第五章特種加工線(xiàn)切割

1、1第五章第五章 電火花線(xiàn)切割加工電火花線(xiàn)切割加工（1）加工對(duì)象: 普通金屬、高硬度合金材料，人造金剛石、半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電性陶瓷、鐵氧體材料等。（2）加工范圍: 除一般精密加工外。已能加工大尺寸和大厚度工件并且開(kāi)始涉及精密微細(xì)加工領(lǐng)域。（3）加工形狀: 線(xiàn)切割加工不僅適用于二維輪廓的加工，而且能加工各種錐度、變錐度以及上下而形狀不同的三維宜紋曲面。（4）自動(dòng)化2第一節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工的原理、特點(diǎn)及應(yīng)第一節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用用一、基本原理- 與電火花穿孔成型加工的相同處：均采用了放電加工原理，電腐蝕；類(lèi)似的脈沖電源。類(lèi)型類(lèi)型 - 高速走絲電火花線(xiàn)切割： 電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，8

2、10m/s； - 低速走絲電火花線(xiàn)切割： 電極絲作低速單向運(yùn)動(dòng)，0.2m/s； 國(guó)際主流設(shè)備。4- 利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線(xiàn)作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電，切割成型利用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線(xiàn)作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電，切割成型。6二、線(xiàn)切割加工的特點(diǎn)二、線(xiàn)切割加工的特點(diǎn) 1）不需要制造復(fù)雜的成型電極。2）能方便地加工薄壁、窄槽、異形孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件；3）采用精規(guī)準(zhǔn)一次加工成形，不需轉(zhuǎn)換加工規(guī)則；4） 電極損耗小，加工精度高。5）介質(zhì)為水基工作液，絕緣性差；6）沒(méi)有穩(wěn)定的拉弧放電狀態(tài)；7）脈沖電源的加工電流較小，屬于中、精加工范圍。三、線(xiàn)切割加工的應(yīng)用三、線(xiàn)切割加工的應(yīng)用1）模具工業(yè)，以沖壓模具為主，

3、加工沖頭及凹模等。2）高硬度材料零件的加工3）特殊形狀零件的加工1 2 01 20154 101560 015R3R3 801 84 5AABB 60ADCDCDCDC莫氏 6 號(hào)錐 度 5 1. 32 17 .54 5 .5R4R 17196 3 .7 66 3. 3 48 5 2. 41 97. 920 9 .681 81 5 040 H 6(+0.0160)0 .0 15A- B30 H6 (+0.0130)0 . 01 5A -B30 H6 (+0.0130)0 .0 1 5A- B0. 0 2A -B0. 02A- B2 0H 8(+0.0330)3 0H 8 (+0.0330)C-

4、C16 H 6(+0.0110)0. 0 15A- B0. 0 10A- B2 5 H6 (+0.0130)0. 0 15A - B0. 0 10A - B3 0H 8 (+0.0330)B-B0 .0 2A -BD-D20 H8 (+0.0330)0. 0 2A- BA-A32M1 6- 7 HM 1 2- 7H 15 劃 平2 0劃 平0. 80.81 .61. 61. 61. 61 .60. 80 .80 .80. 80. 81 . 62 04）加工電火花成型用銅、銅鎢、銀鎢合金等材料電極。11第二節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床第二節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床1、機(jī)床分類(lèi)與主要技術(shù)參數(shù)、機(jī)床分類(lèi)與

5、主要技術(shù)參數(shù)2、機(jī)床結(jié)構(gòu)、機(jī)床結(jié)構(gòu)（一）機(jī)械部分（一）機(jī)械部分1、床身、床身2、工作臺(tái)：、工作臺(tái)： 多采用十字滑板結(jié)構(gòu)，多采用十字滑板結(jié)構(gòu)，兩軸聯(lián)動(dòng)。兩軸聯(lián)動(dòng)。 3、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)：、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)： 高速走絲：重復(fù)使用，恒張力裝置。高速走絲：重復(fù)使用，恒張力裝置。 低速走絲：一次性。低速走絲：一次性。- 錐度切割裝置錐度切割裝置 高速走絲：偏移式絲架，錐角小。高速走絲：偏移式絲架，錐角小。15 4、絲架、絲架16175、工作液循環(huán)系統(tǒng) - 工作液性能要求：工作液性能要求： 一定的絕緣性；較好的洗滌性能；較好的冷卻性能；一定的絕緣性；較好的洗滌性能；較好的冷卻性能；無(wú)污染、無(wú)公害。無(wú)污染、無(wú)公害。 - 工

6、作液介質(zhì)：工作液介質(zhì)： 高速走絲：專(zhuān)用乳化液；低速走絲：去離子水。高速走絲：專(zhuān)用乳化液；低速走絲：去離子水。 - 方式：方式： 多采用澆注式供液方式。多采用澆注式供液方式。1819（二）（二）電氣部分電氣部分1、脈沖電源脈沖電源受表面粗糙度及電極絲承載電流的制約，受表面粗糙度及電極絲承載電流的制約， 要求脈沖電源的脈寬較窄，因此：要求脈沖電源的脈寬較窄，因此： 總是采用“正極性”加工2、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)- 控制對(duì)象和內(nèi)容控制對(duì)象和內(nèi)容 電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡（工件形狀）：電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡（工件形狀）： 工作臺(tái)：工作臺(tái)：X、Y兩軸聯(lián)動(dòng)；兩軸聯(lián)動(dòng)； 上導(dǎo)向器：上導(dǎo)向器：U、V兩軸聯(lián)動(dòng)

7、。兩軸聯(lián)動(dòng)。 進(jìn)給速度的自動(dòng)控制（維持穩(wěn)定的放電加工過(guò)程）：進(jìn)給速度的自動(dòng)控制（維持穩(wěn)定的放電加工過(guò)程）： 放電間隙和放電狀態(tài)。放電間隙和放電狀態(tài)。 3 3、數(shù)字程序控制原理、數(shù)字程序控制原理把圖樣上工件的形狀和尺寸編程程序指令，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)把圖樣上工件的形狀和尺寸編程程序指令，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)控制。程的自動(dòng)控制。21 - 軌跡控制原理軌跡控制原理 將工件的外形曲線(xiàn)分解成將工件的外形曲線(xiàn)分解成直線(xiàn)和圓弧，采用數(shù)學(xué)逼直線(xiàn)和圓弧，采用數(shù)學(xué)逼近的方法，交替實(shí)現(xiàn)兩個(gè)近的方法，交替實(shí)現(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)方向上的坐標(biāo)方向上的“插補(bǔ)插補(bǔ)”進(jìn)進(jìn)給。給。 - 控制形式：控制形式： 開(kāi)環(huán)控制；開(kāi)環(huán)控制； 半閉環(huán)控制；半閉環(huán)

8、控制； 閉環(huán)控制。閉環(huán)控制。22第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)字線(xiàn)切割編程數(shù)字線(xiàn)切割編程一、線(xiàn)切割基本編程方法一、線(xiàn)切割基本編程方法 1、 3B程序格式程序格式 適合高速走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)適合高速走絲電火花線(xiàn)切割機(jī) BxByBJGZ B（x坐標(biāo)）坐標(biāo)）B（y坐標(biāo)）坐標(biāo)）B（J計(jì)數(shù)長(zhǎng)度）計(jì)數(shù)長(zhǎng)度）G （計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)方向）方向）Z（加工指令）（加工指令） 加工圓弧時(shí)，加工圓弧時(shí)，X,Y必須是圓弧起點(diǎn)對(duì)圓心的坐標(biāo)值；加工必須是圓弧起點(diǎn)對(duì)圓心的坐標(biāo)值；加工斜線(xiàn)時(shí)，斜線(xiàn)時(shí)，X,Y必須是斜線(xiàn)終點(diǎn)對(duì)其起點(diǎn)的坐標(biāo)值，必須是斜線(xiàn)終點(diǎn)對(duì)其起點(diǎn)的坐標(biāo)值，X,Y允許允許同時(shí)縮小相同的倍數(shù)，比值保持不便即可。同時(shí)縮小相同的倍數(shù)，比值保

9、持不便即可。X,Y為為0，均不，均不必寫(xiě)出。必寫(xiě)出。 (1) 計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向G 和計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J加工斜線(xiàn)段,必須用進(jìn)給距離長(zhǎng)的方向作為進(jìn)給長(zhǎng)度控制 終點(diǎn)A(Xe,Ye) Ye Xe 計(jì)數(shù)方向取計(jì)數(shù)方向取Gy Xe Ye 計(jì)數(shù)方向取計(jì)數(shù)方向取GxYe=Xe 象限象限 取取Gy 象限象限 取取Gx加工圓弧,最后一步是哪個(gè)坐標(biāo),作為計(jì)數(shù)方向 終點(diǎn)B(Xe,Ye) Ye Xe 計(jì)數(shù)方向取計(jì)數(shù)方向取Gx Xe Ye 計(jì)數(shù)方向取計(jì)數(shù)方向取GyYe=Xe 按習(xí)慣按習(xí)慣J 圓弧或直線(xiàn)在計(jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸投影長(zhǎng)度總和圓弧或直線(xiàn)在計(jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸投影長(zhǎng)度總和.BxByBJGZ(2) 加工指令加工指令ZSR表示順

10、圓，NR表示逆圓，數(shù)字表示圓弧起點(diǎn)所在象限。L1表示正X軸，L2表示正Y軸2、零件編程實(shí)例、零件編程實(shí)例（）加工直線(xiàn)段（）加工直線(xiàn)段ABB40000BB40000GXL1（2）加工直斜線(xiàn)段）加工直斜線(xiàn)段BCB1B9B90000GYL1（3）加工圓?。┘庸A弧CDB30000B40000B60000GXNR1（4）加工斜線(xiàn)段）加工斜線(xiàn)段DAB1B9B90000GXL227第四節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)第四節(jié)、電火花線(xiàn)切割加工工藝指標(biāo)和常用工藝參數(shù)一、一、主要工藝指標(biāo)主要工藝指標(biāo)- 切割速度切割速度： 在保證一定的表面粗糙度的切割過(guò)程中，在單位時(shí)間內(nèi)，電極絲中在保證一定的表面粗糙度

11、的切割過(guò)程中，在單位時(shí)間內(nèi)，電極絲中心線(xiàn)在工件上切過(guò)的面積。心線(xiàn)在工件上切過(guò)的面積。 最高切割速度。高走絲最高切割速度。高走絲40-120mm2/min - 表面粗糙度：表面粗糙度： 低速走絲低速走絲Ra0.2；高速走絲；高速走絲Ra6.3-2.5，最佳達(dá) Ra1 - 加工精度：加工精度： 低速走絲低速走絲0.0020.005mm；高速走絲；高速走絲0.010.02mm （電參數(shù)影響） - 電極絲損耗量電極絲損耗量 29二、工藝參數(shù)的選擇二、工藝參數(shù)的選擇1、 脈沖寬度（脈沖寬度（2-60us) 正極性加工。正極性加工。 脈寬增加，表面粗糙度下降。脈寬增加，表面粗糙度下降。 2、脈沖間隔、脈沖

12、間隔(10-250um) 脈間減小，切割速度加快。脈間減小，切割速度加快。 3、開(kāi)路電壓、開(kāi)路電壓 開(kāi)路電壓升高，間隙增加，速度及穩(wěn)定性提高，電極絲消耗增開(kāi)路電壓升高，間隙增加，速度及穩(wěn)定性提高，電極絲消耗增加。一般加。一般60-150V。 4、放電電流（電流增大，表面粗糙度增大，電極耗損比增大）、放電電流（電流增大，表面粗糙度增大，電極耗損比增大） - 放電波形，一般小于放電波形，一般小于40A，平均電流小于，平均電流小于5A。v非電參數(shù)的影響 - 電極絲（直徑、材料、張力、速度）、厚度、速度等。電極絲（直徑、材料、張力、速度）、厚度、速度等。 30第五節(jié)、三維第五節(jié)、三維電火花線(xiàn)切割和多次切割加工電火花線(xiàn)切割和多次切割加工一、三維一、三維電火