电火花线切割技术探讨

电火花线切割技术探讨 【摘要】:本文对电火花线切割加工技术的现状进行了分析，并研究了现阶段电火花线切割的最新技术。文章综合电火花线切割的发展，对其未来的发展趋势做出了进一步探讨。 【关键字】:电火花线切割技术;走丝系统;加工精度 引言: 自1956年，前苏联生产出第一台电火花线切割机床至今已有50多年。在此期间无论国外还是国内电火花线切割加工技术都经历了巨大的变化，从最初的靠模电火花线切割机床，到光电控制电火花线切割机床，到数控电火花线切割机床以及一系列加工技术、工艺方法的改进，使得电火花线切割加工已成为目前应用最为广泛的I特种加工方法，并愈来愈引起人们的关注和重视。 一、电火花线切割加工的现状 高速走丝电火花线切割机作为我国独创技术的机种，已成为我国数控机床中产量最大、应用最广的机种之一。据估计目前全国有数万台高速走丝电火花线切割机正在模具制造和零件加工中发挥着重要的作用。由于高速走丝有利于改善排屑条件，适合于大厚度和大电流高速切割，加工性能价格比优异深受广大用户的欢迎。因而在未来较长的一段时间内，高速走丝电火花线切割机仍是我国电加工行业的主要发展机型。 随着模具行业的迅速发展及水平的不断提高，精密零件的加工需求增加，低速走丝线切割机床及使用耗材价格迅速下降，加之人们对低速走丝线切割加工认识的逐步深人，预计低速走丝线切割机的年销量将不断扩大，国产低速走丝线切割机的占有率也将进一步上升，并且有望出口国际市场。 二、电火花线切割技术的最新成果 1、 电极丝偏差的在线 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 在电火花线切割加工过程中，虽然电极丝被施加了特定的张力以尽量保持电 极丝的直线性，但是由于丝的柔韧性，不可避免的会在DHI过程中产生一定的延迟，特别是在丝的中部，而结合摄像机和CCD的技术来测量电极丝经过工件时的偏差，这样就可以建立电极丝的偏差模型，用合适的方法来控制拐角切割，提高零件的加工精度。该技术用两种方法来测量电极丝偏差并比较它们的测量值，这样设计者就可根据测量到的偏差值，来设置加工参数，使得电极丝偏差到允许的范围。方法一被称为摄像机图象分析法，其过程为用一个数字摄像机获得切割工件边沿的加工录像，这样就可以拍摄到在不同时间不同高度的电火花放电，通过计算电火花首次出现在工件和在指定位置上的时间偏差值，就可以得到电极丝的偏差值，分析选定位置，那么就可以画出电极丝的偏差曲线。方法二被称为截面测量法，其过程为在一个稳定状态下切割工件，然后突然关掉放电电源，那么确切的电极丝偏差就会保留在工件上，把工件放在高精度电子显微镜下，，就可以得到精确的电极丝偏差曲线。实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明由CPA方法和CSM方法测最的电极丝偏差的趋势是一样的，但是由CPA测量的偏差值比CSM测量的值约小10,,20,，通常来说CSM测量的结果会更接近真实的切割状况。根据CPA和CSM方法测得的偏差值，改变不同的加工参数，来减少电极丝偏差。 2、基于浮动阀值的放电间隙状态的检测 在电火花线切割加工中，放电间隙状态对于伺服控制以及脉冲电源的自适应控制是一个很重要的依据，目前广泛应用的固定阀值法很难用来测量非矩形间隙电压波形。浮动阀值法来检测间隙电流和测量与间隙峰值电流成比例变化的电压阀值，这样就可以在线实时的区分三种不同的放电状态(开路，放电，短路)。 在传统脉冲电源的主电路中带有限流电阻，间隙电压和间隙电流为矩形。然而在节约能量型电源中，去掉了限流电阻，它的电压和电阻波形呈j角形状，与传统的电源比较，节约型电源的间隙电压和间隙电流以一定的斜率增长。具有放电电压的短路电压也比较高，特别是在高电流和大的脉冲宽度加工中，因此，固定电压阀值法很难测得这两种状态。通过电路分析以及实验，我们知道放电电压和短路电压为平行曲线，因此可以在放电和短路曲线之间设定一条曲线来区分这 两种状态，由于放电电压和短路电琏随着问隙电流的增长而增长，我们可以得到浮动阀值电压。 通过同样的原理和计算方法，可以利用另外一个浮动阀值电压区分放电和开路状态。 浮动阀值法的检测电路由五部分组成:间隙电压采集和滤波模块，电流采集模块，放大器，信号比较和状态区分模块。首先，电流传感器采集间隙电流，通过放大器模块，间隙电流分别被作为放电与短路之间及放电与开路之间的电压阀值，在比较模块中与滤波间隙电压比较就可得到开路状态信号和短路状态信号，并被送到状态区分模块，产生开路信号，放电信号，断路信号和脉冲信号。 3、WEDM加工表面在线修正技术 电火花线切割机床通常应用到加工硬质合金方面，然而典型的表面缺陷比如，裂缝，微小的凹坑，表面再凝固层等降低了表面的一致性和零件的寿命，因此人们期望通过一些方法来去除这些表面缺陷。新的“表面在线修正技术”来完全去除工件上的表面缺陷。通过这种在电火花线切割加工后的表面一致性切割工艺在线的去除切割电火花机床加工过程中产生的表面缺陷。在SI(cut过程中工件和电极之间会发生电解现象。 在WEDM中SI—cut;0HI发生在去离子水的正极工件和负极电极丝之间，这里没有放电现象，而只有电解现象在工件和电极丝的间隙里产生，工件和电极丝之间的间隙通常由加工条件决定。 SI—cut力H工的过程如下:通常，在三次线切割后让电极丝沿同样的路径加工，并且设置电极丝的偏移量为01-tm，这时开路电压比在第三次切割时的电压要低，因此在工件和电极丝之间很难产生放电现象;在SI(cut)iN工中去离子水的导电率比较低，可以假定电解现象是稳定的，并且去离子水逐渐的注入间 隙中，那么可以认为再凝固层包括裂缝在电解中被溶解或者被钻的氧化物去除。在SI(cut后，通过扫描电子显微镜观察发现工件表面完全被碳化钨和碳化钨微粒覆盖，碳化钨是硬质合金的主要成分，在SI(cut力I]I后均衡的分布在加工表面，因此观察不到由WEDM加工后产生的裂缝和微小凹坑等表面缺陷。如果在SI—cut力1]-K过程中产生火花放电，那么就会在工件表面形成裂缝，因此必须测量电流波形保证在该过程中只产生电解现象。通过观察比较第三次放电加工和SI—cut力I]I时的电流波形可以发现在第三次放电过程中有电流峰值而在SI—cutiJD工中没有电流峰值产生。 4、混粉对电火花线切割加工的影响 在EDM加工中粉状悬浮电介质被用来提高 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 去除率和提高表面质量。目前，粉状悬浮电介质在电火花线切割中广泛应用，研究者分析了不同电极丝材料，粉状物浓度，加工参数对平均间隙宽度，材料去除率，表面粗糙度等方面的影响。结果表明粉状悬浮物电介质在电火花线切割中的应用可以提高加工质量，但是提高的数量取决于粉状物的浓度，而粉状物的浓度随着工件材料的不同而不同。 三、电火花线切割技术的发展趋势 1、新型走丝系统 随着电火花线切割加工技术的不断发展，对走丝系统的要求也越来越高。除了能保证加工过程稳定及自动穿丝等传统的要求之外，新型的走丝系统还必须能在保证加工精度的前提下，提高加工的效率。 目前，新型的走丝系统在加工工艺中很好地集成了穿丝工艺，从而大大提高了系统的加工精度及加工效率。公司的双丝系统就是为了满足这种需要而研制的新型走丝系统。双丝系统能实现在一台机床上自动交换两种材质、直径都不同的电极丝(从而解决高精度与高速度加工的矛盾。在系统中，粗、细电极丝分别采用相互联锁的两套类似的走丝系统，但与导向器系统是统一的，没有移动部件，用以保证最佳精度。换丝时间不到45s。两种电极丝采用的加工规准、切割路径及偏移量等均由专家系统自动设定。粗加工时，采用直径较大的电极丝进行加工，使电极丝可承受更大的张力、机械力与热负载，因此可选择电流较大的工艺规准进行加工，提高加工速度。精加工时。选择直径小的电极丝用精规准进行加工， 确保良好的形状精度与尺寸精度。这种系统获得了大量真正用于,ji-r的时间(提高了加工效率和加工零件的表面质量。 2、微细电火花线切割加工 随着微型机械对制造技术的需要，微细电火花线切割加工技术近年来取得了迅速的发展，在国防、医疗、化学、仪器仪表工业等许多生产领域发挥了重要的作用。微细电极丝的电火花线切割加工一直是电火花线切割加工的难点，因为随着电极丝直径的减小，其物理、化学与机械特性都会发生很大的变化(从而不能进行正常加工。但由于采用微细电极丝加工可获得更好的加工表面与加工精度，且特别适用于微小零件窄槽、窄缝的加工，因此得到了国外许多研究机构与制造商的重视。 3、高度自动化、人工智能的控制系统 自动化、人工智能技术一直是电火花线切割加工技术不断追求的目标，自动化程度的高低直接决定了加工效率与加工精度。目前，电火花线切割加工的自动化、人工智能技术已进入了一个新的发展阶段，由原来的电火花线切割加工某项关键技术的自动化、人工智能技术的应用扩展到整体电火花线切割加工的自动化、人工能技术的应用。最新出现的如电极丝张力与丝速的多级控制、边界面切割的适应控制、拐角的补偿与适应控制、工作液参数的适应控制与调节、脉冲电源的适应控制等。。此外，电火花线切割加工专家系统在不断的完善后，已不是一个单纯的数据库，其 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 变得十分丰富，功能十分强大，并具有很强的实用性。 四、结论 本文介绍了部分电火花线切割机床以及加工工艺方面的最新技术，电火花线切割技术主要围绕提高加工表面质量，提高加工速度，扩大电火花线切割加工范围来展开。近年来国内外学者对电火花线切割技术实践研究表明，创新思维和深入细致的基础研究是电火花线切割加工向深度和广度发展的基石。