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1、線切割加工原理及應用,講師: 汪 平,網要: 一、線切割加工原理 二、線切割加工機的發展史 三、線切割加工機的應用,一、線切割加工原理,線切割加工圖一所示,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.通過NC控制的監測和管控,伺服機構執行.使這種放電現象均勻一致,從而達到加工物被加工,使之具要求之尺寸大小及形狀精度的產品 .,1.線切割放電加工物理原理,如圖二,為了在2個電極之間產生電火花,這2個電極之間的電壓必須高
2、於間隙(電極-工件之間)擊穿電壓.擊穿電壓取決于: -電極和工件之間的距離 -電介液的絕緣能力.(水質比電阻) -間隙的污染狀況(腐蝕廢物). 放電首先在電場最強的點發生,這是個復雜的過程.如圖三,圖二,自由正離子和電子在場中積累.很快形成一個被電離的導電通道 如圖四,圖三,圖四,在這個階段,兩极間形成電流導致粒子間發生無數次碰撞形成一個等離子區,並很快升高到8000到12000度的高溫,在兩導體表面瞬間熔化一些材料同時,由於電極和電介液的汽化,形成一個氣泡,並且它的壓力規則上升直到非常高.,2.電極工件腐蝕的程度取決因素,A.電極熱傳導性 B.材料的熔點 C.持續時間 D.放電密度等,3.損
3、耗及去除材料的發生物理位置,A.發生在電極上的腐蝕稱作損耗 B.發生在工件上的腐蝕稱作去除材料,二、線切割加工機發展史,20世紀中期蘇聯拉扎林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時,發現電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氣化而被腐蝕掉,從而開創和發明了電火花加工方法.線切割放電機也於1960年發明於蘇聯.當時以投影器觀看輪廓面前后左右手動進給工作臺面加工,其時認為加工速度雖慢,卻可加工傳統機械不易加工的微細形狀.代表的實用例子是化纖噴嘴孔的異形孔加工.當時使用之加工液用礦物質性油(燈油).絕緣性高,極間距離小,加工速度低於現在機械,實用性受限.,將之NC化,在去離子水(接近蒸餾
4、水)中加工的機種首先由瑞士放電加工機械制造廠在1969年巴黎工作母機展覽會中展出,改進加工速度,確立無人運轉狀況的安全性.但NC紙帶的制成卻很費事,若不用大型電腦自動程式設計,對使用者是很大的負擔.在廉價的自動程式設計裝置(Automatic Programed Tools APT)出現前,普及甚緩.,三、線切割加工機的應用,1.線切割加工機結構,A.機械主體 指機械傳動及零件加工主體裝置. B.NC控制系統 提供加工電源及CNC控制信號傳遞回饋裝置. C.供液循環系統 提供加工液循環過瀘冷卻儲存的裝置.,2.線切割加工與傳統機械加工相比的優點,A.可以加工高硬度導電的金屬材料,不需特殊的 刀具 B.五軸聯動,特別適合加工異形復雜及形狀細小 精度要求高的型腔或輪廓外形 C.對操作者的手動技能要求降低,3.線切割加工與傳統機械加工相比的缺點,A.加工效率較低 B.水作加工液的情況下,工作表層有氧化層 C.非導電材料不可以加工 D.被加工的形狀上下面需貫穿,4.線切割加工在集團內的應用,A.冷衝壓模具的加工,如電腦机箱 B.塑膠模具的加工,如手机外殼 C.金屬五金零部件的加工 D.樣品的制作,如電腦外殼樣品,到此結束!,
