模具的电火花线切割加工

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1、4.3模具的电火花线切割加工与编程电火花成形加工是采用的成形电极，而线切割采用的是线电极，线切割可以加工带有一定锥度的型孔或型芯等。一、线切割的加工原理、特点和分类4.3.1加工原理线切割加工时，是在电极丝和工件之间进行脉冲放电。电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极，每个电脉冲产生一次放电，在放电通道的中心温度可高达10000℃，熔化或汽化金属材料，后汽化了的工作液被热膨胀和局部微爆炸的作用将熔化和汽化的金属抛出，实现对工件材料的电蚀切割加工过程。一般情况下，线切割的放电间隙为0.01-0.02mm，编程时，线切割的放电间隙

2、取0.01mm计算，放电间隙与脉冲电压密切相关，一般来讲，脉冲电压高，放电间隙会变大。在切割加工的过程中，为了减少电极丝的损耗和防止电极丝被烧断，除了向放电间隙注入大量的工作液外充分冷却电极丝外，同时，电极丝以7－10m/s的速度相对于工件做轴向运动，高速运动的电极丝有利于将工作液带入放电间隙，也有利于把电蚀物从间隙中带出来，从而避免电弧放电的产生电极丝局部损耗，提高切割的加工精度。2、加工特点与电火花成形加工相比，有如下特点：①不需要制造成形电极，工件材料的预加工工作量少。②能方便地加工复杂截面的型柱、型孔和窄缝等。③脉冲电源的加

3、工电流较小，脉冲宽度较窄，采用正极性加工，即正极接工件，负极接电极丝。不需要转换电规准，都是一次加工成形。④采用运动的电极丝，电极的单位损耗少，加工精度就高。⑤只对工件进行切割，余料可以继续使用，材料利用率高。⑥工作液选用水基乳化液，不是煤油，安全，可靠，节约。⑦自动化程度高，操作方便，加工周期短，成本低，加工精度高，（尺寸精度±0.01mm,Ra=1.6-0.8μm），可以加工形状复杂的模具，如0.05-0.07mm的窄缝，0.03mm的圆角半径。⑧不能加工盲孔类或阶梯类成形表面的零件。3、电火花线切割加工的分类①按控制方式可分为

4、靠模仿型控制、光电跟踪控制、数据程序控制及微机控制等；②按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等；③按加工特点可分为大、中、小型，普通直壁切割型与锥度切割型；④按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种；4.3.2加工规准的选择在线切割加工中，脉冲电源的电参数选择对电蚀过程是很关键的，它直接影响了工件切割表面粗糙度，蚀除效率，切缝的宽度大小和电极丝的损耗。对零件的加工质量影响较大在实际生产中，选择脉冲宽度1－60μs，脉冲频率10－100kHz。比较合适。目前，广泛应用的脉冲电源波形一般都是矩形波：1、短

5、路峰值电流的选择在其它工艺条件不变的情况下，短路峰值电流大，单个脉冲的能量就大，切割痕迹大，粗糙度差，切割速度快，电极丝损耗也大，加工精度低。2、脉冲宽度的选择在一定的工艺条件下，脉冲宽度增加，单个放电能量也增大，同样会产生上述结果。所以，精加工脉冲宽度尽量在20μs以内选择；中加工在20－60μs内选择。3、脉冲间隔的选择在一定的工艺条件下，对切割速度的影响较大，对粗糙度的影响较小，间隔小，放电次数增加，切割速度提高，太小，电蚀物来不及排除或放电间隙来不及消电离，加工就不稳定，易烧断电极丝。太大，会导致进给困难。一般选择10－25

6、0μs，工件厚要选大一些。4、开路电压的选择在一定工艺条件下，开路电压高，加工电流大，切割速度快、粗糙度差、加工精度下降，但加工间隙大，电蚀物和消电流有利。综上所述，对于矩形波脉冲电源有如下规律：①切割速度随着加工电流峰值、脉冲宽度、脉冲频率和开路电压的增大而提高。②加工表面粗糙度值随着加工电流峰值、脉冲宽度及开路电压的减小而减小。③加工间隙随着开路电压的提高而增大。④表面粗糙度的改善有利于提高加工精度。⑤在电流峰值一定的情况下，开路电压的增大有利于提高加工稳定性和脉冲利用率。所以，针对不同要求的模具零件，必须选择合适的电加工规准，

7、在保证加工精度的同时，提高加工效率。4.3.3工作介质的选择1、基本要求工作液是放电介质又是冷却液，一般快走丝用专用乳化液，慢走丝用去离子水。所有工作介质必须具有以下性能：⑴具有一定的绝缘性，适合线切割的电阻率104－105Ω·cm⑵较好的洗涤性能，对工件具有较好的附着力、渗透性和除污能力。⑶较好的冷却性，具有良好的吸热、传热和散热性能。⑷对环境无污染，对人体无害，配制方便，使用寿命要长。2、工作介质对工艺指标的影响纯净的介质容易形成放电通道，介质太脏，消除电离困难容易引起二次放电。4.3.4工件的装夹与预防变形电火花线切割工件的装

8、夹形式比较简单，一般使用压板螺钉固定工件，有时也使用分度夹具和旋转夹具。工件的找正一般采用：拉表法、固定基准面靠定法、专用夹具法等。电极丝初始位置的确定：①对于要求较低的零件，采用目测法，通过基准和划线采用火花放电的方法来找正。②对于