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电火花线切割简称线切割,原理是什么?

作者: 郑州百维 时间:2017-08-24 来源:百维激光
摘要:电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。...

电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。其工作原理如下图所示。绕在运丝筒4上的电极丝1沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。

概述/线切割 

电火花线切割机床
线切割是一种电加工机床,靠钼丝通过电腐蚀切割金属(特别是硬材料、行状复杂零件),属电加工范畴、电加工是所有金属切割设备里特有的特种加工方式。

原理/线切割 

其工作原理如下图所示。绕在运丝筒4上的电极丝1沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对于电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。
 
电火花线切割(Wire-cut Electrical Discharge Machining,简称WEDM),有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
 
根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8~10m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量下降,是我国生产和使用的主要机种,也是我国独创的电火花线切割加工模式;另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS),其电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好,但加工速度较低,是国外生产和使用的主要机种。

分类/线切割 

根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同,电火花线切割机床又可分为三种:一种是*模仿形控制,其在进行线切割加工前,预先制造出与工件形状相同的*模,加工时把工件毛坯和*模同时装夹在机床工作台上,在切割过程中电极丝紧紧地贴着*模边缘作轨迹移动,从而切割出与*模形状和精度相同的工件来;另一种是光电跟踪控制,其在进行线切割加工前,先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图,加工时将图样置于机床的光电跟踪台上,跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹运动,再借助于电气、机械的联动,控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动,从而切割出与图样形状相同的工件来;再一种是数字程序控制,采用先进的数字化自动控制技术,驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工,不需要制作*模样板也无需绘制放大图,比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围,目前国内外95%以上的电火花线切割机床都已采用数控化。
 
线切割属电加工范畴,是由前苏联人发明的,我国是第一个用于工业生产的国家,当时由复但大学和苏州长风机械厂合作生产的这是最早的机型叫复旦型,我们国内在此基础上发展了快走丝系统(HS).欧美和日本发展了慢走系统(LS).
 
主要区别是1,电极丝我国采用钨钼合金丝,国外采用黄铜丝; 2,我国采用皂化工作液,国外采用去离子水;   3,我国的走丝速度为11米/秒左右,国外为3~5米/分,   4,我们的电极丝是重复利用的直到断丝为至,国外是走过后不再重用,   5,我们的精度不如国外高.
线切割的发展史/线切割 
20世纪中期, 苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时,发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉,从而开创和发明了电火花加工方法, 线切割放电机也于1960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工,其实认为加工速度虽慢,却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。当时使用之加工液用矿物质性油(灯油)。绝缘性高,极间距离小,加工速度低于现在械械,实用性受限。  
1969年巴黎工作母机展览会中展出,改进加工速度,确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却很费事,若不用大型计算机自动程序设计,对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置(Automatic Programed Tools APT)出现前,普及甚缓。   
1970年9月30日 国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”,为该类机床国内首创   线切割所需的工作环境   
1.满足线切割机床所要求的空间尺寸;   
2.选择能承受机床重量的场所;  
3.选择没有振动和冲击传入的场所。   线切割放电机床是高精度加工设备,如果所放置的地方有振动和冲击,将会   对机台造成严重的损伤,从而严重影响其加工精度,缩短其使用寿命,甚至导致机器报废。  
4.选择没有粉尘的场所,避免流众多的通道旁边;  
 (1) 线切割放电机器之本身特性,其空气中有灰尘存在,将会使机器的   丝杆受到严重磨损,从而影响使用寿命;  
 (2) 线切割放电机器属于计算机控制,计算机所使用的磁盘对空气中灰尘的   要求相当严格的,当磁盘内有灰尘进入时,磁盘就会被损坏,同时也损坏硬盘;  
 (3) 线切割放电机本身发出大量热,所以电器柜内需要经常换气,若空气中灰尘太多,则会在换气过程中附积到各个电器组件上,造成电器组件散热不良,从而导致电路板被烧坏掉。因此,机台防尘网要经常清洁。  
5.选择温度变化小的场所,避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的   地方  
 (1)高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行,一般为室温20C;  
 (2)由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量,如果温度变化太大则会对机器使用寿命造成严重影响。   6.选择屏蔽屋:因线切割放电加工过程属于电弧放电过程,在电弧放电过程中会产生强烈的电磁波,从而对人体健康造成伤害,同时会影响到周围的环境.  
7.选择通风条件好,宽敞的厂房,以便操作者和机床能在最好的环境下工作.

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