电火花线切割加工基本原理

电火花线切割加工基本原理

1、电火花线切割加工机床, 是基于电火花成形加工而发展起来的, 它运用线状电极, 也就是钼丝或者铜丝, 借助火花放电来对工件实施切割, 电火花线切割加工机床依据电极丝运行速度的差异, 被划分成快走丝和慢走丝这两种机床, 它的组成主要涵盖了: 。

1）主机：包括床身、坐标工作台、走丝机构等；

2）脉冲电源：把交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流；

3）控制系统控制机床运动；

4）工作液循环系统：提供清洁的、有一定压力的工作液。

2、电火花线切割的原理

数控线切割加工, 其基本原理跟电火花成形加工是一样的, 然而加工方式不一样, 它采用的是细金属丝当作电极。线切割加工期间, 线电极一方面相对工件持续地往上或者往下移动, 其中慢速走丝是单向移动, 快速走丝是往返移动。另一方面, 装夹工件的十字工作台，由数控伺服电动机来驱动, 会在x、y轴方向达成切割进给, 从而让线电极沿着加工图形的轨迹, 对工件开展切割加工。

3、电火花线切割Jalostusominaisuudet和应用

1）电火花线切割加工的特点

①它适合用于通过机械加工方法难以进行加工的材料的加工, 比如说淬火钢, 还有硬质合金, 以及耐热合金等。

②线用作工具电极, 节省了电极设计、制造费用以及时间, 能够简便地加工形状繁杂的外形与通孔, 还能够开展套料加工。冲模加工时, 凸凹模间隙能够随意调节。

2）缺点

①被加工材料必须导电；

②不能加工盲孔。

2）电火花线切割加工有着广泛应用, 线切割被大量用于加工硬质合金, 用于加工淬火钢模具零件, 用于加工样板, 用于加工各种形状复杂的细小零件, 用于加工窄缝等。像形状复杂、带有尖角窄缝的小型凹模的型孔, 可采用整体结构在淬火之后进行加工, 这样做既能保证模具精度, 又能够简化模具设计和制造。除此之外, 电火花线切割还能够加工除盲孔以外的其它难加工的金属零件。

线切割于加工应用颇为广泛, 其适用对象包含硬质合金, 还有淬火钢模具零件, 以及样板, 另外还有各种形状复杂的细小零件。

4、电火花线切割加工工艺

1）电火花线切割加工Prosessi-indikaattorit

（1）切割速度指的是, 在单位时间之内, 电极丝中心线于工件之上切过的面积总和, 快走丝线的切割速度是40至80平方毫米每分钟, 慢走丝的切割速度能够达到每分钟。

（2）进行切割时, 快走丝线切割所能够达到的那样一种精度, 是可以达到0.0lmm的, 通常情况下为±0.015~0.02mm；比较而言, 慢走丝线切割所能够达到的精度, 是可以达到±0.001mm左右的。

（3）一般而言, 快走丝的表面粗糙度, 其 Ra 值通常是在 1.25 至 2.5μm 的范围之内, 而其最低能够达到 0.63 至 1.25μm；那慢走丝线切割所对应的 Ra 值, 是可以达成 0.3μm 的。

2）影响工艺指标的主要因素

（1）脉主要参数的影响

峰值电流 Ie 增大, 使得加工速度提升, 然而表面粗糙度变优劣化, 电极丝损耗比增大甚至出现断丝现象。

②脉冲宽度ti　加大ti可提高加工速度但表面粗糙度变差。

③脉冲间隔为t0, 当t0减小时, 平均电流会增大, 切割速度会加快, 然而, 若t0过小, 就会引起电弧和断丝。

（2）电极及其走丝速度的影响

对于电极丝直径所产生的那种特定影响, 电极方面的直径, 通常处于0.03至, 0.35mm这个范围区间之内。可要是电极丝的直径变得越粗, 那么切割的速度便会越快, 并且这种情况对于厚工件的加工而言, 是有着一定的益处的。

②存在电极丝走丝速度的影响, 在一定范围之内, 伴随走丝速度的提升, 线切割速度能够得以提高, 然而倘若过高, 就会致使电极丝的振动加大, 进而降低精度, 还会使切割速度下降, 并且让表面粗糙度变差, 同时容易造成断丝, 一般情况下高速走丝以小于l0m／s为适宜状态。

③工件厚度及材料的影响

工件材料薄的时候, 工作液能够轻易进入且充满放电间隙, 这对排屑以及消电离是有利的, 进而加工稳定性良好。然而, 若工件太薄, 那么金属丝容易产生抖动, 这对于加工精度以及表面粗糙度是不利的。当工件厚, 工作液就难以进入并充满放电间隙, 从而加工稳定性差, 不过电极丝不容易抖动, 因而精度和表面粗糙度较好。

3）线切割加工工艺过程

需要进行工艺分析的零件图, 这属于线切割加工工艺制定内容要进行的事宜, 还有工艺准备工作需处理, 并且要去选择加工参数, 这些都是线切割加工工艺制定涵盖的主要方面。

（1）零件图的工艺分析

要着重剖析零件的凹角, 以及尖角, 看其是不是契合线切割加工的工艺条件, 还要看零件的加工精度, 还有表面粗糙度, 是否处于线切割加工能够达成的经济精度范围以内。

尖角和凹角尺寸分析：

①线电极轨迹与加工面距离l=d／2+δ 线电极轨迹：

②零件凹角的半径, R1要大于或等于l, 而l等于d除以2再加上δ, 零件尖角的半径, R2等于R1减去Z除以2。

精度和表面粗糙度的分析：加工精度和表面粗糙度应符合要求。

（2）线电极的选择

在一般情形下, 快速走丝机床常常会使用钼丝当作线电极, 钨丝或者其他价格高昂的金属丝由于成本过高所以很少被采用, 其他线材鉴于抗拉强度低, 在快速走丝机床上是无法使用的。而在慢速走丝机床上, 各种铜丝、铁丝, 专用合金丝以及镀层（像是镀锌等）的电极丝是可以使用的。

（3）穿丝孔的确定

①穿丝孔的尺寸　直径一般￠3～10mm

②穿丝孔的位置

a、凹模、孔类零件, 为了让切割轨迹变得短些, 并且更利于进行编程, 穿丝孔应该设置在边角的地方, 在已知坐标尺寸的交点之处, 或者型孔的中心位置上。

b、对于凸模类零件, 为了防止把坯件的外形给切断进而引发变形, 应当依据图纸在坯料内部打出用于穿丝的孔。

4)工件校正和装夹

（1）工件校正；

（2）工件装夹方式。

5)线电极位置的校正

（1）采用目视的方法, 直接地运用目视这种手段, 或借助放大镜这种工具, 以此来确定线电极的坐标位置。

（2）火花法, 是利用线电极与工件, 在存在一定间隙的情况下, 发生火花放电, 以此来确定线电极的坐标位置。

（3）自动法 利用机床自动找正功能找孔中心。