数控电火花快走丝线切割的基础知识.ppt

第第5章章 数控电火花快走丝线切割数控电火花快走丝线切割的基础知识的基础知识5·1 电火花快走丝线切割的工作原理电火花快走丝线切割的工作原理5·2 数控电火花快走丝线切割机床的型号及主数控电火花快走丝线切割机床的型号及主要技术参数要技术参数5·3 数控电火花快走丝线切割加工的安全技术数控电火花快走丝线切割加工的安全技术规程规程5·4 数控电火花快走丝线切割机床的使用规则数控电火花快走丝线切割机床的使用规则及维护保养方法及维护保养方法5·5 电加工的主要名词术语电加工的主要名词术语15·1 电火花快走丝线切割的工作原理电火花快走丝线切割的工作原理 电火花火花线切割加工（切割加工（Wire Cut EDM,Wire Cut EDM,简称称WEDM)WEDM)是用是用线状状电极（极（铜丝或或钼丝））靠火花放靠火花放电对工件工件进行切割，故称行切割，故称电火花火花线切割，切割，简称称线切割21 电火花线切割的基本原理电火花线切割的基本原理 是利用移是利用移动的的细金属金属丝（（铜丝或或钼丝））作作为工具（接高工具（接高频脉冲脉冲电源的源的负极），极），对工件（接高工件（接高频脉冲脉冲电源的正极）源的正极）进行脉冲行脉冲火花放火花放电、切割成形。

切割成形电火花快走丝线切割：高速往复运动，电火花快走丝线切割：高速往复运动，8-12m/s电火花慢走丝线切割：低速单向运动，电火花慢走丝线切割：低速单向运动，0.2m/s电极丝的电极丝的运行速度运行速度31 1高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别 4图图5-1 电火花线切割原理电火花线切割原理 储丝筒使钼丝作储丝筒使钼丝作正方向交替移动正方向交替移动 脉冲电源供给脉冲电源供给加工能量加工能量 工作台在水平面两个坐标方向各工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序，根据火花间自按预定的控制程序，根据火花间隙状态作伺服进给运动，合成各种隙状态作伺服进给运动，合成各种曲线轨迹，把工件切割成形曲线轨迹，把工件切割成形5图图 电火花线切割生产应用电火花线切割生产应用62 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点 —— ——金属材料的硬度和金属材料的硬度和韧性不影响加工速度性不影响加工速度对非金属材料的加工也正在研究中非金属材料的加工也正在研究中。

①①不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具电电极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极，因极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极，因此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时②②利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地加加工复杂形状的直纹表面工复杂形状的直纹表面③③电极丝直径较细（电极丝直径较细（φ～～0.3㎜），切缝很㎜），切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件72 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点④④电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响⑤⑤依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的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加工成。

锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成⑥⑥对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可，对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可，操作方便，自动化程度高操作方便，自动化程度高82 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点⑦⑦加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无法进行加工但能实现锥面加工法进行加工但能实现锥面加工⑧⑧⑧⑧当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔93 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构①①床身部分床身部分一般一般为铸件，是坐件，是坐标工作台、工作台、绕丝机构及机构及线架的支承和架的支承和固定基固定基础通常采用箱通常采用箱式式结构，构，应有足有足够的的强度和度和刚度床身内部可度床身内部可安置安置电源和工作液箱源和工作液箱103 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构②②坐坐标工作台部分工作台部分一般一般为采用采用““十十””字滑板、字滑板、滚动导轨和和丝杠杠传动副将副将电动机的旋机的旋转运运动变为工作台的直工作台的直线运运动通过两个坐两个坐标方向各自的方向各自的进给运运动，合成各种平，合成各种平面面图形的曲形的曲线轨迹。

迹113 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构③③③③走走走走丝丝机构机构机构机构使使使使电电极极极极丝丝以一定的以一定的以一定的以一定的速度运速度运速度运速度运动动并保持一定的并保持一定的并保持一定的并保持一定的张张力在高速走在高速走在高速走在高速走丝丝机床上，一定机床上，一定机床上，一定机床上，一定长长度度度度的的的的电电极极极极丝丝平整地卷平整地卷平整地卷平整地卷绕绕在在在在储丝储丝筒筒筒筒上，上，上，上，储丝储丝筒通筒通筒通筒通过联轴过联轴器与器与器与器与驱动驱动电电机相机相机相机相连连电动电动机机机机带动储丝带动储丝筒筒筒筒由由由由专门专门的的的的换换向装置控制作正反向装置控制作正反向装置控制作正反向装置控制作正反向交替运向交替运向交替运向交替运动动，同，同，同，同时时沿沿沿沿轴轴向移向移向移向移动动走走走走丝丝速度等于速度等于速度等于速度等于储丝储丝筒周筒周筒周筒周边边的的的的线线速度通常速度通常速度通常速度通常8 8 8 8～～～～12m/s12m/s12m/s12m/s在运动动过过程中，程中，程中，程中，电电极极极极丝丝由由由由线线架支承，架支承，架支承，架支承，并依靠并依靠并依靠并依靠导轮导轮保持保持保持保持电电极极极极丝丝与工作与工作与工作与工作台垂直或台垂直或台垂直或台垂直或倾倾斜一定几何角度。

斜一定几何角度斜一定几何角度斜一定几何角度123 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构⑤⑤数控装置数控装置其控制其控制电极极丝相相对于工件按一定于工件按一定轨迹运迹运动的同的同时，，还实现进给速度的自速度的自动控制，控制，以以维持正常的持正常的稳定的切定的切割加工→→轨迹控制迹控制→→加工控制加工控制13a 轨迹控制轨迹控制 —— ——精确控制精确控制电极极丝相相对工件的运工件的运动轨迹，迹，以以获得所需的形状和尺寸得所需的形状和尺寸n n高速走高速走丝线切割机床：切割机床：较简单的步的步进电机开机开环系系统n n低速走低速走丝线切割机床：伺服切割机床：伺服电机＋机＋码盘的半的半闭环系系统n n少量超精密少量超精密线切割机床：伺服切割机床：伺服电机＋磁机＋磁尺尺/ /光光栅的全的全闭环系系统14b 加工控制加工控制 —— ——在加工在加工过程中程中对伺服伺服进给、、、、短路回退、短路回退、间隙隙补偿、自适、自适应控制、自控制、自动找中心、找中心、电源装置、走源装置、走丝机构、工作液系机构、工作液系统等等进行控制n n进给控制控制：根据加工：根据加工间隙的平均隙的平均电压或或放放电状状态的的变化，自化，自动调整整进给速度，速度，保持某一平均放保持某一平均放电间隙，使加工隙，使加工稳定，定，提高切割速度和加工精度。

提高切割速度和加工精度n n短路回退短路回退：：记忆电极极丝经过的路的路线发生短路生短路时，改，改变加工条件并沿原来的加工条件并沿原来的轨迹快速回退，消除短路，防止断迹快速回退，消除短路，防止断丝15b 加工控制加工控制 —— ——在加工在加工过程中程中对伺服伺服进给、、、、短路回退、短路回退、间隙隙补偿、自适、自适应控制、自控制、自动找中心、找中心、电源装置、走源装置、走丝机构、工作液系机构、工作液系统等等进行控制n n间隙隙补偿：加工凸模：加工凸模时，，电极极丝中心中心轨迹迹应向原向原图形之外偏移形之外偏移进行行间隙隙补偿，，以以补偿放放电间隙和隙和电极极丝半径；加工凹半径；加工凹模模时，，电极极丝中心中心轨迹迹应向原向原图形之内形之内偏移偏移进行行间隙隙补偿n n自自动找中心找中心：使孔中的：使孔中的电极极丝自自动找正找正后，停止在孔中心后，停止在孔中心处16b 加工控制加工控制 —— ——在加工在加工过程中程中对伺服伺服进给、、、、短路回退、短路回退、间隙隙补偿、自适、自适应控制、自控制、自动找中心、找中心、电源装置、走源装置、走丝机构、工作液系机构、工作液系统等等进行控制。

行控制n n自适自适应控制控制：在工件厚度：在工件厚度变化的化的场合，合，改改变规准之后，能自准之后，能自动改改变预置置进给速速度或度或电参数（包括加工参数（包括加工电流、脉冲流、脉冲宽度、度、间隔等），不用人工隔等），不用人工调节就能就能进行高效行高效率、高精度的加工率、高精度的加工175·2 电火花快走丝线切割机床的型号电火花快走丝线切割机床的型号 及主要技术参数及主要技术参数5·3 电火花快走丝线切割加工的安全电火花快走丝线切割加工的安全 技术规程技术规程5·4 电火花快走丝线切割机床的使用电火花快走丝线切割机床的使用 规则及维护保养方法规则及维护保养方法 略略185·5 电加工的主要名词电加工的主要名词 1.1.放放电加工：加工：电火花加工火花加工电火花穿孔火花穿孔电火花成形火花成形线电极极电火花加工火花加工2.2.放放电脉冲放脉冲放电火花放火花放电电弧放弧放电二次放二次放电195·5 电加工的主要名词电加工的主要名词 3.3.放放电间隙与放隙与放电通道通道4.4.电蚀电蚀产物物加工屑加工屑金属金属转移移5.5.开路开路电压、放、放电电压、加工、加工电压、、击穿穿电压6.6.短路峰短路峰值电流、短路流、短路电流、加工流、加工电流流7.7.电参数、参数、电规准火花放准火花放电8.8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲 脉冲前沿、脉冲后沿脉冲前沿、脉冲后沿205·5 电加工的主要名词电加工的主要名词 9.9.切割速度与切割速度与进给速度速度10.10.多次切割、多次切割、锥度切割度切割215·5 电加工的主要名词电加工的主要名词 ①①放放电加工加工EDMEDM：在一定的加工介：在一定的加工介质中，通中，通过两极两极之之间的火花放的火花放电或短或短电弧放弧放电的的电蚀作用来作用来对材料材料进行加工的方法。

行加工的方法225·5 电加工的主要名词电加工的主要名词 ②②电火花加工火花加工：当放：当放电加工置采用脉冲放加工置采用脉冲放电（火花（火花放放电）形式来）形式来进行加工③③电火花穿孔火花穿孔：：贯穿的二穿的二维型孔的型孔的电火花加工包火花加工包括截面通孔、括截面通孔、变截面通孔截面通孔④④电火花成形火花成形：三：三维型腔和型面的型腔和型面的电火花加工，是火花加工，是非非贯穿的盲孔加工穿的盲孔加工⑤⑤线电极极电火花加工火花加工：用：用线状状电极作工具的极作工具的电火花火花加工。