电火花线切割加工(1)

电火花线切割加工概述第五讲特种加工项目之线切割加工：教学目的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 :了解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、电极丝种类，掌握工件装夹的方法及预防变形的措施。主要教学内容：一、线切割加工的原理、特点、分类、应用二、电规准的选择三、工作介质的选择四、电极丝的选择五、工件的装夹与预防变形的措施教学重点、难点：电规准的选择预防变形的措施复习旧课导入新课电火花穿孔加工效率低，如何提高？电火花加工前工件如何准备？粗、精规准如何选用？视频一、电火花线切割的原理、特点、分类、应用1、加工原理移动的电极丝电腐蚀按预定轨迹运动的工件1、数控装置2、储丝筒3、导轮4、钼丝5、工件6、喷嘴7、十字滑板8、脉冲电源9、泵10、工作液11、步进电动机零件工艺分析手工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2、机床的组成（1）床身（2）坐标工作台（3）运丝机构（4）工作液及循环系统（5）高频脉冲电源（6）数控系统快走丝线切割机床加工精度为±0.01mm，表面粗糙度Ra1.6~6.3μm加工精度可达到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。慢走丝线切割机床3、分类（1）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（2）电源形式RC电源，晶体管、分组脉冲、自适应控制电源（3）加工特点大、中、小型；普通直壁型与锥度切割型（4）走丝速度高速走丝机床（一般走丝速度为8-10m/s）低速走丝机床（一般走丝速度0.001-0.25m/s）（5）电极丝位置：立式、卧式（6）工作液供给方式：冲液式、浸液式4、加工特点（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；（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 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 ；（3）加工电流小、脉宽窄，属中、精加工，采用正极性加工，一次成型，不需转换电规准；（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±0.01~±0.0015mm，表面粗糙度可达Ra1.6~0.2μm）；（5）切缝可窄达仅0.005mm，材料利用率高；（6）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）；（8）采用四轴联动，可加工锥度，上、下面异形体零件。5、应用（1）加工微细结构、复杂形状、高精度、高表面质量零件。（2）加工特殊形状、特殊材料、贵重材料（3）加工成形刀具、样板、轮廓量规；（4）加工形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极；（5）加工注塑模、挤压模、拉伸模、冲模；应用举例微细结构零件复杂型面刀具模具二、加工规准的选择1、峰值电流Im(Ie)Im加工电流、单个脉冲能量、放电痕、Ra、损耗加工精度过大或过小，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，选择较大加工电流。一般加工电流幅值小于40A，平均电流小于5A。2、脉冲宽度（ton或ti）ton单个脉冲能量、放电痕、Ra、切割速度加工稳定一般ton=2-60μs范围内，当ton>40μs后，加工速度提高不多，但电极丝损耗却在增大。3、脉冲间隔（toff或to）一般t0ff=10-250，工件厚度大，t0ff加大对切割速度影响大，Ra影响小tofff、放电次数、平均电流、切割速度t0ff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t0ff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toff/ton选择4、电压幅值或峰值电压（Um）Um加工电流、切割速度、加工间隙、Ra加工精度加工间隙大，有利于排除电蚀产物和消电离，提高加工稳定性和脉冲利用率电压幅值常在60~120V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，一般通过档位可调的波段开关来控制加工电压的幅值。结论：（1）切割速度V：（2）粗糙度Ra：RaV（3）稳定性：Im、ton、f、UmIm、ton、UmUmtoff适当：toff＞4ton加工稳定性脉冲利用率高电规准对工艺指标的影响快走丝线切割加工电参数的选择 40mm以下的钢，一般参数怎么设置都能切，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。        40-100mm的钢，就一定有大于20μs的脉宽和大于6倍脉宽的间隔，峰值电流也一定达到12A以上，以保证有足够的单个脉冲能量和足够排除蚀物的间隔时间。100-200mm的钢，就一定有大于40μs的脉宽和大于10倍脉宽的间隔，峰值电流应维持在20A以上，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。200mm以上的钢，已属大厚度切割的范围，最重要的是让单个脉冲能量达到0.15(伏.安.秒)，也就是100V，25A，60μs或100V，30A，50μs；125V，30A，40μs；125V，40A，30μs；为不使丝的载流量过大，12倍以上的脉冲间隔已是必备条件了。       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，把电压幅值提高到120-150V甚至200V，对加工稳定和消除短路是很有效的。三、工作介质的选择1、基本要求（1）一定的绝缘性能；（2）较好的洗涤性能；（3）较好的冷却性能；（4）对环境无污染、配制方便、寿命长。2、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：对放电间隙冷却效果较好，但切割速度低、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。（2）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。（3）乳化型工作液：乳化液的介电强度比水高，比煤油低，冷却能力比水弱，比煤油好，洗涤性比水和煤油都好，有利于排屑，切割速度高。结论：快走丝：乳化液；慢走丝：煤油、去离子水等。四、电极丝的选择1、要求：电极丝应具有良好的抗电蚀性、抗拉强度，材值均匀。2、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，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，外镀熔点较低的锌或锌合金)，切割速度较高。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φ0.03~φ0.06mm。结论：快走丝：走丝速度为8～10m/s，0.08～0.22mm钼丝，往复循环，加工精度为±0.01mm，表面粗糙度Ra1.6~6.3μm。工作液为乳化液，如：DX-1、TM-1、502型。慢走丝:走丝速度是0.001-0.25m/s，0.03～0.35mm铜丝，单向移动，可达到加工精度±0.001mm，表面粗糙度为Ra<0.32μm。工作液为煤油、去离子水。五、工件的装夹与预防变形1、装夹方式（1）悬臂装夹（2）两端支撑装夹（3）桥式支撑装夹（4）板式支撑装夹（5）复式支撑装夹在桥式夹具上再装上专用夹具，装夹方便，特别适用于成批零件加工，既可节省工件找正和调整电极丝相对位置等辅助工时，又保证了工件加工质量的一致性。2、工件的调整百分表找正划线找正3、电极丝位置的调整目测法（或借助于放大镜观察）火花法(或电阻法)自动找正中心4、预防变形的措施（1）变形的形式切缝闭合（或张开）、未淬火件张口、淬火件开口变小、尖角处开裂、凹模中间宽度变小等。（2）原因及措施A、切割凸模无穿丝孔直接切入、应力不平衡；钻穿丝孔、轨迹距边缘>5mm。B、夹压方法、切割路径不便在凸模外钻穿丝孔，改变切割路线及夹压位置可减小或避免变形。C、凹模切去的实体部分太多淬火前先将中部去除，留2-3mm线切割余量，减少切割应力。D、凹模尖角处易应力集中尖角处设适当圆角，避免应力集中E、热处理不当保证硬度前提下，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180-200℃、4h回火。F、其它分粗、精两次切割，粗切为精切留约0.5mm余量。小结：线切割加工的一点原理、八大特点、五类应用、六种分类方式电规准对工艺指标影响的三点规律常用的两种工作介质、电极丝工件的五种装夹方式预防变形的六条措施作业：复习和预习P121-130