4第四章电火花线切割加工2ppt课件.ppt

第四章 电火花线切割加工•一、电火花线切割的加工原理和特点•1、基本原理• 与电火花加工的原理完全一样• 其区别仅在于用线电极代替了原来的复杂形状的电极•2、电火花线切割加工的特点•1〕不需要制造复杂的成形电极•2〕工件材料蚀除量少，加工效率高•3〕不必考虑电极的损耗•4〕能够加工各种精密细小、形状复杂的零件•5〕采用精规准一次加工成形，不需要转换加工规准•3、电火花线切割加工机床的类型•一般根据其采用的电极丝和电极丝运动速度可分为两大类：•一类为快走丝：7～10m/s 钼丝•一类为慢走丝：4m/min 铜丝二、电火花线切割机床简介二、电火花线切割机床简介•1、组成•三大部分：机床本体 、脉冲电源、数控系统•（1〕机床• a.床身：支承和固定坐标工作台• b.坐标工作台：十字拖板很高的定位精度和运动精度滚动道轨、无间隙丝杠螺母传动• c.运丝机构〔走丝机构） •慢走丝：卷丝电动机与张力电动机相互作用，使电极丝单方向移动•快走丝：电极丝绕在储丝筒上，由储丝筒的周期性正反转使电极丝高速运动•丝架：对电极丝起支承作用，使电极丝始终垂直工作台表面利用丝架的上下导轮的相对运动可实现锥度的切割。

• d.工作液及循环系统•对工作液的要求：绝缘性，较好的消电离能力，生产效率高、稳定性好、对电极丝寿命影响小，好的洗涤性能、防腐性能、润滑性能等等•目前采用的工作液：乳化油水溶液，皂化油的浓度为：7～15％慢走丝的大多采用去离子水 •（2〕高频脉冲电源•主要是晶体管脉冲电源，其工作原理与电火花加工机床所用脉冲电源相同不同的是线切割所用的电源的功率较小，频率较高•电压：100V左右•电流：<5A•脉冲宽度：<60毫秒•脉冲电源参数可调•慢走丝：所用电源功率较大，最大加工电流可在20～30A之间•（3〕数字程序控制系统•作用：按编制的一定形式的程序，进行指定的运算，并发出信号控制步进电动机驱动工作台按要求的轨迹运动，以实现整个加工过程的自动化•三、线切割机床的数字程序控制原理•1、逐点比较法•可以看出：采用逐点比较法控制进给，每加工一步要完成下面三个工作节拍：•（1〕判别加工点对预定轨迹的偏离位置，以此决定滑板的走向•（2〕进给根据判别的结果，控制滑板X或Y方向进给一步•（3〕计算计算新的加工点与预定轨迹之间的偏差，作为下一步判别的依据•2、偏差计算•1〕加工直线的偏差计算•直线的方程为：• x / y = xe / ye• 即：y xe = x ye•用F= y xe － x ye 来表示•偏差的大小，那么：•当F>0时：说明加工点在•斜线的上方。

沿X进给一步•当F<0时：加工点在斜线的•下方沿Y进给一步•实际工作中，计算机是根据递推法计算的：•F1=XeY1-X1Ye≥0,沿X方向进给一步到M2•X2=X1+1,Y2=Y1•F2=XeY2-X2Ye• =XeY1-(X1+1)Ye• =XeY1-X1Ye-Ye• =F1-Ye•如果F2<0,沿Y进给到M3•X3=X2,Y3=Y2+1•F3=F2+Xe•可以看出，只用到终点坐标值，不必计算加工点的坐标值M1(x1,y1)M2(x2,y2)M3(x3,y3)OA(xe,ye)•2〕加工圆弧时的偏差计算•以圆心为坐标原点的圆方程为：• x2 + y2 = R2•即： x2 + y2－R2 ＝0•偏差F= x2 + y2－R2 •F>=0说明点在圆外•或圆上•F<0说明点在圆内•（偏差的计算同直•线一样）•3、加工长度的控制•解决如何判别加工中了的问题•在原来逐点比较法的工作节拍中加入一个判别环节，如已加工到终点，则停止加工，没到终点继续下一个节拍：判别加工点的位置•为进行终点判别需要在计算机中设置一个计数器，加工前将X或Y方向的长度也就是需要进给的步数送入计数器，在该方向上每进给一步计数器减一，当计数器减到零时，加工停止。

•对于直线，计数的长度和方向由其终点坐标xe ye决定:•当 xe> ye时，计数方向取Gx,计数长度J=xe•当 xe< ye时，计数方向取Gy,计数长度J=ye•对于圆弧： （与直线相反〕也是以圆弧终点的坐标值为准：•如xe>ye，计数方向取Gy，计数长度应取圆弧各段在该方向上的投影总和J=Jy1+Jy2+Jy3•四、程序格式和程序编制•1、程序的格式〔分隔符式）•B X B Y B J G Z• x坐标值 y坐标值 计数长度 计数方向 加工指令•B:分隔符•X,Y：加工直线时为终点坐标值〔坐标原点为起点）• 加工圆弧时为其点坐标值〔坐标原点为圆心）•J计数长度，X,Y,J均以微米为单位X，Y为零时•可以不写，但J 必须写满六位，不足六位前面用•0补齐如：001980•G：为计数方向〔同前讲〕Gx或Gy•Z：加工指令加工直线还是加工圆弧？是顺时针加工还是逆时针加工？12种。

•加工直线4种：L1,L2,L3,L4•加工圆弧根据圆弧起点所在象限和加工方向不同，有8种： •2、程序的编制•(1)根据要加工零件的内〔外〕轮廓，确定钼丝的移动轨迹求出单边补偿〔放大或缩小〕量• f = ½ d + δ• d:电极丝直径• δ:单边放电间隙•（2〕将钼丝的轨迹进行分段，分成若干直线和圆弧•（3〕求出各段直线与直线，直线与圆弧，圆弧与圆弧的交点坐标值•（4〕如工件有公差要求，编程时应取其公差带的中心为编程计算尺寸•R+0.03 ,编程时取R=[10+1/2(0.01+0.03)]=10.02mm•（5〕合理选择切割起始点起始点应选择段交点处，同时应接近被加工工件的重心•切外轮廓时：选择切入点•切内孔时： 选择预钻孔位置+0.01•五、电火花线切割模具的特点•1、要选用淬透性能良好的材料•特别是比较厚的模块选用Cr12、CrWMn•Cr12MoV等，尽量少使用一般的碳素工具钢，象T8A,T10A等•淬透性不好，淬硬层薄，使用寿命短•淬透性不好，放电温度高，工作液冷却，相当于又进行一次淬火，产生柱面变形，直接影响加工精度•2、对于精密细小、形状复杂的模具，不必采用镶拼结构。

•采用整体结构，强度好，加工工时短•3、线切割模具的特点•（1〕凸模与固定板的配合•因为线切割的凸模是直通式的，为保证模具工作时凸模不被拔出，凸模与固定板的配合应紧密，一般应有0.01~0.03mm的双边过盈当凸模的型面较大时，应将凸模用螺钉固定在固定板上•（2〕凹模的刃口厚度•因为线切割的凹模孔一般不带斜度，所以其刃口厚度应在保证强度的前提下尽量减薄•一般采用在凹模背部挖台阶的方法，但如果强度不允许的话，切完后用一比型孔稍大的紫铜电极从背部加工一下。