基于正交试验的慢走丝电火花线切割加工的参数优化.pdf

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1、试验研究现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１３年第１０期基于正交试验的慢走丝电火花线切割倡加工的参数优化１１１，２３边留进，林子超，孙方宏，郭松寿（１上海交通大学，上海２００２４０；２苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司，苏州２１５０２１；３上海交友钻石涂层有限公司，上海２００２４０）摘要：慢走丝电火花线切割作为一种重要的加工方式，广泛应用于高精度硬质合金模具的加工领域。材料去除率与表面粗糙度是电火花线切割加工中最重要的两项指标。通过正交试验法，研究了加工硬质合金模具时，慢走丝电火花线切割的加工参数（电流峰值、

2、放电脉宽时间、脉间时间、主电源电压、伺服电压和电解质水压力）对上述两项性能指标的影响，分析了影响性能指标的主次因素，并得到了最佳的参数配置。最后，在慢走丝电火花线切割机床上验证了所得到的优化参数是可行的。关键词：慢走丝电火花线切割；正交试验；材料去除率；表面粗糙度；参数优化中图分类号：ＴＧ７６　文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１３）１０—０００１—０６OptimizationoflowspeedWEDMprocessparametersbasedonorthogonalexperimentalmethod１１１，２３ＢｉａｎＬｉｕｊ

3、ｉｎ，ＬｉｎＺｉｃｈａｏ，ＳｕｎＦａｎｇｈｏｎｇ，ＧｕｏＳｏｎｇｓｈｏｕ（１ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；２ＳｕｚｈｏｕＪｉａｏｚｕａｎＳｕｐｅｒｈａｒｄＮａｎｏｃａｔｉｎｇｓＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ２１５０２１，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；３ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｙｏｕＤｉａｍｏｎｄＣｏａｔｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＬｏｗＳｐｅｅｄＷｉｒｅＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｉｓｃｈａｒｇｅＭａｃｈｉｎｉｎｇ（ＬＳＷＥＤＭ），ａｓａｎ

4、ｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅｍｏｌｄｗｉｔｈｈｉｇｈ-ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．ＴｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＬＳＷＥＤＭａｒｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ａｎｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｐｅａｋ，ｐｕ

5、ｌｓｅ-ｏｎｔｉｍｅ，ｐｕｌｓｅ-ｏｆｆｔｉｍｅ，ｍａｉｎｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｖｏｌｔａｇｅ，ｓｅｒｖｏｖｏｌｔａｇｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｒａｔｅ）ｔｏｔｈａｔｔｗｏｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＬＳＷＥＤＭ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌ

6、ｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｏｎｔｈｅＬＳＷＥＤＭｔｏｏｌｓ．Keywords：ＬＳＷＥＤＭ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ；ｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ是线切割加工中重要的性能指标，材料去除率直接决０　引言定了加工的经济效益和生产率，而表面粗糙度则直接近年来，慢走丝电火花线切割技术处在高速发展影响着加工精度。因此，在设置加工参数时，其目标的阶段，作为一种重要加工方式，其在现代制造业领主要是得到最大的材料去除率和最小的表面粗糙度。域中得到

7、了广泛应用。尤其是在硬质合金模具加工以上两性能指标主要取决于电流峰值、放电脉宽时领域，慢走丝电火花线切割加工越来越引起人们的间、脉间时间、主电源电压、伺服电压和电解质水的压重视。力等加工参数。慢走丝电火花线切割是利用连续移动的细金属合适的加工参数在慢走丝线切割加工中非常重丝（通常采用铜丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电要，但由于可调的参数较多，很难得到最优的工艺参来蚀除金属、切割成型的。材料去除率和表面粗糙度数。正交试验法是一种高效率、快速和经济的试验设倡国家自然科学基金项目（５１２７５３０２）；江苏省自然科学青年基金项目（ＢＫ２０１２２０３）；江

8、苏省科技型企业技术创新基金项目（ＢＣ２０１２１２４）１　２０１３年第１０期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉ