《电火花线切割加工课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电火花线切割加工课件（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞电火花线切割加工概述电火花线切割加工概述第五讲第五讲特种加工项目之线切割加工：特种加工项目之线切割加工：安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞教学目的要求教学目的要求: : 了解了解电火花线切割加工的原理、特点、分类、应用，会电火花线切割加工的原理、特点、分类、应用，会选用电规准的有关参数和工作液、选用电规准的有关参数和工作液、电极丝电极丝种类，掌握工件装种类，掌握工件装夹的方法及预防变形的措施。夹的方法及预防变形的措施。主要教学内容：主要教学内容： 一、一、线切割加工的原理、特点、分类、应用线切割加
2、工的原理、特点、分类、应用 二、二、电规准的选择电规准的选择 三、工作介质的选择三、工作介质的选择 四、四、电极丝的选择电极丝的选择 五、五、工件的装夹与预防变形的措施工件的装夹与预防变形的措施教学重点、难点：教学重点、难点：电规准的选择电规准的选择 预防变形的措施预防变形的措施安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞复习旧课复习旧课导入新课导入新课电火花穿孔加工效率低，如何提高电火花穿孔加工效率低，如何提高？电火花加工前电火花加工前工件如何准备？工件如何准备？粗、精粗、精规准如何选用？规准如何选用？视频视频安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院
3、刘良瑞一、电火花线切割的原理、特点、分类、应用一、电火花线切割的原理、特点、分类、应用1 1、加工原理、加工原理 移动的电极丝移动的电极丝电腐蚀电腐蚀按预定轨迹运动的工件按预定轨迹运动的工件1 1、数控装置、数控装置 2 2、储丝筒、储丝筒 3 3、导轮、导轮 4 4、钼丝、钼丝 5 5、工件、工件 6 6、喷嘴、喷嘴7 7、十字滑板、十字滑板 8 8、脉冲电源、脉冲电源 9 9、泵、泵 1010、工作液、工作液 1111、步进电动机、步进电动机安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞零件工艺分析手工手工自动自动编程数控装置功放机床步进电机脉冲运丝变频加工过程加工过程
4、安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞2、机床的组成、机床的组成（1）床身）床身（2）坐标工作台）坐标工作台（3）运丝机构）运丝机构（4）工工作作液液及及循循环环系统系统（5）高频脉冲电源）高频脉冲电源（6）数控系统）数控系统安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞快走丝线切割机床快走丝线切割机床加工精度为加工精度为0.01mm，表面粗糙度，表面粗糙度Ra1.66.3m安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞加工精度可达到加工精度可达到1.5m，加工表面粗糙度，加工表面粗糙度Ra0.10.2m。慢走丝线切割机床慢走
5、丝线切割机床安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞3、分类、分类（1）控制方式）控制方式 靠模仿形加工、光电跟踪加工、数字控制加工、微机控制靠模仿形加工、光电跟踪加工、数字控制加工、微机控制 （2）电源形式）电源形式 RC电源，晶体管、分组脉冲、自适应控制电源电源，晶体管、分组脉冲、自适应控制电源（3）加工特点）加工特点 大、中、小型；普通直壁型与锥度切割型大、中、小型；普通直壁型与锥度切割型（4）走丝速度）走丝速度 高速走丝机床（一般走丝速度为高速走丝机床（一般走丝速度为8-10m/s8-10m/s） 低速走丝机床（一般走丝速度低速走丝机床（一般走丝速度0.001
6、-0.25m/s0.001-0.25m/s） （5）电极丝位置：立式、卧式）电极丝位置：立式、卧式 （6）工作液供给方式：冲液式、浸液式）工作液供给方式：冲液式、浸液式安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞4、加工特点（、加工特点（与电火花成型加工比与电火花成型加工比）（1）不需要制作电极，可节约电极设计、制造费用，缩短生产周期）不需要制作电极，可节约电极设计、制造费用，缩短生产周期 ；（2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料；）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料；（3）加工电流小、脉宽窄，属中、精加工，采用）加工电流小、
7、脉宽窄，属中、精加工，采用正极性加工正极性加工，一次成型，不，一次成型，不需转换电规准；需转换电规准；（4）快走丝线切割采用低损耗电源且电极丝高速移动、慢走丝线切割单向走）快走丝线切割采用低损耗电源且电极丝高速移动、慢走丝线切割单向走丝时在加工区域总是保持新电极加工，因而电极损耗极小（一般可忽略丝时在加工区域总是保持新电极加工，因而电极损耗极小（一般可忽略不计），有利于加工精度的提高（精度可达不计），有利于加工精度的提高（精度可达0.010.0015mm，表面粗糙，表面粗糙度可达度可达Ra1.60.2m）；）； （5）切缝可窄达仅）切缝可窄达仅0.005mm，材料利用率高；，材料利用率高；（6
8、）一般采用水基工作液，安全可靠；）一般采用水基工作液，安全可靠；（7）自动化程度高，操作方便（如加工冲模的凹凸模间隙可任意调节）；）自动化程度高，操作方便（如加工冲模的凹凸模间隙可任意调节）；（8）采用四轴联动，可加工锥度，上、下面异形体零件。）采用四轴联动，可加工锥度，上、下面异形体零件。安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞5、应用、应用（1 1）加工微细结构、复杂形状、高精度、高表面质量零件。）加工微细结构、复杂形状、高精度、高表面质量零件。（2 2）加工特殊形状、特殊材料、贵重材料）加工特殊形状、特殊材料、贵重材料（3 3）加工成形刀具、样板、轮廓量规；）加
9、工成形刀具、样板、轮廓量规；（4 4）加工形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极；）加工形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极；（5 5）加工注塑模、挤压模、拉伸模、冲模；）加工注塑模、挤压模、拉伸模、冲模；安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞应用举例应用举例微微细细结结构构零零件件安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞复复 杂杂 型型 面面安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞刀刀 具具安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞模模 具具安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院
10、 刘良瑞二、加工规准的选择二、加工规准的选择1 1、峰值电流、峰值电流Im(Ie)Im(Ie)Im Im 加工电流、单个脉冲能量、放电痕、加工电流、单个脉冲能量、放电痕、RaRa、损耗、损耗 加工精度加工精度 过大或过小，会使加工速度慢，加工状态不稳定；投过大或过小，会使加工速度慢，加工状态不稳定；投入功放管数量愈多，加工电流会增大。厚的工件，选择较入功放管数量愈多，加工电流会增大。厚的工件，选择较大加工电流大加工电流 。一般加工电流幅值小于一般加工电流幅值小于40A40A，平均电流小于，平均电流小于5A5A。 安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞2 2、脉冲宽度
11、（、脉冲宽度（tonton或或titi）ton ton 单个脉冲能量、放电痕、单个脉冲能量、放电痕、RaRa、切割速度、切割速度 ton(s )5102040Ra(m)22.53.24.0加工稳定加工稳定 一般一般t tonon=2-60s=2-60s范围内，当范围内，当t tonon40s40s后，加工速度提后，加工速度提高不多，但电极丝损耗却在增大。高不多，但电极丝损耗却在增大。 安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞3 3、脉脉冲冲间隔隔（tofftoff或或toto）一般一般t0ff=10-250t0ff=10-250，工件厚度大，工件厚度大， t0ff t
12、0ff加大加大对切割速度影响大，对切割速度影响大，Ra影响小影响小toff ftoff f、放电次数、平均电流、切割速度、放电次数、平均电流、切割速度 t0ff t0ff太小：电蚀产物不易排除、间隙来不及消电离、加工太小：电蚀产物不易排除、间隙来不及消电离、加工不稳定，易烧伤、断丝不稳定，易烧伤、断丝 t0ff t0ff太大：切割速度太慢，严重时不能进给，加工不稳定太大：切割速度太慢，严重时不能进给，加工不稳定脉冲间隔比脉冲间隔比toff /tontoff /ton选择选择安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞4 4、电压幅值或峰值电压（、电压幅值或峰值电压（UmU
13、m） Um Um 加工电流、切割速度、加工间隙、加工电流、切割速度、加工间隙、Ra Ra 加工精度加工精度 加工间隙大，有利于排除电蚀产物和消电离，提高加工加工间隙大，有利于排除电蚀产物和消电离，提高加工稳定性和脉冲利用率稳定性和脉冲利用率 电压幅值常在电压幅值常在60120V之间进行选择。由于机型不同，之间进行选择。由于机型不同，选择电压幅值也有差别，控制档位也有所不同，一般通过选择电压幅值也有差别，控制档位也有所不同，一般通过档位可调的波段开关来控制加工电压的幅值。档位可调的波段开关来控制加工电压的幅值。安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞结论：结论：（1）切
14、割速度）切割速度V：（2）粗糙度）粗糙度Ra：RaV（3）稳定性：）稳定性：Im、ton、f、UmIm、ton、UmUm toff适当： toff4ton加工稳定性加工稳定性脉冲利用率高脉冲利用率高电规准对工艺指标的影响电规准对工艺指标的影响安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞快走丝线切割加工电参数的选择快走丝线切割加工电参数的选择应用用脉冲脉冲宽度度ti/s电流峰流峰值Ie/A脉冲脉冲间隔隔t0/s峰峰值电压(V) 快速切割或加工快速切割或加工大厚度大厚度 Ra2.5m204012 40为实现稳定加定加工，一般工，一般选择t0/ti=34以上以上一般一般7090
15、 半精加工半精加工Ra=1.252.5m620612 精加工精加工 Ra 1. 25m264.8以下以下安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞 40mm40mm以下的钢，以下的钢，一般参数怎么设置都能切一般参数怎么设置都能切，脉宽大了，电流，脉宽大了，电流大就能快一些，反之就慢一些而粗糙度好一点。大就能快一些，反之就慢一些而粗糙度好一点。40-100mm40-100mm的钢，就一定有的钢，就一定有大于大于20s20s的脉宽和大于的脉宽和大于6 6倍脉宽的间隔，峰值电流也一定达到倍脉宽的间隔，峰值电流也一定达到12A12A以上以上，以保证有足够的单，以保证有足够的单个
16、脉冲能量和足够排除蚀物的间隔时间。个脉冲能量和足够排除蚀物的间隔时间。 100-200mm100-200mm的钢，就一定有的钢，就一定有大于大于40s40s的脉宽和大于的脉宽和大于1010倍脉宽的倍脉宽的间隔，峰值电流应维持在间隔，峰值电流应维持在20A20A以上以上，此时保证足够的火花爆炸力和蚀，此时保证足够的火花爆炸力和蚀除物排出的能力已是至关重要了。除物排出的能力已是至关重要了。 200mm200mm以上以上的钢，已属大厚度切割的范围，最重要的是让的钢，已属大厚度切割的范围，最重要的是让单个脉单个脉冲能量达到冲能量达到0.15(0.15(伏伏. .安安. .秒秒) )，也就是，也就是10
17、0V100V，25A25A，60s60s或或100V100V，30A30A，50s50s；125V125V，30A30A，40s40s；125V125V，40A40A，30s30s；为不使丝的载流；为不使丝的载流量过大，量过大，1212倍以上的脉冲间隔倍以上的脉冲间隔已是必备条件了。已是必备条件了。 对一些特殊材料，如电导率低的氧化铝、氧化硅等导电陶瓷材对一些特殊材料，如电导率低的氧化铝、氧化硅等导电陶瓷材料，单晶硅、聚晶金刚石等晶体材料和磁性材料等，把料，单晶硅、聚晶金刚石等晶体材料和磁性材料等，把电压幅值提电压幅值提高到高到120-150V120-150V甚至甚至200V200V，对加工稳
18、定和消除短路是很有效的。，对加工稳定和消除短路是很有效的。 安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞三、工作介质的选择三、工作介质的选择 1、基本要求、基本要求 （1）一一定定的的绝绝缘缘性性能能；（2）较较好好的的洗洗涤涤性性能能；（3）较较好好的的冷却性能；冷却性能；（4 4）对环境无污染、配制方便、寿命长。）对环境无污染、配制方便、寿命长。 2、对工艺指标的影响、对工艺指标的影响 （1）自来水、蒸馏水、去离子水等水类工作液：对放电间隙自来水、蒸馏水、去离子水等水类工作液：对放电间隙冷却效果较好，但切割速度低、易断丝；洗涤性能差，对放电冷却效果较好，但切割速度低、
19、易断丝；洗涤性能差，对放电产物排除不利，放电间隙状态差，表面黑脏。产物排除不利，放电间隙状态差，表面黑脏。 （2）煤油：介电强度高、放电间隙小、排屑困难、切割速度煤油：介电强度高、放电间隙小、排屑困难、切割速度低，但润滑性能好、不易断丝。低，但润滑性能好、不易断丝。 （3）乳乳化化型型工工作作液液：乳乳化化液液的的介介电电强强度度比比水水高高，比比煤煤油油低低，冷冷却却能能力力比比水水弱弱，比比煤煤油油好好，洗洗涤涤性性比比水水和和煤煤油油都都好好，有有利利于于排屑，切割速度高。排屑，切割速度高。结论：结论：快走丝：快走丝：乳化液乳化液； 慢走丝：慢走丝：煤油、去离子水煤油、去离子水等。等。安
20、徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞四、电极丝的选择四、电极丝的选择 1 1、要求：、要求： 电极丝应具有良好的抗电蚀性、抗拉强度，材值均匀。电极丝应具有良好的抗电蚀性、抗拉强度，材值均匀。 2 2、常用电极丝、常用电极丝 快走丝：有钼丝、钨丝、钨钼丝等。钨丝用于窄缝精加工，快走丝：有钼丝、钨丝、钨钼丝等。钨丝用于窄缝精加工，价格昂贵；常用钼丝，抗拉强度高。价格昂贵；常用钼丝，抗拉强度高。 慢走丝：一般用黄铜丝（国外是内为黄铜丝，外镀熔点较慢走丝：一般用黄铜丝（国外是内为黄铜丝，外镀熔点较低的锌或锌合金低的锌或锌合金) )，切割速度较高。切割细微缝槽或要求较小，切割
21、速度较高。切割细微缝槽或要求较小圆角时采用钨丝或钼丝，最小直径可为圆角时采用钨丝或钼丝，最小直径可为0.030.06mm。安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞结论：结论： 快走丝：快走丝： 走丝速度为走丝速度为810m/s，0.080.22mm钼丝，往复循环，加钼丝，往复循环，加工精度为工精度为0.01mm，表面粗糙度，表面粗糙度Ra1.66.3m。工作液为乳化。工作液为乳化液，如：液，如：DX-1、TM-1、502型。型。 慢走丝慢走丝: 走丝速度是走丝速度是0.001-0.25m/s，0.030.35mm铜丝，单向移动，铜丝，单向移动，可达到加工精度可达到加工
22、精度0.001mm， 表面粗糙度为表面粗糙度为Ra5mm。 B、夹压方法、切割路径、夹压方法、切割路径 不便在凸模外钻穿丝孔，不便在凸模外钻穿丝孔，改变切割路线及夹压位置可减改变切割路线及夹压位置可减小或避免变形。小或避免变形。安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞 C、凹模切去的实体部分太多、凹模切去的实体部分太多 淬火前先将中部去除，留淬火前先将中部去除，留2-3mm线切割余量，减少切线切割余量，减少切割应力。割应力。 D、凹模尖角处易应力集中、凹模尖角处易应力集中 尖角处设适当圆角，避免应力集中尖角处设适当圆角，避免应力集中 E、热处理不当、热处理不当 保证硬
23、度前提下，较低淬火温度、较缓慢的加热、冷保证硬度前提下，较低淬火温度、较缓慢的加热、冷却速度；对易变形、开裂件，切割后进行却速度；对易变形、开裂件，切割后进行180-200、4h回火。回火。 F、其它、其它 分粗、精两次切割，粗切为精切留约分粗、精两次切割，粗切为精切留约0.5mm余量。余量。安徽机电职业技术学院模 具 制 造 工 艺黄冈职业技术学院 刘良瑞小结：小结： 线切割加工的线切割加工的一点一点原理、原理、八大八大特点、特点、五类五类应用、应用、六种六种分类方式分类方式 电规准对工艺指标影响的电规准对工艺指标影响的三点三点规律规律 常用的常用的两种两种工作介质、电极丝工作介质、电极丝 工件的工件的五种五种装夹方式装夹方式 预防变形的预防变形的六条六条措施措施作业：作业：复习和预习复习和预习P121-130
