《精密与特种加工技术 教学课件 ppt 作者 张建华 主编 1_第五章 电火花线切割加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精密与特种加工技术 教学课件 ppt 作者 张建华 主编 1_第五章 电火花线切割加工（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、03GDD5,主编,第五章 电火花线切割加工,第一节 电火花线切割加工的原理、特点及应用 第二节 电火花线切割加工机床 第三节 数控线切割编程 第四节 电火花线切割加工的工艺指标和常用工艺参数,第一节 电火花线切割加工的原理、特点及应用,一、基本原理 二、线切割加工的特点 三、线切割加工的应用,一、基本原理,图- 电火花线切割加工示意图 坐标工作台 夹具 工件 脉冲电源 导轮 电极丝 丝架 工作液箱 贮丝筒,二、线切割加工的特点,)不需要制造复杂的成形电极。 )能够方便快捷地加工薄壁、窄槽、异形孔等复杂结构零件。 )一般采用精规准一次加工成形，在加工过程中大都不需要转换加工规准。 )由于采用移
2、动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较少，从而对加工精度的影响比较小，特别是在低速走丝线切割加工时，电极丝一次性使用，电极丝的损耗对加工精度的影响更小。 )工作液多采用水基乳化液，很少使用煤油，不易引燃起火，容易实现安全无人操作运行。 )没有稳定的拉弧放电状态。 )脉冲电源的加工电流较小，脉冲宽度较窄，属于中、精加工范畴，采用正极性加工方式。,三、线切割加工的应用,)适用于各种形式的冲裁模及挤压模、粉末冶金模、塑压模等通常带锥度的模具加工。 )高硬度材料零件的加工。 )特殊形状零件的加工。 )加工电火花成形加工用的铜、铜钨、银钨合金等材料电极。,第二节 电火花线切割加工机床,一、机床分
3、类与主要技术参数 二、机床结构,一、机床分类与主要技术参数,二、机床结构,(一)机械部分 (二)电气部分,二、机床结构,图- 高速走丝线切割加工设备的结构组成 卷丝筒 走丝溜板 丝架 上滑板 下滑板 床身 电源、控制柜,(一)机械部分,.床身 .坐标工作台 .运丝机构 .丝架 .工作液循环系统,.床身,床身是坐标工作台、运丝机构、丝架的支撑和固定基础，应有足够的刚度和强度，一般采用箱体式结构。,.坐标工作台,目前在电火花线切割机床上采用的坐标工作台，大多为、方向线性运动。坐标工作台的纵、横滑板是沿着导轨往复移动的，对导轨的精度、刚度、耐磨性有较高的要求。导轨还应使滑板运动灵活、平稳。,.运丝机
4、构,在电火花线切割加工时，电极丝是不断移动的，这个动作是由运丝机构完成的。高速走丝运丝机构由贮丝筒组件、上下滑板、齿轮副、丝杠副、换向装置等部分组成。贮丝筒通过联轴器与驱动电动机相连。,.丝架,图- 高速运丝系统示意图,.工作液循环系统,在电火花线切割加工过程中，需要稳定地供给有一定绝缘性能的工作介质工作液，以冷却电极丝和工件，排除电蚀产物等，保证火花放电的持续稳定进行。,(二)电气部分,.脉冲电源 .控制系统 .数字程序控制原理,.脉冲电源,图- 晶体管矩形波脉冲电源原理图,.控制系统,()轨迹控制 精确控制电极丝相对于工件的运动轨迹，加工出需要的工件形状和尺寸。 ()加工控制 主要包括对伺
5、服进给速度、脉冲电源、运丝机构、工作液循环系统的控制。,.数字程序控制原理,图- 切割直线的原理,.数字程序控制原理,图- 切割圆弧的原理,第三节 数控线切割编程,一、线切割基本编程方法 二、自动编程,一、线切割基本编程方法,.程序格式及编写程序的方法 .零件编程实例,.程序格式及编写程序的方法,.程序格式及编写程序的方法,()计数方向和计数长度 ()加工指令,计数方向及其选择：为了保证所要加工的圆弧或直线段能按要求的长度加工出来，一般线切割加工机床是通过控制从起点到终点某个滑板进给的总长度来实现的。,()计数方向和计数长度,图- 加工指令,()加工指令,图- 加工工件,.零件编程实例,.零件
6、编程实例,()加工直线段 ()加工斜线段 ()加工圆弧 ()加工斜线段,()加工直线段,以起点为坐标原点，与轴重合，程序为：,()加工斜线段,以点为坐标原点，则点对点的坐标为、，程序为：,()加工圆弧,以该圆弧圆心为坐标原点，经计算，圆弧起点对圆心点的坐标为：，程序为：,以点为坐标原点，终点对点的坐标为，程序为：,()加工斜线段,当零件的形状比较复杂或具有非圆曲线时，人工编程的工作量大，容易出错，甚至无法实现。为了简化编程工作，提高工作效率，利用计算机进行自动编程是必然的趋势。,二、自动编程,二、自动编程,)处理直线、圆弧、非圆曲线和列表曲线所组成的图形。 )能以相对坐标和绝对坐标编程。 )能
7、进行图形旋转、平移、对称(镜像)、比例缩放、偏移、加线径补偿量、加过渡圆弧和导角等。 )显示、打印图表、绘图机作图、直接输入线切割加工机床等多种输出方式。,第四节 电火花线切割加工的工艺指标和常用工艺参数,一、线切割加工的主要工艺指标 二、线切割加工工艺参数的选择,一、线切割加工的主要工艺指标,.切割速度 .加工表面粗糙度 .加工精度,.切割速度,在一定的切割条件下，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度，单位为，通常高速走丝线切割加工速度为。,.加工表面粗糙度,我国和欧洲通常采用轮廓算术平均偏差()来表示，日本则采用()来表示。高速走丝线切割加工的表面粗糙度一般为.，最佳也
8、只有左右。低速走丝线切割加工的表面粗糙度一般为.，最佳可达.。,.加工精度,加工精度是指加工后工件的尺寸精度、几何形状精度(如直线度、平面度、圆度等)和相互位置精度(如平行度、垂直度、倾斜度等)的总称。,二、线切割加工工艺参数的选择,.脉冲宽度 .脉冲间隔 .开路电压 .放电峰值电流,.脉冲宽度,通常情况下，放电脉冲宽度加大时，切割速度提高，加工表面粗糙度变差。一般取脉冲宽度为。,.脉冲间隔,放电脉冲间隔减小时，平均电流增大，切割速度加快。但脉冲间隔过小会引起电弧放电和断丝。一般情况下，取脉冲间隔为。在切割大厚度工件时，应取较大值，以保持加工过程的稳定性。,.开路电压,开路电压峰值提高，加工电
9、流和放电间隙增大，可以提高切割速度和加工过程的稳定性。但加工表面质量和加工精度略有降低。,.放电峰值电流,峰值电流增大，切割加工速度提高，表面粗糙度值增大，电极丝的损耗比加大。一般取峰值电流小于，平均电流小于。,第五节 三维电火花线切割和多次切割加工,一、三维电火花线切割加工 二、多次切割加工,一、三维电火花线切割加工,.三维直纹曲面的电火花线切割加工 .上下异型面切割加工,一、三维电火花线切割加工,图- 各种机床坐标系,.三维直纹曲面的电火花线切割加工,图- 切割直纹曲面示意图,.上下异型面切割加工,上下异型面切割加工是线切割加工的通用加工方法，其轨迹控制的主要内容是电极丝中心轨迹计算、上下丝架投影轨迹计算、拖动轴位移增量计算和细插补计算。,线切割加工时，如果取不同的加工余量用同一加工程序加工同一个工件，便是所谓的多次切割。 工件材料的多次去除，可以逐步释放材料的内应力，减小材料变形，从而提高加工精度。,二、多次切割加工,二、多次切割加工,目前减小塌角的方法主要有： )小拐角附近的单个脉冲能量，以减小放电间隙。 )改变电极丝的运行轨迹。,
