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文檔簡介

1、高速走絲氣中電火花線切割精加工編程設(shè)計摘 要最近幾年來,隨著模具的飛速發(fā)展,對模具加工表面質(zhì)量要求不斷提高,電火花線切割表面加工技術(shù)因此備受關(guān)注。這就要求電火花線切割要提高加工面的機(jī)械性能,降低表面粗糙度,從而達(dá)到提高模具使用壽命的目的。本文介紹電火花線切割加工的加工原理以與工作介質(zhì)的應(yīng)用。對傳統(tǒng)電火花線切割加工基本原理和基本規(guī)律進(jìn)行了探索和介紹。敘述了電火花線切割新方法的發(fā)展,它在合適條件下加工可提高加工精度。在高速走絲電火花線切割中由于加工反作用力是微小的,線電極振動也小。另外,因在一定條件下放電間隙也可以比傳統(tǒng)電火花線切割窄,所以試件腐蝕也可以較小。高精度的精加工在高速走絲電火花線切割中

2、可以實(shí)現(xiàn)。本文介紹了電火花線切割加工過程中發(fā)生的現(xiàn)象和相關(guān)的解釋并結(jié)合Mastercam X2軟件對線切割實(shí)例進(jìn)行編程設(shè)計。關(guān)鍵詞 電火花線切割;精加工;Mastercam X2軟件- 27 - / 33Programming design of Mechanism of High-Speed Wire ElectricalDischarge Finishing AbstractIn recent years, with the rapid development of the mold, the WEDM surface processing technology cause so much

3、 attention because of the mold surface quality requires continuous improvement. This requires improving mechanical properties of WEDM machining surface, and reducing the surface roughness, so as to achieve the purpose of improving the mold life.This article describes the application of the WEDM proc

4、essing principle and media. Explores and introduces traditional EDM wire cutting basic principles and laws. Describes the development of the WEDM new method, it can improve the precision under the proper environment. Since the processing reaction force is small in the Wire Electrical Discharge Finis

5、hing, wire electrode vibration. In addition, the discharge gap under certain conditions is narrower than traditional EDM wire cutting, so the specimen corrosion can also be smaller. High-precision finishing can be achieved in the high-speed WEDM.This article describes WEDM phenomenon occurred in the

6、 processing and interpretation of wire cut instance of programming design combined with Mastercam X2 software.Key Words:WEDM;finishing;Mastercam X2 software目 錄摘要Abstract第一章緒論- 1 -1.1電火花加工來源和電火花線切割綜述- 1 -1.2 本題的背景- 1 -1.3 課題探討容- 1 -第二章電火花加工基本原理- 3 -2.1 氣體的放電特性- 3 -2.2 電火花加工的機(jī)理- 3 -2.2.1介質(zhì)間的電離、擊穿,形成放電

7、通道- 4 -2.2.2介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹- 5 -2.2.3電極材料的拋出- 5 -2.2.4極間介質(zhì)的消電離- 6 -2.3 電火花加工的基本規(guī)律- 6 -2.3.1金屬材料熱物理常數(shù)對電蝕量的影響- 6 -2.3.2能量和脈沖頻率對電蝕量的影響- 7 -2.3.3極性效應(yīng)和脈沖寬度對電蝕量的影響- 7 -2.4 加工分類- 8 -2.5 本章小結(jié)- 8 -第三章電火花線切割加工基本規(guī)律- 9 -3.1 電火花線切割加工分類和特點(diǎn)- 9 -3.1.1電火花線切割分類- 9 -3.1.2線切割加工特點(diǎn)- 10 -3.2 電火花線切割加工的應(yīng)用圍- 10 -3.2.1加工模具

8、- 10 -3.2.2加工電火花成形加工用的電極- 10 -3.2.3加工零件- 10 -3.3 影響線切割工藝指標(biāo)的因素- 10 -3.3.1線切割加工工藝指標(biāo)- 10 -3.3.2電參數(shù)的影響- 11 -3.3.3非電參數(shù)的影響- 12 -3.3.4工件產(chǎn)生腰鼓形的原因與改善措施- 13 -3.5 LS-WEDM各次切割的關(guān)系- 13 -3.6 本章小結(jié)- 14 -第四章數(shù)控電火花加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備- 15 -4.1 數(shù)控電火花線切割加工概述- 15 -4.1.1數(shù)控線切割加工機(jī)床簡介- 15 -4.1.2數(shù)控線切割加工特點(diǎn)- 15 -4.2 數(shù)控線切割加工工藝指標(biāo)與工藝參數(shù)- 15 -4.2.

9、1線切割加工的主要工藝指標(biāo)- 15 -4.2.2影響工藝指標(biāo)的主要因素- 15 -4.3 電火花數(shù)控加工機(jī)床- 16 -4.3.1機(jī)床參數(shù)- 16 -4.3.2機(jī)床結(jié)構(gòu)- 17 -4.3.3機(jī)床的控制系統(tǒng)- 17 -4.4實(shí)驗(yàn)操作- 17 -4.4.1機(jī)床解鎖- 17 -4.4.2裝夾工件- 18 -4.4.3對絲- 18 -4.4.4加工液- 18 -4.5本章小結(jié)- 19 -第五章數(shù)控電火花線切割加工編程設(shè)計- 20 -5.1 Mastercam Wire X2線切割設(shè)計- 20 -5.1.1 Mastercam Wire X2軟件簡介- 20 -5.2 Wire X2線切割編程設(shè)計實(shí)例-

10、 20 -5.2.3數(shù)控NC程序代碼- 23 -5.3本章小結(jié)- 23 -總結(jié)- 24 -參考文獻(xiàn)- 25 -致- 26 -插圖清單圖2-1氣體放電特性-3-圖2-2 擊穿放電-4-圖2-3氣化膨脹-5-圖2-4電極料拋出-5-圖2-5極間恢復(fù)絕緣-6-圖3-1低速走絲線切割原理-9-圖3-2高速走絲線切割原理-9-圖3-3電火花加工表面硬度-11-圖3-4線切割加工表面硬度-11-圖3-5腰鼓型-13-圖3-6二次切割示意圖-14-圖4-1機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖-16-圖4-2機(jī)床控制系統(tǒng)圖-18-圖4-3試驗(yàn)部件尺寸圖-18-圖5-1設(shè)置多邊形參數(shù)-20-圖5-2產(chǎn)生多邊形-20-圖5-3產(chǎn)生連續(xù)

11、線-21-圖5-4刪除后結(jié)果-21-圖5-5分割結(jié)果-21-圖5-6設(shè)置參數(shù)菜單-21-圖5-7保存菜單-22-圖5-8電極絲切割參數(shù)設(shè)置菜單-22-圖5-9工件參數(shù)設(shè)置菜單-23-圖5-10切割軌跡模擬圖-23-圖5-11實(shí)體切割模擬圖-23-第一章 緒 論1.1電火花加工來源和電火花線切割綜述電火花線切割加工方法是機(jī)械制造領(lǐng)域中一種重要的加工技術(shù),它通過兩極間脈沖放電的電蝕現(xiàn)象進(jìn)行各種輪廓和形狀的零件加工。這種方法不是靠機(jī)械能來對材料進(jìn)行去除,而是利用電熱能、電化學(xué)能等特殊的能量形式來實(shí)現(xiàn)材料去除。線切割加工無切削力,工件材料硬度對可加工性影響不大,基于這種特點(diǎn),適合加工各種特殊性能的材料

12、和各種復(fù)雜表面與微細(xì)、精密、薄壁以與低剛性零件,因而廣泛應(yīng)用于航空、電子、電器、汽車、家電、輕工等領(lǐng)域。關(guān)于電蝕現(xiàn)象的最早報道是十七世紀(jì)六十年代開始的。首先是利用電蝕現(xiàn)象來制取金屬粉末的膠體溶液,至于電蝕現(xiàn)象用于金屬加工則較晚。1878年美國用電筆刻字取得專利權(quán),1935年至1937年美國人斯廷納(APSteiner)和英國人魯?shù)婪蛳群笕〉媒涣鞣烹娗懈詈椭绷鞣烹娗懈畹膶@麢?quán)。1943 年幾乎同時由前聯(lián)人古雪夫發(fā)明了陽極機(jī)械加工(anode machining)和拉扎連科夫婦發(fā)明的電蝕加工,或叫電火花加工。1946年拉扎連科夫婦為此獲得斯大林獎金。1947年美國人帕特斯(CGpeters)發(fā)表了

13、非金屬(金剛石)的電火花加工方法。1948年在前聯(lián)又發(fā)展了一種電接觸加工,前聯(lián)人畢爾林將此法用于磨刀,而高夫曼則用其來加工滾珠。1951年至1955年前聯(lián)人又在電火花加工的基礎(chǔ)上發(fā)展了電脈沖加工(electro-impulse machining)。從此,一種新的加工方法即電蝕加工就逐步發(fā)展起來了。1.2 本題的背景電火花加工是用高密度能量的脈沖放電來去除材料的加工方法,它適用于普通機(jī)械加工方法難以加工或無法加工的特殊材料或具有復(fù)雜形狀的工件,因而獲得了廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)實(shí)踐的需要與相關(guān)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,推動著電火花加工技術(shù)不向前發(fā)展,20世紀(jì)70年代以后其發(fā)展速度呈現(xiàn)出明顯加快的趨勢。我國機(jī)械程學(xué)

14、會電加工分會萬升教授等,于1999年曾撰文就國外電火花加工技術(shù)的最新發(fā)展進(jìn)行了較為詳盡的闡述。其中首先介紹了微細(xì)電火花加工的進(jìn)展:日本東京大學(xué)增澤隆久等1984年開發(fā)出線電極電火花磨削技術(shù),解決了微細(xì)電極的制作與安裝問題,并加工出微米極微細(xì)軸與孔;1997年該大學(xué)的余祖元博士等提出了電極等損耗概念,在其加工中由于電極的損耗只發(fā)生電極底面,通過加工路徑合理規(guī)劃,電極端部處于等損耗狀態(tài),因此損耗補(bǔ)償策略變得極為簡單,使微三維輪廓的精密電火花加工成為可能。1.3 課題探討容本課題從探討電火花線切割精加工的方法和手段入手,以提高加工精度,加工表面質(zhì)量,加工效率為目的。著力于探討電火花線切割精加工的影響

15、因素和編程設(shè)計。著重以下幾方面問題的探討:1.高速走絲電火花線切割精加工的加工規(guī)律探討,包括放電間隙、表面粗糙度、直線度與加工速度;2.尋求高速走絲電火花線切割精加工的合理加工參數(shù);3.高速走絲電火花線切割多次加工實(shí)驗(yàn)探討。4.應(yīng)用軟件對電火花線切割進(jìn)行了實(shí)例編程設(shè)計。第二章 電火花加工基本原理2.1 氣體的放電特性放電時指電流通過絕緣介質(zhì)(氣、液或固)的一種現(xiàn)象,放電是一種極為復(fù)雜的過程,對于電火花加工條件下微小電極間隙的放電現(xiàn)象,目前探討的還不深入,通常引用大間隙條件下的氣體放電過程來說明。這種放電的伏安特性隨時間變化關(guān)系如圖2-1所示。當(dāng)置于氣體中的兩金屬電極上的電壓逐漸升高時,由于外界

16、的高能粒子能使介質(zhì)電離,形成了很小的電離電流,即0-a段對于液體,因?yàn)闀a(chǎn)生氣體,也存在電離電流,電壓繼續(xù)提高會使絕緣部分破壞,造成電暈放電,即a-b段,這是一種不穩(wěn)定的放電狀態(tài),帶電粒子不能自行增殖,只能在某些局部產(chǎn)生和消滅,保持平衡的放電。若繼續(xù)提高電壓,帶電粒子的速度增加,能事被碰撞的分子、原子電離,造成帶電粒子不斷增殖,向全路絕緣破壞轉(zhuǎn)移,電流急劇增大,成為不穩(wěn)定的放電,電弧放電,即d-e段,這種放電在時間上連續(xù)在空間上集中,放電加工中如出現(xiàn)這一種情況常引起電極和工件的燒傷。但電弧放電在工業(yè)上可用作光源、熱源、焊接等用處??客饨缫蛩丶ぐl(fā)才能維持的放電稱為非自持放電;靠本身帶電粒子增殖就

17、能的放電稱為自持放電,兩種放電之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn),即自持放電的初始階段,稱為介質(zhì)擊穿。從介質(zhì)擊穿到電弧放電之間的過渡形式稱為脈沖放電(即為廣義火花放電)。這種放電在時間上斷續(xù)、在空間上分散,是電火花加工所采用的放電形式。脈沖放電又可分為火花放電和過渡電弧放電,前者的特點(diǎn)是放電電流密度和伏安特性有急劇的變化(b-c)段,后者的特點(diǎn)是放電電流密度隨時間而下降,放電電壓隨電流的增加而降低(c-d)段。圖2-1氣體放電特性2.2 電火花加工的機(jī)理電火花放電時,電極表面的金屬材料究竟是怎樣被蝕除下來的,這一微觀的物理過程也就是電火花加工的物理本質(zhì),或稱機(jī)理。了解這一微觀過程,有助于掌握電火花加工工藝的基本規(guī)律

18、,對脈沖電源、進(jìn)給裝置、機(jī)床設(shè)備等提出合理的要求。從大量實(shí)驗(yàn)資料來看,每次電火花腐蝕的微觀過程是電場力、磁力、熱力、流體動力、電化學(xué)和膠體化學(xué)等綜合作用的過程1。這一過程大致可分為以下四個連續(xù)階段:極間介質(zhì)的電離、擊穿,形成放電通道;介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹;電極材料的拋出;極間介質(zhì)的消電離。2.2.1介質(zhì)間的電離、擊穿,形成放電通道當(dāng)脈沖電壓施加于工具電極與工件之間時,兩極之間立即形成一個電場。電場強(qiáng)度與電壓成正比,與距離成反比,隨著極間電壓的升高或是極間距離的減小,極間電場強(qiáng)度也將隨著增大。由于工具電極和工件的微觀表面是凸凹不平的,極間距離又很小,因而極間電場強(qiáng)度是很不均勻的,

19、兩極間離得最近的突出點(diǎn)或尖端處的電場強(qiáng)度一般為最大。液體介質(zhì)中不可避免地含有某種雜質(zhì)(如金屬微粒、碳粒子、膠體粒子等),也有一些自由電子,使介質(zhì)呈現(xiàn)一定的電導(dǎo)率。在電場作用下,這些雜質(zhì)將使極間電場更不均勻,當(dāng)陰極表面某處的電場強(qiáng)度增加到105V/mm (100V/m)左右時,就會產(chǎn)生場致電子發(fā)射,由陰極表面向陽極逸出電子。在電場作用下電子高速向陽極運(yùn)動,并撞擊工作液介質(zhì)中的分子或中性原子(在化學(xué),物理中任何分子都是由一種或多種元素的原子組成的。任何原子都是由帶正電荷的原子核和圍繞原子核高速運(yùn)動著的帶負(fù)電荷的電子所組成,不同元素的原子有不同的電子數(shù),但整個原子的正負(fù)電荷都相等因而是中性的),產(chǎn)生

20、碰撞電離。把最外層軌道上的負(fù)電子撞離出去,形成帶負(fù)電的粒子(主要是電子)和帶正電的粒子(子核和軌道剩余的電子構(gòu)成的正離子)。導(dǎo)致帶電粒子雪崩式增多,使介質(zhì)擊穿而電阻率迅速降低,形成放電通道,如圖2-2所示。這種由于電場強(qiáng)度增高引起電子發(fā)射形成的間隙擊穿稱為場致發(fā)射擊穿。另有一種由于陰極表面溫度高,局部過熱而引起大量電子發(fā)射形成的間隙擊穿稱為熱擊穿2。電火花加工中,熱擊穿過多,易引起放電點(diǎn)集中而不分散,導(dǎo)致積碳而轉(zhuǎn)為電弧放電。從雪崩電離開始到建立放電通道的過程非常迅速,理論上僅需10-7s10-8s(0.10.01s),間隙電阻從絕緣狀態(tài)迅速降低到幾分之一歐姆,間隙電流迅速上升到最大值(幾安到幾

21、百安)。由于通道直徑很小,所以通道中的電流密度可高達(dá)105106A/cm2。間隙電壓則由擊穿電壓迅速下降到火花維持電壓(一般約為2030V),電流則由零上升到某一峰值電流。間隙電路中導(dǎo)線有了電感,或脈沖電源開關(guān)元件頻率響應(yīng)低,則上升下降的都會不陡。放電通道是由數(shù)量大體相等的帶正電(正離子)和帶負(fù)電粒子(電子)以與中性粒子(原子或分子)組成的等離子體。正負(fù)帶電粒子相反方向高速運(yùn)動相互碰撞。產(chǎn)生大量的熱,使通道溫度相當(dāng)高。但分布是不均勻的,從通道中心向邊緣逐漸降低。圖2-2 擊穿放電2.2.2介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹極間介質(zhì)一旦被電離、擊穿、形成放電通道后,脈沖電源使通道間的電子高速奔

22、向正極,正離子奔向負(fù)極。電能變成動能,動能通過碰撞又轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。于是在通道正極和負(fù)極表面分別為瞬時熱源,達(dá)到很高的溫度。通道高溫將工作液介質(zhì)氣化,進(jìn)而熱烈分解氣化,如煤油等碳?xì)浠衔锕ぷ饕海邷睾罅呀獬蓺錃?、乙炔、甲烷、乙烯、游離碳黑等;水基工作液則熱分解成氫氣、氧氣的分子甚至原子等。正負(fù)極表面的高溫除使工作液汽化、熱分解氣化外,也使金屬材料熔化甚至沸騰氣化。這些氣化后的工作液和金屬蒸氣,瞬間體積猛增,在放電間隙形成氣泡,迅速熱膨脹。就象火藥、爆竹點(diǎn)燃后具有爆炸性,如圖2-3所示。電火花加工過程中,可看到放電間隙冒出氣泡,工作液逐漸變黑,聽到輕微的清脆爆炸聲。電火花加工主要靠熱膨脹和局部微爆炸

23、,使熔化、氣化了的電極材料拋出蝕除。圖2-3氣化膨脹2.2.3電極材料的拋出通道和正負(fù)極表面放電瞬時高溫使工作液氣和金屬材料熔化、氣化,熱膨脹產(chǎn)生很高的瞬時壓力。通道中心壓力最高,使氣化了的氣體體積不斷向外膨脹,形成一個擴(kuò)的“氣泡”。氣泡上下、外的瞬時壓力并不相等,壓力高處的熔融金屬液體和蒸氣,就被排擠、拋出而進(jìn)入工作液中,如圖2-4所示。由于表面力和聚力的作用,使拋出的材料具有最小表面積,冷凝時形成細(xì)小的圓球顆粒(直徑約0.1300m隨脈沖能量而異)。實(shí)際上熔化和氣化了的金屬拋離電極表面時,向四處飛濺,除絕大部分拋入工作液中收縮小顆粒外,還有一小部分飛濺、鍍覆、吸附在對面電極表面上。這種互相

24、飛濺、鍍覆、吸附的現(xiàn)象,在某種條件下可用來減少或補(bǔ)償工具電極在加工過程中的損耗。半裸在空氣中的電火花加工時,可看見到桔紅色甚至藍(lán)白色的火花四濺,它們就是被瞬時局部高壓微爆炸拋出的金屬高溫熔滴和小屑,與磨削時看到的火花類似。觀察銅打鋼電火花加工后的電極表面,可看到鋼上粘有銅、銅上粘有鋼的痕跡。進(jìn)一步分析電加工后的產(chǎn)物,在顯微鏡下可看到除了游離的碳粒、大小不等的銅和鋼的球狀顆粒之外,還有一些鋼包銅、銅包鋼、互相飛濺包容的顆粒。圖2-4電極料拋出2.2.4極間介質(zhì)的消電離隨著脈沖電壓的結(jié)束,脈沖電流迅速降為零,但此后仍應(yīng)有一段間隔時間,使間隙介質(zhì)消電離,即放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子,恢復(fù)本次

25、放電通道處間隙介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度,以與降低電極表面溫度等,以免下次總是重復(fù)在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電,如圖2-5所示。從而保證在別處按兩極相對最近處或電阻率最小處形成下一擊穿放電通道。在加工過程中產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物(如金屬微粒、碳粒子、氣泡等)如果來不與排除、擴(kuò)散出去,就會改變隙介質(zhì)的成分,并降低絕緣強(qiáng)度。脈沖火火花放電時產(chǎn)生的熱量不與時傳出,帶電粒子的自由能不易降低,將大大減少復(fù)合的幾率,使消電離過程不充分,結(jié)果將使下一個脈沖放電通道始終集中在某一部位,使介質(zhì)和金屬表面局部過熱而破壞消電離過程。這樣脈沖火花放電將惡性循環(huán),轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻Φ姆€(wěn)定電弧放電。同時工作液局部高溫分解后可能結(jié)碳,在該處聚成焦粒

26、而在兩極間搭橋,使加工無法進(jìn)行下去,并燒傷電極和工件。由此可見,為了保證電火花加工過程正常地進(jìn)行,在兩次脈沖放電之間一般要有足夠的脈沖間隔時間to,這一脈沖間隔時間的選擇,不僅要考慮介質(zhì)本身消電離所需的時間(與脈沖能量有關(guān)。但總的來說,消電離時間較快,只需550s),還要考慮電蝕產(chǎn)物排離放電區(qū)域的難易程度(與脈沖爆炸力大小、放電間隙大小、抬刀與加工面積有關(guān))。此外還應(yīng)留有余地,使擊穿、放電點(diǎn)分散、轉(zhuǎn)移,否則若在一點(diǎn)附近放電,易形成電弧。到目前為止,人們對于電火花加工的微觀過程的了解還是很不夠,諸如工作液成分作用間隙介質(zhì)的擊穿,放電間隙的狀況,正負(fù)電極間能量的轉(zhuǎn)換與分配,材料的拋出,電火花加工中

27、熱場、流場、力場的變化,通道結(jié)構(gòu)與其振蕩,以與煤油工作液的熱分解、裂變、帶電碳微粒在正電極上的吸附等膠體化學(xué)現(xiàn)象等等,都還需要進(jìn)一步探討。圖2-5極間恢復(fù)絕緣2.3 電火花加工的基本規(guī)律2.3.1金屬材料熱物理常數(shù)對電蝕量的影響所謂熱物理常數(shù)是指熔點(diǎn)、沸點(diǎn)(氣化點(diǎn))、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱(熱容)、溶解熱、氣化熱等,其中前三個熱物理常數(shù)對電蝕量影響較大。每次脈沖放電時,通道與正、負(fù)極放電點(diǎn)瞬時分別獲得大量熱能。正、負(fù)電極放電點(diǎn)的熱能中,除一部分由于熱傳導(dǎo)散失到電極、工件和工作液外,另一部分依次消耗在以下幾方面:1)金屬材料的局部表面溫度升高,直至達(dá)到熔點(diǎn),每克金屬升高1所需熱量(cal),稱為該金屬的

28、比熱(熱容);2)處于熔點(diǎn)的固體金屬熔化成液體,每熔化一克固體金屬所需的熱量,稱為該金屬的熔化潛熱;3)熔化的金屬液體繼續(xù)升溫至沸點(diǎn),每克金屬液體升高1所需熱量,稱為該熔液的熱容;4)使處于沸點(diǎn)的熔液蒸發(fā)成金屬蒸汽,每蒸發(fā)一克液體金屬所需的熱量稱為氣化熱;5)金屬蒸汽繼續(xù)加熱成過蒸汽,每克金屬蒸汽升高1所需的熱量稱為該蒸汽的熱容。2.3.2能量和脈沖頻率對電蝕量的影響實(shí)踐表明,無論正極或負(fù)極,都存在單個脈沖的蝕除量Vwe與單個脈沖的能量We成正比的關(guān)系。而總的蝕除量等于總的有效脈沖蝕除量的總和,至于正極或負(fù)極的加工速度Vw即單位時間的蝕除量)基本上與單個脈沖能量和脈沖頻率成正比。由于火花放電間

29、隙的負(fù)阻特性,擊穿后的火花維持電壓2025V 左右的常值,而與空載電壓擊穿電壓的關(guān)系不大。脈沖頻率fp為脈沖周期tp的倒數(shù),而脈沖周期又為脈沖寬度ti與脈沖間隔to之和。但實(shí)際加工中,存在著開路(未擊穿)、正常電火花放電、不穩(wěn)定電弧、穩(wěn)定電弧和短路等。除正?;鸹ǚ烹娡猓渌鼛追N放電狀態(tài)都不利于加工,因此實(shí)際有效放電頻率fe低于電源脈沖頻率fp。即脈沖利用率小于1。提高電蝕量和切割速度的途徑,在于提高脈沖頻率fe增加單個脈沖能量We或提高脈沖利用率。當(dāng)然實(shí)際生產(chǎn)時要考慮到這些因素之間的相互制約關(guān)系和對其工藝指標(biāo)的影響。例如頻率過高,脈沖間隔過小,將產(chǎn)生電弧放電;單個脈沖能量大,表面粗糙。2.3.

30、3極性效應(yīng)和脈沖寬度對電蝕量的影響實(shí)驗(yàn)證明,即使所有的加工參數(shù)一樣,電火花線切割加工時工件接正極或負(fù)極,其蝕除量或切割速度也是不一樣,這種由于正、負(fù)極性接法不同而蝕除量不一樣的現(xiàn)象叫做“極性效應(yīng)”。產(chǎn)生極性效應(yīng)的基本原因如下:在火花放電過程中,正、負(fù)電極表面分別受到負(fù)電子和正離子的轟擊和瞬時熱源作用,在兩極表面所分配的能量不一樣,因而熔化、氣化和拋出的金屬量也不一樣。一般而言,電火花線切割加工脈寬為0.5s40s,即用短脈沖加工時,負(fù)極的蝕除量小于正極。這是因?yàn)槊看畏烹姇r,負(fù)電子的質(zhì)量和慣性較小,容易獲得動能和加速度,很快奔向正極。其電能和動能較多地轉(zhuǎn)換成熱能用以蝕除金屬。而正離子由于質(zhì)量和慣

31、性較大,起動,加速較慢,有一大部分尚未來得與到達(dá)負(fù)極表面,脈沖便以結(jié)束,所以正極的蝕除量大于負(fù)極。在這種情況下切割時工件應(yīng)接正極,稱為“正極性加工”或“正極性接法”。反之當(dāng)用較長的脈沖(例如脈寬大于300s)加工時,則負(fù)極的蝕除量將大于正極,此時工件應(yīng)接負(fù)極,稱為“負(fù)極性加工”或“負(fù)極性接法”。這是因?yàn)殡S著脈沖寬度和放電時間的加長,質(zhì)量和慣性較大的正離子也逐漸獲得了加速,陸續(xù)地轟擊在負(fù)極表面上。正是由于正離子的質(zhì)量較大,因此它對陰極的轟擊破壞作用也比電子顯著。但是電火花線切割加工中,加工脈寬大于300s時,加工電流可達(dá)3050A左右,由于電極絲很細(xì)(一般為0.12mm0.25mm)承受不了這么

32、大的電流而被燒毀。即使承受了,由于電流大,單個脈沖能量大,加工表面粗糙度大,因此電火花線切割加工中一般不采用“負(fù)極性”加工,而多數(shù)采用“正極性”加工。從提高切割速度和減少電極絲損耗來看(對于WEDM-HS而言),極性效應(yīng)越顯著越好。當(dāng)用交變的脈沖電流加工時,單個脈沖的極性效應(yīng)便相互抵消,總的極性效應(yīng)便為零,增加了電極絲的損耗。因此一般都采用單向、直流脈沖電源進(jìn)行電火花線切割加工,或者用阻尼二極管把負(fù)半波消除掉。這是對電火花線切割加工用的脈沖電源基本要求之一。但現(xiàn)在也有人探索采用電壓、無極性的加工工藝。當(dāng)電極絲和工件材料不同時,仍然有極性效應(yīng)現(xiàn)象,不過這時變得復(fù)雜了,因?yàn)椴煌饘俨牧系娜埸c(diǎn)、沸點(diǎn)

33、和導(dǎo)熱系數(shù)不一樣,它們的“可加工性”也摻雜在“極性效應(yīng)”中去了。2.4 加工分類電火花加工按工藝方法分類,分類如下:1.傳統(tǒng)電火花加工電火花穿孔、電火花成型;2.電火花磨削加工電火花平面磨削、電火花外圓磨削、電火花成型磨削;3.線電極電火花加工電火花線切割、其他線電極電火花加工;4.電火花展成加工角合回轉(zhuǎn)電火花加工、其他展成電火花加工。2.5 本章小結(jié)本章介紹了電火花加工原理,提出了電火花加工需具備的條件。詳細(xì)解釋了介質(zhì)間的電離、擊穿,形成放電通道;介質(zhì)熱分解、電極材料熔化、氣化熱膨脹;電極材料的拋出;極間介質(zhì)的消電離等電加工機(jī)理。對電火花的加工規(guī)律,既金屬材料熱物理常數(shù)、能量和脈沖頻率、極性

34、效應(yīng)和脈沖寬度等不同參數(shù)對電蝕量的影響進(jìn)行了分析。并按工藝方法對電火花加工進(jìn)行了分類。第三章 電火花線切割加工基本規(guī)律3.1 電火花線切割加工分類和特點(diǎn)3.1.1電火花線切割分類1.按走絲速度分低速走絲方式和高速走絲方式。分別見圖 3-1、圖 3-2 所示。圖3-1低速走絲線切割原理圖3-2高速走絲線切割原理2按脈沖電源形式分RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源與自適應(yīng)控制電源等。3按加工特點(diǎn)分大、中、小型以與普通直壁切割型與錐度切割型等。4按控制方式分靠模仿形控制、光電跟蹤控制、數(shù)字程序控制與微機(jī)控制等。3.1.2線切割加工特點(diǎn)1. 不需像成型電火花加工那樣制作特定電極。2. 加工主要對象是平

35、面,也可加工錐面,但除小拐角必須大于某一R(為電極絲半徑+放電間隙)的限制外,任何復(fù)雜形狀都可加工。3. 輪廓加工所需余量小,利于少無切削,尤其可節(jié)約貴重金屬。4.電極絲往復(fù)使用,損耗小。WEDM-LS電極絲一次使用故加工精度高。5. 靠微機(jī)控制電極絲軌跡和間隙補(bǔ)償功能,同時加工凹凸兩種模具,間隙可任意調(diào)節(jié)。6. 用去離子水和乳化液做介質(zhì),不必?fù)?dān)心火災(zāi),可連續(xù)工作。7. 不論工件硬度如何,幾乎都可加工。3.2電火花線切割加工的應(yīng)用圍電火花線切割加工為新產(chǎn)品試制、精密零件加工與模具制造開辟了一條新的工藝途徑,主要應(yīng)用于以下幾個方面。3.2.1加工模具適用于各種形狀的沖模。調(diào)整不同的間隙補(bǔ)償量,只

36、需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模與卸料板等3。模具配合間隙、加工精度通常都能達(dá)到要求。此外,還可以加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等通常帶錐度的模具。3.2.2加工電火花成形加工用的電極一般穿孔加工用的電極以與帶錐度型腔加工用的電極,以與銅鎢、銀鎢合金之類電極材料,用線切割加工特別經(jīng)濟(jì),同時也適用于加工微細(xì)復(fù)雜形狀的電極。3.2.3加工零件在試制新產(chǎn)品時,用線切割在坯料上直接割出零件,例如試制切割特殊微電機(jī)硅鋼片定轉(zhuǎn)子鐵心,由于不需另行制造模具,可大大縮短制造周期、降低成本。另外修改設(shè)計、變更加工程序比較方便,加工薄件時還可以多片疊在一起加工。在零件制造方面,可用于加工品種多,

37、數(shù)量少的零件,特殊難加工材料的零件,材料試驗(yàn)樣件,各種型孔、特殊齒輪凸輪、樣板、成型刀具。同時還可進(jìn)行微細(xì)加工,異形槽和標(biāo)準(zhǔn)缺陷的加工等。3.3 影響線切割工藝指標(biāo)的因素3.3.1線切割加工工藝指標(biāo)電火花線切割加工工藝指標(biāo)主要包括:切割速度、表面粗糙度、加工精度等。此外,放電間隙、電極絲損耗和加工表面層變化也是反映加工效果的重要容。1. 切割速度在保持一定的表面粗糙度的切割過程中,單位時間電極絲中心線在工件上切過的面積總和稱為切割速度,單位為mm2/min。最高切割速度是指在不計切割方向和表面粗糙度等條件下,所達(dá)到的切割速度。高速走絲切割速一般為4080mm2/min。2. 表面粗糙度表面粗糙

38、度是指加工后表面的微觀不平度,通常用不平度的算術(shù)平均偏差Ra值來衡量,單位為m。高速走絲線切割的表面粗糙度一般為 Ra52.5m。3. 加工精度加工精度是指加工后工件的尺寸、幾何形狀精度(如直線度、平面度等)和相互位置精度(垂直度、平行度等)的總稱。高速走絲線切割加工精度在0.010.02m。4. 電極絲損耗在高速走絲機(jī)床中,電極絲損耗量用切割10000mm2后電極絲直徑的減少量來表示,一般不應(yīng)大于0.01mm。5. 表面變質(zhì)層1) 存在的時間脈沖寬度寬則產(chǎn)生的變質(zhì)層就厚。通常,變質(zhì)層薄時,變質(zhì)層的厚度與加工表面的粗糙度大小相當(dāng),變質(zhì)層厚時(低電極損耗),其厚度看上去約為表面粗糙度的兩倍。要熱

39、影響的變質(zhì)層少時,只能在脈沖寬度窄的加工條件下進(jìn)行精加工,這樣才是有效的。對于硬質(zhì)合金那樣容易碎裂材料的加工,這點(diǎn)特別重要。硬質(zhì)合金WC-Co類,雖然材料的耐熱溫度高,但因材料的強(qiáng)度低(高溫強(qiáng)度高),相應(yīng)溫度梯度的熱應(yīng)力就弱,容易產(chǎn)生裂紋。為防止裂紋,要選擇脈沖寬度盡量窄的電氣條件。2) 成型放電加工的變質(zhì)層油中的放電加工的變質(zhì)層出現(xiàn)滲碳硬化,這是因?yàn)橛椭蟹烹姡头纸猱a(chǎn)生了碳并在高溫高壓下滲碳,鋼鐵材料以含碳高的狀態(tài)形成硬度高的表面層。這是由馬氏體和殘留的奧氏體以與未熔化的碳化物形成的。3) 線切割放電加工的變質(zhì)層水中加工的變質(zhì)層比母材還軟,因是在水中放電,則不存在滲碳現(xiàn)象。成型放電加工和線切

40、割放電加工SKD-11的比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果:成型放電加工中,有白層生成并在白層中產(chǎn)生微裂紋,但在線切割放電加工中,則看不到明顯的裂紋,所以就這一點(diǎn)而言,線切割加工面優(yōu)越。在成型放電加工面中,變質(zhì)層的硬度為維氏硬度900910,比母材還高(母材為800840),如圖3-3所示,在線切割加工面中,變質(zhì)層的硬度反而顯著降低,維氏硬度為440,如圖3-4所示。變質(zhì)層的化學(xué)組成,可以認(rèn)為在成型放電加工面中滲碳;而在線切割放電加工面中,銅(陰極電極絲材料)和鐵固溶成軟的銅-鐵固溶體,并混雜在碳化物和殘余的奧氏體之間,使硬度下降,因此,要去掉這一層(數(shù)微米)。變質(zhì)層由以下三部分組成:熔化后在放電痕底部留下的再凝固

41、層,凸起物,因放電的高溫傳導(dǎo)到材料的部,形成與母材的金屬組織不同的組織。因此,變質(zhì)層厚度由從放電加工表面開始的溫度分布所決定的。當(dāng)用理論計算求它時,應(yīng)該用熱傳導(dǎo)理論。圖3-3電火花加工表面硬度圖3-4線切割加工表面硬度3.3.2電參數(shù)的影響1.切割速度隨著加工電流峰值、脈沖寬度、脈沖頻率和開路電壓的增大而提高,即切割速度隨著加工平均電流的增加而提高。2.加工表面粗糙度Ra值隨著加工電流峰值,脈沖寬度和開路電壓的減小而減小。加工間隙隨著開路電壓的提高而增大。3.表面粗糙度的改善,有利于提高加工精度。4.在峰值電流一定的情況下,開路電壓的增大,有利于提高加工穩(wěn)定性和脈沖利用率。實(shí)踐表明,改變矩形波

42、脈沖電源的一項(xiàng)或幾項(xiàng)電參數(shù),對加工工藝的影響很大,須根據(jù)具體的加工對象和要求,全面考慮諸因素與其相互影響關(guān)系。選取合適的電參數(shù),既要滿足主要的加工要求,又得注意提高各項(xiàng)加工指標(biāo)。此外,不管加工對象和要求如何,還須選擇合適的脈沖間隔,以保證加工穩(wěn)定進(jìn)行,提高加工質(zhì)量4。3.3.3非電參數(shù)的影響1.電極絲與其移動速度對工藝指標(biāo)的影響對于高速走絲線切割,廣泛采用直徑為0.060.20mm的鉬絲,因它耐損耗,抗拉強(qiáng)度高,絲質(zhì)不易變脆且較少斷絲。提高電極絲的力可減輕絲振的影響,從而提高精度和切割強(qiáng)度,絲力的波動對加工穩(wěn)定性影響很大,產(chǎn)生波動的原因是:電極絲在卷絲筒上纏繞松緊不均;正反運(yùn)動時力不一樣;工作

43、一段時間后電極絲伸長,力下降。采用恒力裝置可以在一定程度上改善絲力的波動。電極絲的直徑?jīng)Q定了切縫寬度和允許峰值電流。最高切割速度一般都是用較粗的絲實(shí)現(xiàn)的。在切割小模數(shù)齒輪等復(fù)雜零件時,采用細(xì)絲才能獲得精細(xì)的形狀和很小的圓角半徑。隨著走絲速度的提高,在一定圍,加工速度也提高。提高走絲速度有利于電極絲把工作液帶入較大厚度的工件放電間隙中,有利于電蝕產(chǎn)物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但走絲速度過高,將加大機(jī)械振動,降低精度和切割速度,表面粗糙度也惡化,并易造成絲,一般以小于10mm/s為宜。低速走絲線切割機(jī)床,電極絲的材料和直徑有較大的選擇圍。由于電極絲力均勻,振動較小,所以加工穩(wěn)定性,表面粗糙度,精度指

44、標(biāo)等均較好。2. 工件厚度與材料對工藝指標(biāo)的影響工件材料薄,工作液容易進(jìn)入并充滿放電間隙,對排屑和消電離有利,加工穩(wěn)定性好。但工件太薄,電極絲易產(chǎn)生抖動,對加工精度和表面粗糙度不利。工件厚,工作液難于進(jìn)入和充滿放電間隙,加工穩(wěn)定性差,但電極絲不易抖動,因此精度較高,表面粗糙度值較小。切割速度起先隨厚度的增加而增加,達(dá)到某一最大值后開始下降,這是因?yàn)楹穸冗^大時,排屑條件變差。工件材料不同,其熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、熱導(dǎo)率等都不一樣,因而加工效果也不同:1)加工銅、鋁、淬火鋼時,加工過程穩(wěn)定,切割速度高。2)加工不銹鋼、磁鋼、未淬火鋼時,穩(wěn)定性較差,切割速度低,表面質(zhì)量不好。3)加工硬質(zhì)合金時,較穩(wěn)定,切割

45、速度低,表面粗糙度值小。3. 預(yù)置進(jìn)給速度對工藝指標(biāo)的影響預(yù)置進(jìn)給速度對切割速度,加工精度和表面質(zhì)量的影響很大。因此應(yīng)調(diào)節(jié)預(yù)置進(jìn)給速度緊密跟蹤工件蝕除速度,保持加工間隙恒定在最佳值上。這樣可使有效放電狀態(tài)的比例大,而開路和短路的比例少,使切割速度達(dá)到給定加工條件下的最大值,相應(yīng)的加工精度和表面質(zhì)量也好5。如果預(yù)置進(jìn)給速度調(diào)的太快,超過工件可能的蝕除速度,會出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象,切割速度反而低,表面粗糙度也差,上下端面切縫呈焦黃色,甚至可能斷絲;反之,進(jìn)給速度調(diào)的太慢,大大落后于工件的蝕除速度,極間將偏于開路,有時會時而開路時而短路,上下端面切縫發(fā)焦黃色。這兩種情況都大大影響工藝指標(biāo)。因此,應(yīng)按電

46、壓表,電流表調(diào)節(jié)進(jìn)給旋鈕,使表針穩(wěn)定不動,此時進(jìn)給速度均勻,平穩(wěn),是線切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳狀態(tài)。此外,機(jī)械部分精度和工作液都會對加工效果產(chǎn)生相當(dāng)?shù)挠绊?。但?dǎo)輪,軸承偏擺,工作液上下沖水不均勻,會使加工表面產(chǎn)生上下凹凸相間的條紋,惡化工藝指標(biāo)。影響工藝指標(biāo)的因素很多,如機(jī)床精度、脈沖電源的性能、工作液臟污程度、電極絲與工件材料與切割工藝路線等等。它們是互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾的。其中,脈沖電源的波形與參數(shù)的影響是相當(dāng)大的,如矩形波脈沖電源的參數(shù)主要有電壓、電流、脈沖寬度、脈沖間隔等,所以,根據(jù)不同的加工對象選擇合理的電參數(shù)是非常重要的。 3.3.4工件產(chǎn)生腰鼓形的原因與改善措施腰鼓形如圖

47、3-5所示。實(shí)際是切縫在垂直度方面產(chǎn)生了誤差,主要原因在于:電極絲的振動、工作液的電阻率、加工屑引起的二次放電、進(jìn)給速度、開路電壓等的影響。電極絲振動大則腰鼓形大,反之則小。工件的中間部位,由于金屬離子和加工屑的存在,以與由于工作液從工件上下兩方向噴入,相對而言電阻率低,處于易放電狀態(tài),所以放電間隙變大6。要改善垂直精度,可從以下幾方面入手:1. 開路電壓不能太大。2. 降低工作液電阻率,則可以減少工件的上下兩部位與中間部位的明顯放電差異。3. 提高進(jìn)給速度,可改善垂直精度。4. 電極絲的上下兩個導(dǎo)向器盡量距離工件近些,這樣可減少電極絲振動。5. 電極絲的力應(yīng)選取大值。圖3-5腰鼓型3.5 L

48、S-WEDM各次切割的關(guān)系如圖3-6所示,二次切割共分成三步完成。進(jìn)行二次切割時,各次切割的加工量逐漸減小,每次切割時所用電參數(shù)也要隨之改變,每次切割的偏移量也在遞減。多次切割用于精加工,可大量的節(jié)省加工時間。而且,由于二次切割的應(yīng)用,可以消除線切割放電加工特有的拐角和塌角現(xiàn)象,可實(shí)現(xiàn)高精度的棱角的加工,不僅縮短了加工時間,還能在精度方面有較大改善,所以說,今后的線切割放電加工將成為加工方法的主流是不過分的7。圖3-6二次切割示意圖3.6 本章小結(jié)本章主要介紹了線切割加工的分類和特點(diǎn)、應(yīng)用。重點(diǎn)說明了線切割的工藝指標(biāo)與其影響因素,從電流峰值、脈沖寬度、脈沖頻率和開路電壓等電參數(shù)和電極絲、工件材

49、料和厚度、工件進(jìn)給速度等非電參數(shù)這幾方面做了闡述。解釋了高速走絲線切割的工作液的組成和各成分的作用,提示了多次切割之間的關(guān)系。第四章 數(shù)控電火花加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備4.1 數(shù)控電火花線切割加工概述4.1.1數(shù)控線切割加工機(jī)床簡介電火花切割機(jī)床是驚醒線切割的基本設(shè)備,其性能的好壞直接影響到線切割工件的精度和表面粗糙度。電火花線切割機(jī)床組成:機(jī)床本體、控制系統(tǒng)、脈沖電源、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)機(jī)構(gòu)和輔助裝置(自動編程系統(tǒng))。線切割機(jī)床可分為高速走絲機(jī)床和低速走絲機(jī)床。4.1.2數(shù)控線切割加工特點(diǎn)1)可以加工難切削導(dǎo)電材料的加工。例如淬火鋼、硬質(zhì)合金等;2)可以加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜零件,可有效地節(jié)省貴重

50、材料;3)工件幾乎不受切削力,適宜加工低剛度工件與細(xì)小零件;4)有利于加工精度的提高,便于實(shí)現(xiàn)加工過程中的自動化。5)依靠數(shù)控系統(tǒng)的間隙補(bǔ)償?shù)钠乒δ?,使電火花成形機(jī)的粗、精電極一次編程加工完成,沖模加工的凹凸模間隙可以任意調(diào)節(jié)。4.2 數(shù)控線切割加工工藝指標(biāo)與工藝參數(shù)4.2.1線切割加工的主要工藝指標(biāo)1.切割速度2.切割精度3.表面粗糙度4.線電極的磨損量4.2.2影響工藝指標(biāo)的主要因素1加工參數(shù)對工藝指標(biāo)的影響和選擇1)峰值電流is2)脈沖寬度Ton3)脈沖間隔Toff4)走絲速度5)進(jìn)給速度2線電極絲對線切割工藝性能的影響1)電極絲直徑的影響2)上絲、緊絲對工藝指標(biāo)的影響3)電極絲垂直度

51、對工藝指標(biāo)的影響3工件厚度與材料的影響1)工件材料對工藝指標(biāo)的影響2)材料的厚度對工藝指標(biāo)的影響4工作液對工藝指標(biāo)的影響1)高速走絲選用專用乳化液,低速走絲選用去離子水;2)切割速度、厚度、流量、流向、加工精度、表面粗糙度、對工作液濃度的影響。3)含Cr的合金材料,工作液的濃度較小,用蒸餾水配制。4)水類工作液,油類工作液對工作液濃度的影響。5)工作液的臟污程度對工藝指標(biāo)的影響。4.3 電火花數(shù)控加工機(jī)床4.3.1機(jī)床參數(shù) 圖4-1機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖電火花線切割加工設(shè)備主要由機(jī)床本體、脈沖電源、控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床附件組成。本實(shí)驗(yàn)(高速走絲對工件的試切)所采用的DK7740型電火花線切割

52、機(jī)床(如圖4-1)剛度高 、精度保持性好等優(yōu)點(diǎn)。走絲機(jī)構(gòu)均采用齒形帶傳動機(jī)構(gòu)、具有平穩(wěn)噪音低、壽命高等優(yōu)點(diǎn)。本機(jī)床的具體參數(shù)如下:1.整機(jī)外形尺寸主機(jī) Lbh:136512301692. 臺面尺寸1)橫向?qū)挾龋╔)400mm2)縱向長度(Y)670mm3.工作臺1)橫向移動量(X)250mm2)縱向移動量(Y)400mm4.線架1)橫向移動量(u) 8mm2)縱向移動量(v)8mm3)可加工工件最大厚度200mm5.貯絲筒1)貯絲筒滑板最大移動量140mm2)電極絲最大直徑0.25mm6.脈沖電源1)脈沖寬度:2、4、8、16、32、64、128(s)七檔2)脈沖間歇比: 1、2、3、4、5、

53、6、7、8、9、10、11、12、134.3.2機(jī)床結(jié)構(gòu)機(jī)床結(jié)構(gòu)由床身、坐標(biāo)工作臺、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、絲架、工作液箱、和夾具等幾部分組成。1.床身部分床身一般為鑄件、是坐標(biāo)工作臺、繞絲機(jī)構(gòu)與絲架的支承和固定基礎(chǔ)。通常采用箱式結(jié)構(gòu),應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。床身部安置電源和工作液箱,考慮電源的發(fā)熱和工作液泵的振動、有些機(jī)床將電源和工作液箱移出床身另行安放。2.坐標(biāo)工作臺部分電火花線切割機(jī)床最終都是通過坐標(biāo)工作臺與電極絲的相對運(yùn)動來完成對工件的加工的。為保證機(jī)床精度、剛度和耐磨性有較高的要求。一般都采用“十”字滑板、滾動導(dǎo)軌和絲桿傳動副將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)楣ぷ髋_的直線運(yùn)動,通過兩個方向各自的進(jìn)給移動,可合成獲

54、得各種平面圖形曲線軌跡。為保證工作臺的定位精度和靈敏度,傳動絲桿和螺母之間必須消除間隙8。3.走絲機(jī)構(gòu)走絲系統(tǒng)使電極絲以一定速度運(yùn)動并保持一定力。在高速走絲機(jī)床上,一定長度的電極絲平整地繞貯絲筒上。絲力和排繞時的拉緊力有關(guān)貯絲筒通過聯(lián)軸節(jié)與驅(qū)動電機(jī)相連。為重復(fù)使用該段電極絲,電動機(jī)有專門的換向裝置控制作正反向交替運(yùn)轉(zhuǎn)。走絲速度等于貯絲筒的線速度,通常為810m/s。在運(yùn)動過程中,電極絲由絲架支撐,并依靠導(dǎo)輪保持電極絲與工作臺垂直和傾斜一定的幾何角度(如錐度切割)。4.3.3機(jī)床的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是電火花線切割加工的重要環(huán)節(jié)??刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、控制精度與自動化程度都直接影響到加工工藝指標(biāo)和人的勞動強(qiáng)度9??刂葡到y(tǒng)的主要作用是在線切割加工過程中,按加工要求自動控制電極絲相對工件的運(yùn)動軌跡和進(jìn)給速度,來實(shí)現(xiàn)對工件形狀和尺寸加工。亦即當(dāng)控制系統(tǒng)使電極絲相對于工件按一定軌

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