2.工件对切割速度的影响因素一、电火花线切割加工工艺概述影响电火花线切割加工的加工精度的主要因素机床的机械精度对加工精度的直接影响，例如，丝架与工作台的垂直度、工作台拖板移动的直线度及其相互垂直度、夹具的制造精度与定位精度等，对电火花线切割加工的加工精度都有直接影响。导轮组件的几何精度与运动精度，以及电极丝张力的大小与稳定性对加工区域电极丝的振动幅度和频率有影响，所以对加工精度的影响也很大。对于固定工件的夹具也应予以重视，除了夹具自身的制作精度，装夹时一定要牢固、可靠。机床的机械精度加工精度加工尺寸精度形状位置精度一、电火花线切割加工工艺概述影响电火花线切割加工的加工精度的主要因素如脉冲波形、脉冲宽度、间隙电压等对工件的蚀除量、放电间隙及电极损耗有较大的影响。因此，在电火花线切割加工过程中，应尽量保持脉冲宽度、间隙电压的稳定，使放电间隙保持均匀一致，从而有利于加工精度的提高。放电波形前后沿调整得陡一些，可以降低电极损耗，从而有利于加工精度的提高。电参数机床控制系统的控制精度对电火花线切割加工的加工精度也有直接的影响。控制精度越高、越稳定，加工精度越高。机床控制系统一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的表面粗糙度及其主要影响因素电极丝在放电过程中不断移动，会产生振动，对加工表面产生不利的影响，放电产生的瞬间高温使工件表层材料熔化、汽化，在爆炸力作用下收缩。工件表面粗糙度值的高低表面变质层的厚薄一、电火花线切割加工工艺概述工作液对工艺指标的影响在电火花线切割加工过程中，工作液是脉冲放电的介质，对工艺指标的影响很大。它对切割速度、表面粗糙度、加工精度也有影响。电火花线切割机使用的加工液分为两种：水和油。加工液是影响加工速度及加工精度的主要因素。影响加工效率的因素有加工液处理方法、液体压力、液体电导率、液温和喷流压力。一、电火花线切割加工工艺概述工作液对工艺指标的影响工作液可以起到如下4种作用：极间绝缘、极间冷却、排出加工屑、保持工件的温度。在喷水加工中，喷嘴的液量、液体压力、工件与喷嘴的高度及工件的厚度等因素的不同，会对加工速度、加工精度产生一定影响。工作液处理方法与液体压力电导率表示电流的导电状况，液体电导率对加工特性的影响很大，主要影响内容包括：改变放电间隙、使线电极断丝、恶化表面精度和表面性状、生成变质层。液体电导率电导率对加工特性的影响一、电火花线切割加工工艺概述工作液对工艺指标的影响液温管理的目的是减少机床主体、加工液及环境温度的相对温差,从而稳定加工精度，一般采用加工液冷却装置来实施液温管理。但加工液过冷也会产生问题，因此，希望加工液能与室温保持相同，最好以比室温低1~2℃作为温度的设定目标。液温进行高速加工时，喷流压力必须加强。对于平常加工，可使喷流压力降低，同时降低加工条件。进行高精度加工时，请参照手册加工条件表。喷流压力一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的电极丝对加工的影响随着线切割机朝自动化、精密化方向不断发展，其对电极丝的质量要求也越来越严格。电极丝一般要求加工速度快、容易达到加工精度、价格低廉。电火花线切割加工时，并非只是追求提高加工速度，更重要的是能有效提高加工精度。提高加工精度，不仅需要线电极的细丝化，还要求电极丝张力高、材质均匀、表面平滑及无挠曲。一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的电极丝对加工的影响黄铜电极丝：生产效率高，切割加工过程比较稳定，但抗拉强度较低，易断丝，常用于慢速走丝加工。添加元素的黄铜电极丝：把作为第３种元素的铬等元素加到黄铜中，改善电极丝在高温条件下的抗拉强度，提高了放电加工时的张力。复合电极丝：在黄铜上镀覆锌层的电极丝，提高加工速度及加工精度，但是价格较高；钨、钼电极丝切割时不容易断丝，多用于快速走丝加工。电极丝的直径对切割速度影响较大，直径越大切割速度越快，所以增大电极丝的直径对切割大厚度的工件有利。电极丝的直径一般为ϕ0.1~0.25mm。电极丝的种类一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的电极丝对加工的影响电极丝的抗拉强度取决于电极丝拉制时拉丝模拉丝时的加工率（断面减小率）。加工率越大，抗拉强度就越大。在进行锥度加工时，电极丝的性质越坚挺就越会产生挠曲现象，从而难于达到加工精度。因此，应尽量采取软质材料的电极丝。电极丝的质量一、电火花线切割加工工艺概述电火花线切割加工的电极丝对加工的影响加工工件厚度与线径：应按不同加工工件厚度选择适当的线径，选择线径的顺序为加工板厚→所需要的拐角R

大小→加工速度。电极丝材料与加工速度：为了兼顾加工精度或不同加工形状的工件，以分别采用硬质黄铜材料的电极丝或钢芯材料的复合电极丝为宜。电极丝直径与加工速度：不同线径的线电极的加工电流的承受力有很大差异。电极丝的直径越大，越有利于提高加工速度。一般情况下，对于板厚的工件，在进行一次切割（粗切）时，最好使用直径大的电极丝。加工精度：电火花线切割加工时，因受线径的影响，加工的最小拐角R受到一定限制。R较小时必须采用细丝，一般要求采用与拐角R相应直径的线电。电极丝的选择二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工中的常用夹具及工件的正确装夹方法1.电火花线切割加工中常用的夹具工件装夹的形式对加工精度有直接影响。电火花线切割加工机床的夹具比较简单，一般是在通用夹具上采用压板、螺栓固定（双丝压板）工件。可加长双丝压板二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工中的常用夹具及工件的正确装夹方法1.电火花线切割加工中常用的夹具为了适应各种形状工件加工的需要，还可使用磁性夹具、分度夹具或专用夹具等。另外，还可采用精密虎钳和3R工艺基准定位系统。分度夹具V形夹具线切割夹具二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工中的常用夹具及工件的正确装夹方法2.工件装夹范例正确的例子错误的例子二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工的工艺流程及要求1.电火花线切割加工的工艺流程对图样进行分析和审核01编程02检验04加工前的调整03二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工的工艺流程及要求2.电火花线切割加工的要求由于电火花线切割加工的零件大部分是封闭的图形，所以起始切割点也是完成切割的终点。在电火花线切割加工过程中，电极丝返回到起始切割点时很容易形成加工痕迹，使工件精度受到影响。起始切割点的选择原则：当切割工件各表面的表面粗糙度要求不一致时，应在较粗糙的工件表面上选择起始切割点。当切割工件各表面的表面粗糙度要求相同时，首选图样上直线与直线的交点，其次选择直线与圆弧的交点和圆弧与圆弧的交点。当切割工件各表面的表面粗糙度相同，又没有相交面时，起始切割点应选择在钳工容易修复的凸出部位。起始切割点（引入线的终点）二、电火花线切割加工中的夹具和工艺流程电火花线切割加工的工艺流程及要求2.电火花线切割加工的要求凸模引入线长度一般取3~5mm，切割方向的选择与工件的装夹位置有关，通常将工件与其夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端，以尽量减少或防止工件变形。引入、引出线位置和切割方向不合理合理引入、引出线位置凹模穿丝点多取在凹模的对称中心或轮廓线的延长线上，起始切割点（引入线的终点）的选取除考虑上述原则外，还应考虑选取最短路径切