数控线切割加工工艺学习教案.pptx

《数控线切割加工工艺学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控线切割加工工艺学习教案.pptx（90页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、数控线切割加工数控线切割加工(ji gng)工艺工艺第一页，共90页。高高温温也也使使电电极极丝丝和和工工件件之之间间的的工工作作液液部部分分发发生生汽汽化化，汽汽化化后后的的工工作作液液和和金金属属蒸蒸气气瞬瞬间间迅迅速速热热膨膨胀胀，并并具具有有爆爆炸炸的的特特性性。这这种种热热膨膨胀胀和和局局部部微微爆爆炸炸抛抛出出熔熔化化和和汽汽化化的的材材料料，实实现现对对工工件件材材料料的的电电蚀蚀切切割割加加工工，如如图图8 81 1所所示示。通通常常认认为为电电极极丝丝与与工工件件之之间间的的放放电电间间隙隙 电电在在0.01 0.01 mmmm左左右右（线线切切割割编编程程时时一一般般取取

2、电电0.01 0.01 mmmm），若若电电脉脉冲冲的的电电压压(diny)(diny)高，则放电间隙会稍大一些。高，则放电间隙会稍大一些。第1页/共90页第二页，共90页。为保证电极丝不被烧断，应向放电间隙注入大量工作液充分冷却电极，同时电极丝以710 ms左右的速度做轴向运动，以避免(bmin)放电总在电极丝的局部位置。高速运动的电极丝有利于不断地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。图82所示为高速走丝数控线切割加工示意图。第2页/共90页第三页，共90页。图81线切割加工(ji gng)原理 第3页/共90页第四页，共90页。图82高速(o s)走丝数控线切

3、割加工示意图 第4页/共90页第五页，共90页。线切割机床由脉冲电源、机床本体、控制系统和工作液循环系统四大部分组成。(一)脉冲电源 线切割机床的脉冲电源采用小功率、窄脉冲、高频率、大峰值电流的高频脉冲电源。一般电源的电规准有几个(j)档，以调整脉冲宽度和脉冲间隙时间，满足不同加工要求。(二)机床本体 机床本体包括：床身、坐标工作台、走丝机构组成。1、床身 床身一般为铸件，是坐标工作台、走丝机构的固定基础。床身内部安置脉冲电源和工作液箱。考虑电源会发热和工作液泵有振动，有些机床将脉冲电源和工作液箱移出床身另行安放。6第5页/共90页第六页，共90页。2、坐标工作台 坐标工作台安置在床面上，包括

4、上层工作台面、中层中拖板、下层底座，还有减速齿轮和丝杠螺母等构件。两个步进电动机经过齿轮减速，带动丝杠螺母，从而驱动(q dn)工作台在XY平面上移动。控制器每发出一个进给脉冲信号，工作台就移动lm，则称该机床的脉冲当量为1m/脉冲。工作台传动原理7第6页/共90页第七页，共90页。走丝机构传动原理3、走丝机构 快走丝机构的作用是保证电极丝能进行往复循环的高速运行，由电动机传动储丝筒作高速正反向转动。通过齿轮副传动走丝机构拖板的丝杠螺母，使电极丝均匀地卷绕在储丝筒上。储丝筒在旋转的同时，做轴向移动，轴向移动应大于电极丝直径，使电极丝整齐排列在贮丝筒上。快速走丝 能较好地将电蚀屑排出(pi ch

5、)加工区，提高加工速度。电极丝换向时的减速和加速过程中，放电和进给必须停止。否则会出现断丝。由于电极丝换向时的抖动和反向停顿，使加工表面出现凹凸不平的条纹。8第7页/共90页第八页，共90页。慢走丝机构,走丝速度(sd)在312m/s左右，电极丝多采用成卷的黄铜丝或镀锌黄铜丝，工作时单向运行，经放电加工后不再使用，电极丝的张力可调节。特点：电极丝只用一次，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量(zhling)好，但加工速度低，加工成本高。对于能割斜度的走丝机构，通过(tnggu)电极丝上导轮在纵、横两个方向的偏移，使电极丝倾斜，可加工带锥度的工件。上导轮和工作台分别由四个步进电机驱动，由计算机同时控

6、制。9第8页/共90页第九页，共90页。10（四）工作液循环系统(xnhun xtng)快走丝用的工作液是乳化液，慢走丝用的工作液是去离子水。去离子水是通过(tnggu)离子交换树脂净化器将水中的离子去除，并通过(tnggu)电阻率控制装置，控制去离子水的电阻率。工作液循环系统的作用：与电火花成形相同，主要是及时排除(pich)电蚀产物，对工件和电极丝进行冷却。（三）控制系统 作用：按程序自动控制电极丝和工件之间的相对运动轨迹和进给速度，完成对工件的加工。同时，根据放电间隙大小和放电状态，使进给速度和工件的蚀除速度相平衡，维持正常的稳定加工。第9页/共90页第十页，共90页。二、线切割机床(j

7、chung)分类 根据线切割机床控制方式的不同，数控电火花线切割根据线切割机床控制方式的不同，数控电火花线切割分为电气靠模线切割机床、光电跟踪分为电气靠模线切割机床、光电跟踪(gnzng)(gnzng)线切线切割机床和数字控制线切割机床。数字控制线切割机床，割机床和数字控制线切割机床。数字控制线切割机床，与另外两种线切割机床相比，具有重复精度高、数控与另外两种线切割机床相比，具有重复精度高、数控精度高等优点，因而得到广泛应用。精度高等优点，因而得到广泛应用。根据电极丝走丝方式的不同，数控线切割机床又有快根据电极丝走丝方式的不同，数控线切割机床又有快走丝、慢走丝线切割机床之分。走丝、慢走丝线切割

8、机床之分。第10页/共90页第十一页，共90页。1.快走丝线切割(qig)机床 所谓快走丝线切割机床是指其线电极运行速度所谓快走丝线切割机床是指其线电极运行速度(sd)(sd)较快（较快（8 812m/s12m/s），且双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到），且双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。快走丝线切割常用线电丝电极损耗到一定程度或断丝为止。快走丝线切割常用线电极为铜丝、钼丝（极为铜丝、钼丝（0.10.10.2mm0.2mm），工作液通常为乳化液或），工作液通常为乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，皂化液。由于电极丝的损耗和电

9、极丝运动过程中换向的影响，其加工精度和表面光洁度要比慢走丝差一些。其加工精度和表面光洁度要比慢走丝差一些。第11页/共90页第十二页，共90页。2慢走丝线切割机床(jchung)其 线 电 极 运 行 速 度 较 低（0.2m/s），而且线电极只能单向运动，不能重复使用，这样就避免了电极损耗对加工精度带来的影响。慢走丝线切割常用丝电极主要有紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金等，直径(zhjng)一般为0.10.35mm。工作液主要用去离子水或煤油。慢走丝线切割的尺寸精度可以达到0.001mm，表面粗糙度可以达到R1.6m。第12页/共90页第十三页，共90页。8.1.2 8.1.2 数控线切割加工的

10、特点数控线切割加工的特点数控线切割加工的特点数控线切割加工的特点8.1.3 8.1.3 数控线切割加工的应用数控线切割加工的应用数控线切割加工的应用数控线切割加工的应用 数控线切割加工为新产品数控线切割加工为新产品数控线切割加工为新产品数控线切割加工为新产品(chnpn)(chnpn)试制，精密零件试制，精密零件试制，精密零件试制，精密零件及模具加工开辟了一条新的途径，主要应用于以下几及模具加工开辟了一条新的途径，主要应用于以下几及模具加工开辟了一条新的途径，主要应用于以下几及模具加工开辟了一条新的途径，主要应用于以下几个方面：个方面：个方面：个方面：1.1.加工模具加工模具加工模具加工模具

11、数控线切割适用于各种形状的冲模。数控线切割适用于各种形状的冲模。数控线切割适用于各种形状的冲模。数控线切割适用于各种形状的冲模。2.2.加工电火花成形加工用的电极加工电火花成形加工用的电极加工电火花成形加工用的电极加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，对于铜钨，银钨合金之类的材料，用线切割加工特别对于铜钨，银钨合金之类的材料，用线切割加工特别对于铜钨，银钨合金之类的材料，用线切割加工特别对于铜钨，银钨合金之类的材料，用线切割加工特

12、别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。3.3.加工零件加工零件加工零件加工零件 第13页/共90页第十四页，共90页。线切割应用线切割应用(yngyng)：微细(wix)结构和复杂形状15第14页/共90页第十五页，共90页。线切割应用线切割应用(yngyng)：16第15页/共90页第十六页，共90页。线切割应用线切割应用(yngyng)：17第16页/共90页第十七页，共90页。线切割应用线切割应用(yngyng)：18第17页/共90页第十八页，共90页。线

13、切割应用线切割应用(yngyng)：19第18页/共90页第十九页，共90页。8.2 8.2 数控线切割加工的主要数控线切割加工的主要数控线切割加工的主要数控线切割加工的主要(zhyo)(zhyo)工艺指标及影响因素工艺指标及影响因素工艺指标及影响因素工艺指标及影响因素8.2.1 8.2.1 数控线切割加工的主要工艺指标数控线切割加工的主要工艺指标 1.1.切割速度切割速度 线切割加工中的切割速度是指在保证一定的表面粗糙线切割加工中的切割速度是指在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，单位度的切割过程中，单位(dnwi)(dnwi)时间内电极丝中心线在时间内电极丝中心线在工件上切过的面积的总和，单

14、位工件上切过的面积的总和，单位(dnwi)(dnwi)为为mm2/minmm2/min。最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度等条件最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能达到的最大切割速度。通常快走丝线切割加工下，所能达到的最大切割速度。通常快走丝线切割加工的切割速度为的切割速度为404080mm2/min80mm2/min，它与加工电流大小有关，它与加工电流大小有关，为了在不同脉冲电源、不同加工电流下比较切割效果，为了在不同脉冲电源、不同加工电流下比较切割效果，将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切割效率将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切割效率为为20mm2

15、/(minA)20mm2/(minA)。第19页/共90页第二十页，共90页。2.表面粗糙度 在我国和欧洲表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差Ra(m)来表示，在日本(r bn)常用Rmax来表示。3.电极丝损耗量 对快走丝机床，电极丝损耗量用电极丝在切割10 000 mm2面积后电极丝直径的减少量来表示，一般减小量不应大于0.01 mm。对慢走丝机床，由于电极丝是一次性的，故电极丝损耗量可忽略不计。第20页/共90页第二十一页，共90页。4.加工精度 加工精度是指所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度的总称。加工精度是一项综合指标，它包括切割轨迹的控制精度、机械传动精度、工件装夹定位精度以及脉冲

16、电源参数的波动、电极丝的直径误差、损耗与抖动、工作液脏污程度的变化(binhu)、加工操作者的熟练程度等对加工精度的影响。第21页/共90页第二十二页，共90页。8.2.2 8.2.2 影响数控线切割加工工艺影响数控线切割加工工艺影响数控线切割加工工艺影响数控线切割加工工艺(gngy)(gngy)指标的主要因素指标的主要因素指标的主要因素指标的主要因素1.1.电参数对线切割加工指标的影响电参数对线切割加工指标的影响电参数对线切割加工指标的影响电参数对线切割加工指标的影响（1 1）脉冲宽度）脉冲宽度）脉冲宽度）脉冲宽度 在其他条件不变的情况下，增大脉冲宽度在其他条件不变的情况下，增大脉冲宽度在其

17、他条件不变的情况下，增大脉冲宽度在其他条件不变的情况下，增大脉冲宽度ti ti，线切，线切，线切，线切割加工的速度提高，表面粗糙度变差。这是因为当脉冲割加工的速度提高，表面粗糙度变差。这是因为当脉冲割加工的速度提高，表面粗糙度变差。这是因为当脉冲割加工的速度提高，表面粗糙度变差。这是因为当脉冲宽度增加时，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。宽度增加时，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。宽度增加时，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。宽度增加时，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。同时，随着脉冲宽度的增加，电极同时，随着脉冲宽度的增加，电极同时，随着脉冲宽度的增加，电极同时，随着脉冲宽

18、度的增加，电极(dinj)(dinj)丝损耗也变丝损耗也变丝损耗也变丝损耗也变大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极(dinj)(dinj)丝的轰丝的轰丝的轰丝的轰击加强，结果使得接负极的电极击加强，结果使得接负极的电极击加强，结果使得接负极的电极击加强，结果使得接负极的电极(dinj)(dinj)丝损耗变大。丝损耗变大。丝损耗变大。丝损耗变大。当脉冲宽度当脉冲宽度当脉冲宽度当脉冲宽度ti ti增大到一临界值后，线切割加工速增大到一临界值后，线切割加工速增大到一临界值后，线切割加工速增大到一临界值

19、后，线切割加工速度将随脉冲宽度的增大而明显减小。因为当脉冲宽度度将随脉冲宽度的增大而明显减小。因为当脉冲宽度度将随脉冲宽度的增大而明显减小。因为当脉冲宽度度将随脉冲宽度的增大而明显减小。因为当脉冲宽度ti ti达到一临界值后，加工稳定性变差，从而影响了加工速达到一临界值后，加工稳定性变差，从而影响了加工速达到一临界值后，加工稳定性变差，从而影响了加工速达到一临界值后，加工稳定性变差，从而影响了加工速度。度。度。度。第22页/共90页第二十三页，共90页。（2）脉冲间隔 在其他条件不变的情况下，减小脉冲间隔to，脉冲频率将提高，所以单位时间内放电(fng din)次数增多，平均电流增大，从而提高

20、了切割速度。脉冲间隔to在电火花加工中的主要作用是消电离和恢复液体介质的绝缘。脉冲间隔to不能过小，否则会影响电蚀产物的排出和火花通道的消电离，导致加工稳定性变差和加工速度降低，甚至断丝。当然，也不是说脉冲间隔to越大，加工就越稳定。脉冲间隔过大会使加工速度明显降低，严重时不能连续进给，加工变得不稳定。第23页/共90页第二十四页，共90页。在电火花成型加工中，脉冲间隔的变化对加工表面在电火花成型加工中，脉冲间隔的变化对加工表面粗糙度影响不大。在线切割加工中，在其余参数不粗糙度影响不大。在线切割加工中，在其余参数不变的情况下，脉冲间隔减小，线切割工件的表面粗变的情况下，脉冲间隔减小，线切割工件

21、的表面粗糙度数值稍有增大。这是因为一般电火花线切割加糙度数值稍有增大。这是因为一般电火花线切割加工用的电极丝直径都在工用的电极丝直径都在0.25 mm0.25 mm以下，放电面积以下，放电面积(min j)(min j)很小，脉冲间隔的减小导致平均加工电流增很小，脉冲间隔的减小导致平均加工电流增大，由于面积大，由于面积(min j)(min j)效应的作用，致使加工表面粗效应的作用，致使加工表面粗糙度值增大。糙度值增大。脉冲间隔的合理选取，与电参数、走丝速度、电极脉冲间隔的合理选取，与电参数、走丝速度、电极丝直径、工件材料及厚度有很大关系。因此，在选丝直径、工件材料及厚度有很大关系。因此，在选

22、取脉冲间隔时必须根据具体情况而定。当走丝速度取脉冲间隔时必须根据具体情况而定。当走丝速度较快、电极丝直径较大、工件较薄时，因排屑条件较快、电极丝直径较大、工件较薄时，因排屑条件好，可以适当缩短脉冲间隔时间。反之，则可适当好，可以适当缩短脉冲间隔时间。反之，则可适当增大脉冲间隔。增大脉冲间隔。第24页/共90页第二十五页，共90页。（3）开路电压（4）放电峰值电流（5）放电波形(b xn)（6）极性（7）变频，进给速度第25页/共90页第二十六页，共90页。综上所述，电参数对线切割电火花加工的工艺指标的影响有如下规律：(1)加工速度(sd)随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大和脉冲间隔的减小而提高，

23、即加工速度(sd)随着加工平均电流的增加而提高。实验证明，增大峰值电流对切割速度(sd)的影响比用增大脉宽的办法显著。(2)加工表面粗糙度数值随着加工峰值电流、脉冲宽度的增大及脉冲间隔的减小而增大，不过脉冲间隔对表面粗糙度影响较小。第26页/共90页第二十七页，共90页。实实践践表表明明，在在加加工工中中改改变变电电参参数数对对工工艺艺指指标标影影响响很很大大，必必须须根根据据具具体体的的加加工工对对象象和和要要求求，综综合合考考虑虑各各因因素素及及其其相相互互影影响响关关系系，选选取取合合适适的的电电参参数数，既既优优先先满满足足主主要要加加工工要要求求，又又同同时时注注意意提提高高各各项项

24、加加工工指指标标。例例如如，加加工工精精密密小小零零件件时时，精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度是是主主要要指指标标，加加工工速速度度是是次次要要指指标标，这这时时选选择择电电参参数数主主要要满满足足尺尺寸寸精精度度高高、表表面面粗粗糙糙度度好好的的要要求求。又又如如加加工工中中、大大型型零零件件时时，对对尺尺寸寸的的精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求低低一一些些，故故可可选选较较大大的的加加工工峰峰值值电电流流、脉脉冲冲宽宽度度，尽尽量量获获得得较较高高的的加加工工速速度度。此此外外，不不管管(bgun)(bgun)加加工工对对象象和和要要求求如如何何，还还需需选选择择适适当当的的脉脉冲

25、冲间间隔隔，以以保保证证加加工工稳稳定定进进行行，提提高高脉脉冲冲利利用用率率。因因此此选选择择电电参参数数值值是是相相当当重重要要的的，只只要要能能客客观观地地运运用用它它们们的的最最佳佳组组合合，就就一一定定能能够够获获得良好的加工效果。得良好的加工效果。第27页/共90页第二十八页，共90页。2.2.非电参数非电参数(cnsh)(cnsh)对线切割加工指标的影对线切割加工指标的影响响（1 1）电极丝的选择）电极丝的选择 目前电火花线切割加工使用的电极丝目前电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼丝、钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、材料有钼丝、钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、铜钨丝等。铜钨丝等。采用钨丝加

26、工时，可获得较高的加工采用钨丝加工时，可获得较高的加工速度，但放电后丝质易变脆，容易断丝，故速度，但放电后丝质易变脆，容易断丝，故应用较少，只在慢走丝弱规准加工中尚有使应用较少，只在慢走丝弱规准加工中尚有使用。钼丝比钨丝熔点低，抗拉强度低，但韧用。钼丝比钨丝熔点低，抗拉强度低，但韧性好，在频繁的急热急冷变化过程中，丝质性好，在频繁的急热急冷变化过程中，丝质不易变脆、不易断丝。不易变脆、不易断丝。第28页/共90页第二十九页，共90页。钨钼丝(钨、钼各占50的合金)加工效果比前两种都好，它具有(jyu)钨、钼两者的特性，使用寿命和加工速度都比钼丝高。铜钨丝有较好的加工效果，但抗拉强度差些，价格比

27、较昂贵，来源较少，故应用较少。采用黄铜丝做电极丝时，加工速度较高，加工稳定性好，但抗拉强度差，损耗大。目前，快走丝线切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝，慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm以上的黄铜丝作为电极丝。第29页/共90页第三十页，共90页。（2 2）电极丝直径的影响）电极丝直径的影响 电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极丝。直径大，抗拉强度大，承受电流大，可采用较丝。直径大，抗拉强度大，承受电流大，可采用较强的电规准进行加工，能够提高输出的

28、脉冲能量，强的电规准进行加工，能够提高输出的脉冲能量，提高加工速度。同时，电极丝粗，切缝宽，放电产提高加工速度。同时，电极丝粗，切缝宽，放电产物物(chnw)(chnw)排除条件好，加工过程稳定，能提高脉排除条件好，加工过程稳定，能提高脉冲利用率和加工速度。若电极丝过粗，则难加工出冲利用率和加工速度。若电极丝过粗，则难加工出内尖角工件，降低了加工精度，同时切缝过宽使材内尖角工件，降低了加工精度，同时切缝过宽使材料的蚀除量变大，加工速度也有所降低；若电极丝料的蚀除量变大，加工速度也有所降低；若电极丝直径过小，则抗拉强度低，易断丝，而且切缝较窄，直径过小，则抗拉强度低，易断丝，而且切缝较窄，放电产

29、物放电产物(chnw)(chnw)排除条件差，加工经常出现不稳排除条件差，加工经常出现不稳定现象，导致加工速度降低。细电极丝的优点是可定现象，导致加工速度降低。细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。快走丝一般采用快走丝一般采用0.120.120.18 mm0.18 mm的钼丝。的钼丝。第30页/共90页第三十一页，共90页。（3）电极丝松紧程度的影响 电极丝张力(zhngl)对工艺指标的影响如图8-6所示。由图可知，在起始阶段电极丝的张力(zhngl)越大，则切割速度越快，这是由于张力(zhngl)大时，电极丝的振幅变小，切缝

30、宽度变窄，进给速度加快。图8-6 电极(dinj)丝张力与进给速度图第31页/共90页第三十二页，共90页。若电极丝的张力过小，一方面电极丝抖动厉害，会频若电极丝的张力过小，一方面电极丝抖动厉害，会频繁造成短路，以致加工不稳定，加工精度不高；另一方繁造成短路，以致加工不稳定，加工精度不高；另一方面，电极丝过松使电极丝在加工过程中受放电压力作用面，电极丝过松使电极丝在加工过程中受放电压力作用而产生的弯曲变形严重而产生的弯曲变形严重(ynzhng)(ynzhng)，结果电极丝切割轨，结果电极丝切割轨迹落后并偏移工件轮廓，即出现加工滞后现象，从而造迹落后并偏移工件轮廓，即出现加工滞后现象，从而造成型

31、状和尺寸误差，如切割较厚的圆柱时会出现腰鼓形成型状和尺寸误差，如切割较厚的圆柱时会出现腰鼓形状，严重状，严重(ynzhng)(ynzhng)时电极丝在快速运转过程中会跳出时电极丝在快速运转过程中会跳出导轮槽，从而造成断丝等故障；但如果过分将张力增大，导轮槽，从而造成断丝等故障；但如果过分将张力增大，切割速度不仅不继续上升，反而容易断丝。电极丝断丝切割速度不仅不继续上升，反而容易断丝。电极丝断丝的机械原因主要是由于电极丝本身受抗拉强度的限制。的机械原因主要是由于电极丝本身受抗拉强度的限制。因此，在多次线切割加工中，往往初加工时电极丝的张因此，在多次线切割加工中，往往初加工时电极丝的张力稍微调小，

32、以保证不断丝，在精加工时稍微调大，以力稍微调小，以保证不断丝，在精加工时稍微调大，以减小电极丝抖动的幅度来提高加工精度。减小电极丝抖动的幅度来提高加工精度。第32页/共90页第三十三页，共90页。在慢走丝加工中，设备操作说明书一般都有详细的张紧力设置说明，初学者可以按照说明书去设置，有经验者可以自行(zxng)设定。如对多次切割，可以在第一次切割时稍微减小张紧力，以避免断丝。在快走丝加工中，部分机床有自动紧丝装置，操作者完全可以按相关说明书进行操作；另一部分需要手动紧丝，这种操作需要实践经验，一般在开始上丝时紧三次，在随后的加工中根据具体情况具体分析。第33页/共90页第三十四页，共90页。（

33、4 4）电极丝垂直度的影响）电极丝垂直度的影响 电极丝运动的位置主要由导轮决定，如果导轮电极丝运动的位置主要由导轮决定，如果导轮有径向圆跳动或轴向窜动，电极丝就会发生振动，有径向圆跳动或轴向窜动，电极丝就会发生振动，振幅大小取决于导轮跳动或窜动值。振幅大小取决于导轮跳动或窜动值。导轮导轮V V形槽槽底圆角半径超过电极丝半径时，形槽槽底圆角半径超过电极丝半径时，将不能保持电极丝的精确位置。两导轮的轴线不将不能保持电极丝的精确位置。两导轮的轴线不平行，或者两导轮轴线虽平行，但平行，或者两导轮轴线虽平行，但V V形槽不在同形槽不在同一平面内，导轮的圆角半径会较快地磨损，使电一平面内，导轮的圆角半径会

34、较快地磨损，使电极丝正反向运动时不是靠在同一侧面上，加工表极丝正反向运动时不是靠在同一侧面上，加工表面上产生正反向条纹，这就直接影响加工精度和面上产生正反向条纹，这就直接影响加工精度和表面粗糙度。同时，由于电极丝抖动，使电极丝表面粗糙度。同时，由于电极丝抖动，使电极丝与工件间瞬时与工件间瞬时(shn sh)(shn sh)短路，开路次数增加，短路，开路次数增加，脉冲利用率降低，切缝变宽。对于同样长度的切脉冲利用率降低，切缝变宽。对于同样长度的切缝，工件的电蚀量增大，使得切割效率降低。因缝，工件的电蚀量增大，使得切割效率降低。因此，应提高电极丝的位置精度，以提高各项加工此，应提高电极丝的位置精度

35、，以提高各项加工工艺指标。工艺指标。第34页/共90页第三十五页，共90页。为了准确地切割出符合(fh)精度要求的工件，电极丝必须垂直于工件的装夹基面或工作台定位面。在具有锥度加工功能的机床上，加工起点的电极丝位置也应该是这种垂直状态。机床运行一定时间后，应更换导轮，或更换导轮轴承。在切割锥度工件之后和运行再次加工之前，应再运行电极丝的垂直度校正。第35页/共90页第三十六页，共90页。（5 5）电极丝走丝速度的影响）电极丝走丝速度的影响 对于对于(duy)(duy)快走丝线切割机床，在一定的范围内，随快走丝线切割机床，在一定的范围内，随着走丝速度着走丝速度(简称丝速简称丝速)的提高，有利于脉

36、冲结束时放电的提高，有利于脉冲结束时放电通道迅速消电离。同时，高速运动的电极丝能把工作液通道迅速消电离。同时，高速运动的电极丝能把工作液带入厚度较大工件的放电间隙中，有利于排屑和放电加带入厚度较大工件的放电间隙中，有利于排屑和放电加工稳定进行。故在一定加工条件下，随着丝速的增大，工稳定进行。故在一定加工条件下，随着丝速的增大，加工速度提高。图加工速度提高。图8-78-7为快走丝线切割机床走丝速度与切为快走丝线切割机床走丝速度与切割速度关系的实验曲线。实验证明：当走丝速度由割速度关系的实验曲线。实验证明：当走丝速度由1.4 1.4 m/sm/s上升到上升到7 79 m/s9 m/s时，走丝速度对

37、切割速度的影响非常时，走丝速度对切割速度的影响非常明显。若再继续增大走丝速度，切割速度不仅不增大，明显。若再继续增大走丝速度，切割速度不仅不增大，反而开始下降，这是因为丝速再增大，排屑条件虽然仍反而开始下降，这是因为丝速再增大，排屑条件虽然仍在改善，蚀除作用基本不变，但是储丝筒一次排丝的运在改善，蚀除作用基本不变，但是储丝筒一次排丝的运转时间减少，使其在一定时间内的正反向换向次数增多，转时间减少，使其在一定时间内的正反向换向次数增多，非加工时间增多，从而使加工速度降低。非加工时间增多，从而使加工速度降低。第36页/共90页第三十七页，共90页。图8-7 快速走丝方式(fngsh)丝速对加工速度

38、的影响第37页/共90页第三十八页，共90页。对对应应最最大大加加工工速速度度的的最最佳佳走走丝丝速速度度与与工工艺艺条条件件、加加工工对对象象有有关关，特特别别是是与与工工件件材材料料的的厚厚度度有有很很大大关关系系。当当其其他他工工艺艺条条件件相相同同时时，工工件件材材料料厚厚一一些些，对对应应于于最最大大加加工工速速度度的的走走丝丝速速度度就就高高些些，即即图图3-13-1中中的的曲曲线线将将随随工工件件厚厚度度增增加加而而向向右右移移(yu(yu y)y)。在在国国产产的的快快走走丝丝机机床床中中，有有相相当当一一部部分分机机床床的的走走丝丝速速度度可可调调节节，比比如如深深圳圳福福斯

39、斯特特数数控控机机床床有有限限公公司司生生产产的的线线切切割割机机床床的的走走丝丝速速度度有有3 3 m/sm/s、6 6 m/sm/s、9 9 m/sm/s、12 12 m/sm/s，可可根根据据不不同同的的加加工工工工件件厚厚度度选选用用最最佳佳的的加加工工速速度度(如如表表8-28-2所所示示)；还还有有另另外外一一些些机机床床只只有有一一种种走走丝丝速速度度，如如北北京京阿阿奇奇公公司司的的FWFW系系列列快快走走丝丝机床的走丝速度为机床的走丝速度为8.7 m/s8.7 m/s。第38页/共90页第三十九页，共90页。表8-2 丝速选择(xunz)范围表第39页/共90页第四十页，共9

40、0页。对对于于慢慢走走丝丝线线切切割割机机床床，同同样样也也是是走走丝丝速速度度越越快快，加加工工速速度度越越快快。因因为为慢慢走走丝丝机机床床的的电电极极丝丝的的线线速速度度范范围围约约为为每每秒秒零零点点几几毫毫米米到到几几百百毫毫米米。这这种种走走丝丝方方式式是是比比较较平平稳稳均均匀匀，电电极极丝丝抖抖动动小小，故故加加工工出出的的零零件件表表面面粗粗糙糙度度好好、加加工工精精度度高高；但但丝丝速速慢慢导导致致放放电电产产物物不不能能及及时时被被带带出出放放电电间间隙隙，易易造造成成短短路路及及不不稳稳定定放放电电现现象象。提提高高电电极极丝丝走走丝丝速速度度，工工作作液液容容易易被被

41、带带入入放放电电间间隙隙，放放电电产产物物也也容容易易排排出出间间隙隙之之外外，故故改改善善了了间间隙隙状状态态，进进而而可可提提高高加加工工速速度度。但但在在一一定定的的工工艺艺条条件件下下，当当丝丝速速达达到到某某一一值值后后，加加工速度就趋向稳定工速度就趋向稳定(如图如图8-88-8所示所示)。慢慢走走丝丝线线切切割割机机床床的的最最佳佳走走丝丝速速度度与与加加工工对对象象(duxing)(duxing)、电电极极丝丝材材料料、直直径径等等有有关关。现现在在慢慢走走丝丝机机床的操作说明书中都会推荐相应的走丝速度值。床的操作说明书中都会推荐相应的走丝速度值。第40页/共90页第四十一页，共

42、90页。图8-8 慢速走丝方式(fngsh)丝速对加工速度的影响第41页/共90页第四十二页，共90页。（6 6）工件厚度及材料的影响）工件厚度及材料的影响 1 1工件材料对工艺指标的影响工件材料对工艺指标的影响工艺条件大体相同工艺条件大体相同(xin tn)(xin tn)的情况的情况下，工件材料的化学、物理性能不同，加工下，工件材料的化学、物理性能不同，加工效果也将会有较大差异。效果也将会有较大差异。在慢速走丝方式、煤油介质情况下，加在慢速走丝方式、煤油介质情况下，加工铜件过程稳定，加工速度较快。加工硬质工铜件过程稳定，加工速度较快。加工硬质合金等高熔点、高硬度、高脆性材料时，加合金等高熔

43、点、高硬度、高脆性材料时，加工稳定性及加工速度都比加工铜件低。加工工稳定性及加工速度都比加工铜件低。加工钢件，特别是不锈钢、磁钢和未淬火或淬火钢件，特别是不锈钢、磁钢和未淬火或淬火硬度低的钢等材料时，加工稳定性差，加工硬度低的钢等材料时，加工稳定性差，加工速度低，表面粗糙度也差。速度低，表面粗糙度也差。第42页/共90页第四十三页，共90页。在快速走丝方式、乳化液介质的情况下，加工铜件、铝件时，加工过程稳定，加工速度快。加工不锈钢、磁钢、末淬火(cu hu)或淬火(cu hu)硬度低的高碳钢时，加工稳定性差些，加工速度也低，表面粗糙度也差。加工硬质合金钢时，加工比较稳定，加工速度低，但表面粗糙

44、度好。材料不同，加工效果不同，这是因为工件材料不同，脉冲放电能量在两极上的分配、传导和转换都不同。从热学观点来看，材料的电火花加工性与其熔点、沸点有很大关系。表8-2为常用工件材料的有关元素或物质的熔点和沸点。第43页/共90页第四十四页，共90页。由表可知，常用的电极丝材料钼的熔点为由表可知，常用的电极丝材料钼的熔点为26252625，沸点为，沸点为48004800，比铁、硅、锰、铬、铜、铝的熔点和沸点都高，而比，比铁、硅、锰、铬、铜、铝的熔点和沸点都高，而比碳化钨、碳化钛等硬质合金基体材料的熔点和沸点要低。在单个碳化钨、碳化钛等硬质合金基体材料的熔点和沸点要低。在单个脉冲放电能量相同的情况

45、下，用铜丝加工硬质合金比加工钢产生脉冲放电能量相同的情况下，用铜丝加工硬质合金比加工钢产生的放电痕迹小，加工速度的放电痕迹小，加工速度(sd)(sd)低，表面粗糙度好，同时电极丝低，表面粗糙度好，同时电极丝损耗大，间隙状态恶化时则易引起断丝。损耗大，间隙状态恶化时则易引起断丝。表8-2 常用工件材料的有关元素(yun s)或物质的熔点和沸点第44页/共90页第四十五页，共90页。2 2工件厚度对工艺指标的影响工件厚度对工艺指标的影响 工工件件厚厚度度对对工工作作液液进进入入和和流流出出加加工工区区域域以以及及电电蚀蚀产产物物的的排排除除、通通道道的的消消电电离离等等都都有有较较大大的的影影响响

46、。同同时时，电电火火花花通通道道压压力力对对电电极极丝丝抖抖动动的的抑抑制制作作用用也也与与工工件件厚厚度度有有关关。这这样样，工工件件厚厚度度对对电电火火花花加加工工稳稳定定性性和和加加工工速速度度必必然然产产生生相相应应的的影影响响。工工件件材材料料薄薄，工工作作液液容容易易进进入入和和充充满满放放电电间间隙隙，对对排排屑屑和和消消电电离离有有利利，加加工工稳稳定定性性好好。但但是是工工件件若若太太薄薄，对对固固定定丝丝架架来来说说，电电极极丝丝从从工工件件两两端端面面到到导导轮轮(doln)(doln)的的距距离离大大，易易发发生生抖抖动动，对对加加工工精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度带

47、带来来不不良良影影响响，且且脉脉冲冲利利用用率率低低，切切割割速速度度下下降降；若若工工件件材材料料太太厚厚，工工作作液液难难进进入入和和充充满满放放电电间间隙隙，这这样样对排屑和消电离不利，加工稳定性差。对排屑和消电离不利，加工稳定性差。第45页/共90页第四十六页，共90页。工件材料(cilio)的厚度大小对加工速度有较大影响。在一定的工艺条件下，加工速度将随工件厚度的变化而变化，一般都有一个对应最大加工速度的工件厚度。图8-9为慢速走丝时工件厚度对加工速度的影响。图8-10为快速走丝时工件厚度对加工速度的影响。第46页/共90页第四十七页，共90页。图8-9 慢速走丝时工件厚度对加工(j

48、i gng)速度的影响 第47页/共90页第四十八页，共90页。图8-10 快速走丝时工件厚度(hud)对加工速度的影响第48页/共90页第四十九页，共90页。（7）工作液的影响 在数控线切割加工中，可使用的工作液种类很多，有煤油，乳化液，去离子水，蒸馏水，洗涤剂，酒精溶液等，它们(t men)对工艺指标的影响各不相同，特别是对加工速度的影响较大。工艺条件相同时，改变工作液的种类或浓度，就会对加工效果发生较大影响。工作液的脏污程度对工艺指标也有较大影响。第49页/共90页第五十页，共90页。工作液的注入方式和注入方向对线切割加工精度有较大影响。工作液的注入方式和注入方向对线切割加工精度有较大影

49、响。工作液的注入方式有浸泡式、喷入式和浸泡喷入复合式。在工作液的注入方式有浸泡式、喷入式和浸泡喷入复合式。在浸泡式注入方法中，线切割加工区域流动性差，加工不稳定，浸泡式注入方法中，线切割加工区域流动性差，加工不稳定，放电放电(fng din)(fng din)间隙大小不均匀，很难获得理想的加工精度；间隙大小不均匀，很难获得理想的加工精度；喷入式注入方式是目前国产快走丝线切割机床应用最广的一喷入式注入方式是目前国产快走丝线切割机床应用最广的一种，因为工作液以喷入这种方式强迫注入工作区域，其间隙种，因为工作液以喷入这种方式强迫注入工作区域，其间隙的工作液流动更快，加工较稳定。但是，由于工作液喷入时

50、的工作液流动更快，加工较稳定。但是，由于工作液喷入时难免带进一些空气，故不时发生气体介质放电难免带进一些空气，故不时发生气体介质放电(fng din)(fng din)，其，其蚀除特性与液体介质放电蚀除特性与液体介质放电(fng din)(fng din)不同，从而影响了加工精不同，从而影响了加工精度。浸泡式和喷入式比较，喷入式的优点明显，所以大多数度。浸泡式和喷入式比较，喷入式的优点明显，所以大多数快走丝线切割机床采用这种方式。在精密电火花线切割加工快走丝线切割机床采用这种方式。在精密电火花线切割加工中，慢走丝线切割加工普遍采用浸泡喷入复合式的工作液注中，慢走丝线切割加工普遍采用浸泡喷入复合