特种加工第3章ppt课件.ppt

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1、第3章电火花线切割加工（WireCutEDM简称WEDM）南京航空航天大学机电学院1南航刘志东主编3.1电火花线切割基本原理、特点及应用范围3.1.1电火花线切割加工的原理电火花线切割加工(WireCutEDM，简称WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末最先在前苏联发展起来的一种用线状电极(铜丝或钼丝)靠火花放电对工件进行切割的形式，故称为电火花线切割，简称线切割。2南航刘志东主编电火花线切割加工是用一根细长的金属丝做电极，并以一定的速度沿电极丝轴线方向移动，不断进入和离开切缝内的放电加工区。加工时，脉冲电源的正极接工件，负极接电极丝，并在电极丝与工件切缝之间喷注液

2、体介质；同时，安装工件的工作台由控制装置根据预定的切割轨迹控制伺服电机驱动，从而加工出所需要的零件。控制加工轨迹是由控制装置来完成的。3南航刘志东主编电火花线切割原理图4南航刘志东主编电火花线切割零件5南航刘志东主编3.1.2电火花线切割加工的特点工艺特点：1.不需像电火花成形加工那样制造特定形状的电极，只要输入控制程序；2.加工对象主要是贯穿的平面形状，当机床加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能后，也可加工锥面；3.利用数字控制的多轴合成运动，可方便地加工复杂形状的直纹表面如上下异型面；4.电极丝直径较细(Ф0.02～0.3mm)，切缝很窄，有利于材料的利用，还适合加工

3、细小零件；6南航刘志东主编5.电极丝在加工中是移动的，不断更新(低速走丝机)或往复使用(高速走丝机)，可以完全或短时间内不考虑电极丝损耗对加工精度的影响；6.依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次同时加工；7.常用去离子水(低速走丝机)和乳化液、复合工作液、水基工作液(高速走丝机)作工作介质，不会起火，可连续运行；8.自动化程度高、操作方便、加工周期短、成本低（尤其对于高速走丝）。7南航刘志东主编3.1.3电火花线切割加工应用范围8南航刘志东主编3.2电火花线切割机分类电火花线切割机按其电极丝

4、移动方式不同，可以分为高速往复走丝电火花线切割机（简称高速走丝机）、低速单向走丝电火花线切割机（简称低速走丝机）两类。目前，业内俗称的“中走丝”实际上是具有多次切割功能的高速走丝机，其通过多次切割可以提高表面质量及切割精度。9南航刘志东主编高速往复走丝电火花线切割机床传统音叉结构流行C型结构10南航刘志东主编低速单向走丝电火花线切割机床11南航刘志东主编3.3数控电火花线切割机床主机3.3.1高速往复走丝电火花线切割机床组成高速往复走丝电火花线切割机床一般由机床主机、控制系统和脉冲电源三大部分组成。细分可分为：1．床身2．工作台3．运丝机构4．线架、导轮及导丝器结抅5．

5、恒张力机构6．锥度机构7.工作液循环与过滤系统12南航刘志东主编高速走丝机运动原理图1-丝筒传动大皮带轮；2-丝筒传动皮带；3-丝筒传动小带轮；4-三角牙丝杠副；5-单列向心球轴承；6-联轴器；7-丝筒电机；8-步进电机；9-小齿轮；10-双片齿轮；11-Y轴滚珠丝杠副；12-X轴滚珠丝杆副；13-单列向心推力球轴承；14-X拖板导轨；15-Y拖板导轨；16-丝筒拖板导轨13南航刘志东主编组成低速走丝机的主要部分是床身、立柱、XY坐标工作台、Z轴升降机构、UV坐标轴、走丝系统、夹具、工作液系统和电器控制系统等。3.3.2低速单向走丝电火花线切割机床组成14南航刘志东主编

6、基本组成1．床身及工作台系统2．走丝系统3．导丝系统4．锥度切割机构5．自动穿丝机构6．双丝全自动切换走丝系统7．工作液系统15南航刘志东主编低速走丝机机械部分结构1-床身；2-立柱；3-Y轴；4-X轴；5-Z轴；6-工作台16南航刘志东主编3.4电火花线切割机床控制系统3.4.1高速往复走丝电火花线切割机床控制系统电火花线切割加工的控制系统，主要包括加工轨迹（通常称切割轨迹）、伺服进给控制系统，此外还有走丝机构的控制、机床操作控制以及其它辅助控制等。17南航刘志东主编控制系统的组成部分及相互关系18南航刘志东主编1．加工轨迹控制系统数字程序控制(NC控制)电火花线切割

7、的控制原理是把图样上工件的形状和尺寸编制成程序指令，一般通过键盘输给电子计算机，计算机根据输入指令控制驱动电动机，由驱动电机带动精密丝杆，使工件相对于电极丝作轨迹运动。19南航刘志东主编计算机数字控制系统（简称CNC控制系统）主要功能是计算机根据"命令"控制电极丝沿给定的轨迹进行加工，此轨迹即是加工工件的图形，所以必须将要进行线切割加工的工件图形用线切割控制系统可以接受的"语言"编写好“命令”，输入给计算机，这种“命令”称为线切割程序，编写这种“命令”的工作叫做“编程”。20南航刘志东主编控制系统方框图21南航刘志东主编2.伺服进给控制系