电火花线切割工艺(精密与特种加工)

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1、一、电火花加工的起源电火花加工中的电蚀现象早在20世纪初就被人们发现，如插头、开关的启闭所产生的电火花对接触表面的损害。但真正将电蚀现象运用到实际生产加工中的是：20世纪中期前苏联的拉扎林科夫妇俩在研究开关触点遭受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温使局部金属熔化、气化而被蚀除掉，从而开创和发明了电火花加工方法，并于1943年利用电蚀原理研制出世界上第一台实用化的电火花加工装置。我国在20世纪50年代初期开始研究电火花设备，并于60年代初研制出第一台靠模仿形电火花线切割机床，随后研制出

2、具有我国特色的高速走丝线切割机床。数控电火花线切割工艺工件的装夹与调整1、工件的装夹装夹工件时，必须保证工件的切割部位位于机床工作台纵向、横向进给的允许范围之内，避免超出极限。同时应考虑切割时电极丝运动空间。夹具应尽可能选择通用（或标准）件，所选夹具应便于装夹，便于协调工件和机床的尺寸关系。在加工大型模具时，要特别注意工件的定位方式，尤其在加工快结束时，工件的变形、重力的作用会使电极丝被夹紧，影响加工。（1）悬臂式装夹如图6.2所示是悬臂方式装夹工件，这种方式装夹方便、通用性强。但由于工件一端悬伸，易

3、出现切割表面与工件上、下平面间的垂直度误差。仅用于加工要求不高或悬臂较短的情况。（2）两端支撑方式装夹如图6.3所示是两端支撑方式装夹工件，这种方式装夹方便、稳定，定位精度高，但不适于装夹较大的零件。（3）桥式支撑方式装夹这种方式是在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件，如图6.4所示。这种方式装夹方便，对大、中、小型工件都能采用。（4）板式支撑方式装夹如图6.5所示是板式支撑方式装夹工件。根据常用的工件形状和尺寸，采用有通孔的支撑板装夹工件。这种方式装夹精度高，但通用性差。图6.2悬臂式装夹图6.3两端支

4、撑方式装夹图6.4桥式去撑方式装夹图6.5板式支撑方式装夹2、工件的调整采用以上方式装夹工件，还必须配合找正法进行调整，方能使工件的定位基准面分别与机床的工作台面和工作台的进给方向x、y保持平行，以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。常用的找正方法有：（1）用百分表找正如图6.6所示，用磁力表架将百分表固定在丝架或其它位置上，百分表的测量头与工件基面接触，往复移动工作台，按百分表指示值调整工件的位置，直至百分表指针的偏摆范围达到所要求的数值。找正应在相互垂直的三个方向上进行。（2）划线法找正工

5、件的切割图形与定位基准之间的相互位置精度要求不高时，可采用划线法找正，如图6.7所示。利用固定在丝架上的划针对准工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置。图6.6用百分表找正图6.7划线法找正6.1.3电极丝的选择和调整1、电极丝的选择电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙

6、度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。电极丝的主要类型、规格如下：钼丝直径：0.08～0.2mm；钨丝直径：0.03～0.1mm；黄铜丝直径：0.1～0.3mm；包芯丝

7、直径：0.1～0.3mm。2、穿丝孔和电极丝切入位置的选择穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处。为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘2~5mm处，如图6.8a所示。加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm，如图6.8b所示。图6.8切入位置的选择3、电极丝位置的调整线切割加工之前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调整方法有以下几种：（1）目测法对于加工要求较低的工件，在确定电极丝与工件基准间的相对位置

8、时，可以直接利用目测或借助2～8倍的放大镜来进行观察。图6.9是利用穿丝处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动工作台，当电极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，工作台纵、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。图6.9目测法调整电极丝位置（2）火花法如图6.10所示，移动工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极