第二章线切割加工基本原理及设备

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1、第二章线切割加工的基本原理及设备2.1线切割加工的物理本质及特点2.2电火花线切割加工机床简介习题辽阳职业技术学院2.1电火花线切割加工的特点1．特点(1)工原理：是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不存在显著的机械切削力。(2)可以加工硬质合金等一切导电材料。(3)最小角部半径有限制。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。(4)线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺方法，如图2-1所示

2、。辽阳职业技术学院图2-1线切割加工辽阳职业技术学院(5)线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的控制程序移动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可利用。(6)线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动，使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝，避免了电极损耗对加工精度的影响。(7)线切割加工只能加工通孔及边缘，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件(如图2-2所示)。辽阳职业技术学院图2-2线切割加工产品实例辽阳职业技术学院2.2电

3、火花线切割加工机床简介2.2.1机床分类、型号1．分类线切割加工机床可按多种方法进行分类，通常按电极丝的走丝速度分成快速走丝线切割机床(WEDM-HS)与慢速走丝线切割机床(WEDM-LS)。1)快速走丝线切割机床辽阳职业技术学院快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，是我国独创的电火花线切割加工模式。快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双向往返运行，重复使用，直至断丝为止。线电极材料常用直径为0.10～0.30mm的钼丝(有时也用钨丝或钨钼丝)。对小圆角或窄缝切割，也可采

4、用直径为0.6mm的钼丝。工作液通常采用乳化液。快速走丝线切割机床结构简单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时机床震动较大。钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面粗糙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为0.01～0.02mm，表面粗糙度Ra为1.25～2.5μm。辽阳职业技术学院2)慢速走丝线切割机床慢速走丝线切割机床走丝速度低于0.2m/s。常用黄铜丝(有时也采用紫铜、钨、钼和各种合金的涂覆线)作为电极丝，铜丝直径通常为0.10～0.35mm。电极丝仅从一个单方向通过加工间隙，不重复使用，

5、避免了因电极丝的损耗而降低加工精度。同时由于走丝速度慢，机床及电极丝的震动小，因此加工过程平稳，加工精度高，可达0.005mm，表面粗糙度Ra≤0.32μm。慢速走丝线切割机床的工作液一般采用去离子水、煤油等，生产率较高。慢走丝机床主要由日本、瑞士等国生产，目前国内有少数企业引进国外先进技术与外企合作生产慢走丝机床。辽阳职业技术学院2．型号国标规定的数控电火花线切割机床的型号，如DK7725的基本含义为：D为机床的类别代号，表示是电加工机床；K为机床的特性代号，表示是数控机床；第一个7为组代号，表示是电火

6、花加工机床，第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7，慢走丝线切割机床为6，电火花成型机床为1)；25为基本参数代号，表示工作台横向行程为250mm。2.2.2快走丝线切割机床简介由于科学技术的发展，目前在生产中使用的快走丝线切割机床几乎全部采用数字程序控制，这类机床主要由机床本体、脉冲电源、数控系统和工作液循环系统组成。辽阳职业技术学院1．机床本体机床本体主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成，具体介绍如下：1)床身床身是支承和固定工作台、运丝机构等的基体。因此，要求床身应有一定的刚度和强度，一般采用箱

7、体式结构。床身里面安装有机床电气系统、脉冲电源、工作液循环系统等元器件。2)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X、Y方向线性运动。辽阳职业技术学院不论是哪种控制方式，电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与丝架的相对运动来完成零件加工的，坐标工作台应具有很高的坐标精度和运动精度，而且要求运动灵敏、轻巧，一般都采用“十”字滑板、滚珠导轨，传动丝杠和螺母之间必须消除间隙，以保证滑板的运动精度和灵敏度。3)运丝机构在快走丝线切割加工时，电极丝需要不断地往复运动，这个运动是由运丝机构来完成的。

8、最常见的运丝机构是单滚筒式，电极丝绕在储丝筒上，并由丝筒作周期性的正反旋转使电极丝高速往返运动。储丝筒轴向往复运动的换向及行程长短由无触点接近开关及其撞杆控制(如图3)，调整撞杆的位置即可调节行程的长短。辽阳职业技术学院这种形式的运丝机构的优点是结构简单、维护方便，因而应用广泛。其缺点是绕丝长度小，电动机正反转动频繁，电极丝张力不可调。图2-3快走丝线切割机床结构图辽阳职业技术学院4)丝架运丝机构除上面所叙述的内容外，还包括丝