数控电火花线切割

关键词： 金工 电火花 学生 实习

数控电火花线切割（精选十篇）

数控电火花线切割 篇1

数控电火花线切割因效率高、工艺指标高[1] (工件的外形精度、位置精度和表面粗糙度) 、加工范围广而被广泛应用, 因此, 对线切割加工过程的工艺分析很有必要, 适合于线切割的工件类型主要有各种形状孔及键槽、齿轮内外齿形、窄长冲模和各种平面图案。

1 加工工艺分析

1.1 图样的工艺分析

线切割工件图样的工艺分析相对普通机加工 (车、铣、磨等) 工件图样的工艺分析较为简单[2], 主要分析线切割的工艺条件能否加工工件的拐点 (凹凸角) , 分析能否用线切割加工的经济精度范围满足工件的尺寸要求 (工件形状精度、位置精度和表面粗糙度) 。

1) 拐点 (凹凸角) 尺寸分析:a.电极线切割轨迹与被加工面距离L=d/2+δ电极线轨迹。b.工件凹角半径R1≥d/2+δ, 工件凸角半径R2=Rl-Z/2。

2) 加工精度分析。工件定位与装夹及引入、偏移量、切割起始点、切割轨迹、超切、超出、回退程序、取件位置等线切割过程中的因素都决定了电火花线切割加工精度[3]。降低线切割面的线性度, 使加工面均匀平滑、垂直度小, 可有效提高工件的外形精度。工件的位置精度主要取决于机床的机械精度、控制精度 (编程、伺服、插补) 以及加工过程中的定位方式。工件表面粗糙度取决于加工设备的选取[4], 快走丝加工, 工件表面粗糙度值可控制在Ra0.63~2.5μm之间, 慢走丝加工时, 工件表面粗糙度值可控制在Ra0.5~0.8μm之间。

1.2 电极丝的选择

电极丝作为特殊的加工工具, 除需具备高强度、高熔点、低电阻率外, 还应具备良好的导电性和抗电蚀性[5]。常用电极丝材料有钨丝、铂丝、包芯丝黄铜丝和石墨。钼丝常用于快走丝机床, 钨丝虽强度高但因成本原因较少用在快走丝机床;铁丝、铜丝、专用合金丝及镀层电极丝则较多用于慢走丝机床, 如表1所示。

电极丝直径的确定要结合切缝宽度、拐角尺寸和工件厚度等因素, 在特殊的微细加工须用直径细的电极丝, 常用的电极丝及其特点如表1所示。由于工件中存在切缝和拐角, 电极丝直径的选择与工件厚度相互矛盾, 根据加工经验, 表2列举出了电极丝直径、拐角R和工件厚度之间的对应关系。

1.3 穿丝孔确认

作为切割工件和程序执行的起始点, 穿丝孔径常开在工件的基准点, 孔径一般为3~10 mm, 对于不同类型的工件, 孔的位置可分为两类:

1) 凹模、孔类工件。为减少加工起始时的切割距离, 简化编程, 穿丝孔与型孔边缘距离控制在2~5 mm为宜, 具体位置如图1所示。

2) 凸模、轴类工件。为避免加工过中工件过大形变, 穿丝孔与毛坯外沿距离要不小于5 mm, 具体位置如图2所示。

1.4 加工参数选择

根据工件厚度合理设置脉冲电源加工参数 (加工电流、脉冲宽度、脉冲间隔及功率输出) , 可有效改善工件的工艺指标 (精确度、表面粗糙度、加工效率和稳定性) , 如表3所示。

由表3可知:脉冲宽度与加工效率成正比, 与加工面粗糙度成反比, 脉冲间隙大, 加工电流能量小, 适合加工较厚工件, 输出功率大可获得较高的加工电流。

1.5 工作液选取原则

线切割加工工艺不同需要的工作液不同, 工件厚度和工件表面粗糙度要求一定程度上也决定了工作液的选取。一般情况下, 去离子水、煤油常用于慢丝加工, 乳化液常用于快丝加工。工作液的选取一般需遵循以下5个原则:1) 合适的绝缘性。绝缘性高, 则击穿介质能耗大, 蚀除量减少;绝缘性低, 则工作液导电能力过强, 无火花放电。2) 冷却性好。电极放电瞬时, 线切割局部温度过高, 应充分冷却线切割部位, 及时释放过多的热量, 避免过热现象。3) 洗涤性强。可及时排出切屑。4) 防锈性好。可避免工件在加工过程中锈蚀, 也有益于机床保养与维护。5) 加工全程对操作人员无毒害。

配比不同的同一类工作液, 加工的工件效果也不同。如慢丝线加工中, 对工艺要求不同的工件, 工作液选取不同配比的离子水 (主要是导电率不同) 以满足不同的工艺。

2 断丝问题及原因分析

断丝现象在线切割加工中较为常见, 工件材料不同、电极丝损耗、张紧力大小、导丝机构、工作液优劣、加工过程稳定性及加工参数设置合理性都可能导致断丝现象的产生[6]。

1) 与工件有关的断丝:a.工件热处理致使材料内部产生内应力, 加工过程内应力释放, 导致电极丝断丝。b.在切割轨迹终点, 废料由于重力原因, 脱落时夹住电极丝而导致断丝。c.工件不导电引起的断丝。可能存在于铸造坯料内部的气孔、沙眼、不导电杂质以及坯料外部不导电物 (油漆、塑料薄膜等) , 加工中易拉断电极丝。

2) 与工作液有关的断丝:a.工作液配比不当引起断丝。b.工作液供给量不足引起断丝, 工作液流速是否合理、回流通道是否通畅影响工作液的供给量, 直接影响工件的冷却效果, 工作液不足, 易引起电极丝被烧断。

3) 与走丝机构有关的断丝:a.导电块与电极丝加工中长时间接触磨损, 易产生沟槽夹断电极丝。b.导轮稳定性不足影响电极丝工作的稳定性进而引起断丝。c.张紧机构不合理造成电极丝张紧力过大导致断丝。d.储丝筒轴向、径向不稳定性, 以及电极丝缠绕不当易导致断丝;

4) 与程序有关的断丝:a.电极丝切割轨迹设置不当易导致断丝。b.二次切割时电极丝在上次断丝缝隙处易放电不均, 致使电极丝损害较大而导致再次断丝。

5) 与切割工艺参数有关的断丝:a.工艺参数设置不当易加快电极丝的磨损导致断丝, 应根据具体工件的材料、尺寸选取、优化加工参数。b.加工厚度较大或薄壁类工件时, 切割速度较大易导致短路、拉弧, 使切割温度过高烧断电极丝。

3 结论

分析了线切割在实际加工过程中工艺要求、操作原则和注意事项, 并对线切割过程中各部分易出现的断丝问题进行了分类, 详细分析了导致断丝的原因, 对线切割加工工艺的设置具有一定的参考意义。

参考文献

[1]梁天宇.型芯零件的电火花线切割加工工艺分析[J].模具制造, 2014 (4) :74-77.

[2]陈志, 李贺, 张臻, 等.基于灰色预测模型电火花线切割工艺参数优化[J].机床与液压.2014 (23) :5-8.

[3]彭丽, 白金平, 程明, 等.电火花线切割工作液的研究现状[J].电加工与模具, 2014 (6) :59-62, 66.

[4]李一华, 黄艳松, 马永清, 等.提高快走丝线切割加工表面质量的工艺研究[J].机械工程师, 2013 (11) :189-191.

[5]王建平, 宋乃坚.数控电火花线切割加工工艺研究[J].新技术新工艺, 2006 (1) :59-61.

数控电火花线切割 篇2

基于数控电火花线切割实习创新模式的探索

本文通过学生在金工实习中的教学形式、思路、教学内容的.安排及对学生基本动手能力的培养中,解决从CAD/CAM技术到数控电火花线切割机床的操作,零件的组装,使常规数控电火花线切割单个零件的加工到多个零件立体组装的创新教学内容,使学生在实习中获得综合能力的培养.从而达到学生创新实践,提高了实习效果.

作 者：朱建军 罗治平唐佳 刘圣敏 作者单位：广东商学院,广东广州,510320刊 名：湖南中学物理・教育前沿英文刊名：CUTTING EDGE EDUCATION年，卷(期)：“”(12)分类号：G642.44关键词：创新教学 数控 教学内容

数控电火花线切割 篇3

关键词:创新教学 数控 教学内容

中图分类号:G642.44文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2009)11-040-01

科技创新、教育创新和学生创新能力的提高是现代化特色大学建设的重要内涵。作为学校工程基础训练的主要基地,工程实训中心在创新实践教育和培养学生创新实践能力方面负有重要使命。近年来,在实践教育改革和创新体系建设方面,工程实训中心在校领导的关心和大力支持下,无论在训练设备的投入还是训练体系的建设方面都取得了明显的进展,但是按照科学发展观的要求和特色大学的建设要求方面还有不少差距。在2008年,工程实训中心曾经组织了多次的学生创新作品竞赛,设立了创新作品展示区等,取得了较好的效果,激发了学生创新活动的积极性。

总结已有的成绩的同时,我们还应清醒地看到工程实训中心在已有的创新实践硬件的投入方面还有发展的空间,如有了较好的训练设备,但是缺少学生创新活动的工作室,学生在创新活动中往往在实习场所和教师办公室之间来回奔波,影响了学生的创新积极性和工作效率。在大力推进学生创新实践活动的同时,工程实训中心将在实习创新场地专门辟出学生的创新工作室。在创新工作室将布置有利于创新活动的氛围,设立陈列柜、工作台等。

一、创新实验室的建设

我中心创新实验室是将电子电工与机械创新技术相结合,开创大学生机电一体化的综合素质培养场所。

创新实验室于今年正式开展使用。在场地安排上,我们配备了一间多媒体教室、二间创新工作室、创新设备包括数车、数铣、数控电火花线切割、雕刻机（四轴）、加工中心（五轴）。创新指导教师有专职、业余、外聘近20多人,其中有教授,讲师,工程师,技术工人。

二、创新教学改革

创新的目标主要是解决延续了几十年传统单一工种的金工实习,学生经过实习后不仅对产品缺乏整体概念,做不出一件作品或产品的难题,而且缺乏工程管理、工程质量、工程效益以及工程理念等深层次的对高素质人才所必备的工程知识。为此,我们在创新内容上开展了以作品项目训练的机械制作,将学习知识和能力培养结合起来。比如,对于机类专业的机械工程实习,在规定的实习时间内,我们让学生全方位地了解各实习工种,掌握各工种设备的基本功能与目的、具备基本知识后,留出1-2周时间开展作品项目制作。学生就已有的许多产品模型,通过择选题目或另选题目,自由组合形成小组,以团队形式,完成作品模型的所有零件制作,并装配成复制产品。

就机械产品项目训练,学生从产品拆卸出发,进行零件测绘、装配图与零件图设计、选定零件材料与毛坯、零件工艺设计、备料、制作、检测、组装等过程,进行仿制产品的全过程综合训练,并完成成本计算和质量评价报告,使学生在此过程中,不仅建立工程概念,培养工程素质,而且培养团队协作精神。该项目的开展,对提高学生的机械创新素质是不容忽视。

作为培养未来工程师和总设计师的摇篮,“中心”将科学合理配置创新内容,逐步完善提高工业工程和工业设计等若干各有突出特色和展示度的综合性专业实验和高水平的产、学、研一体化实验室,支撑市级、国家级特色专业创新人才培养试验区建设、创新实践训练和综合素质训练为一体,以模块式选课为特征的工程实践教学基地。

总而言之,创新借鉴和学习国内外工程教育和工程训练的先进经验,打破传统的专业和学科划分界限,按基础设计技术、基础制造技术、数字化设计与制造技术等来建立统一、完整和综合性的工程训练教学体系。进行工程训练内容的重组和优化,精选实践课程的教学内容,同理论教学紧密结合,科学地设置训练项目,并注重实践项目的先进性、开放性和创新性,逐步形成适应相关学科特点,并具有自身系统性和学科性的完整的工程训练实践创新教学体系。

参考文献:

[1]黄明宇.数控电火花线切割加工创新实习[J].金工研究,2008-1

[2]白培康.新型实践教学模式的探讨[J].金工研究,2008-2

[3]张爱武.加强基本能力培养体现工程训练中心的素质教育[D].华东高校论文集,2008

[4]张学仁.数控电火花线切割加工技术[M].哈尔滨工业大学出版社

Abstract:This article through student's in metalwork practice teaching form,the mentality,course content's arrangement and to the student basic beginning ability's raise,solves from the CAD/CAM technology cuts engine bed's operation to the numerical control electrical fire colored thread, the components assembly,causes the conventional numerical control electrical fire colored thread cutting single components the processing to many components three-dimensional assembly innovation course content,causes the student to obtain the synthesizing capacity in the practice the raise.Thus achieves the student to innovate the practice,enhanced the practice effect.

数控电火花线切割 篇4

1 人为因素对加工质量控制改善

人为因素主要包括零件加工工艺制定与加工方法选择。制定合理的加工工艺方案及选择适合加工方法是有效保证零件加工质量的条件, 考虑因素如下所述。

1.1 切割路线的合理安排

零件在上线切割加工时已进行前期加工属于成品或半成品, 其内部势必残留少许内应力, 在夹紧力作用下必然破坏零件原有内应力平衡。在切割过程中由于切割路线安排不合理发生变形, 致使切割质量下降。故应加以预防, 改进措施为尽量使工件与夹持部分的分离安排在最后, 以提高加工中刚性, 或打穿丝孔以避开电极丝从外部切入破坏应力平衡。

1.2 切割参数选择

零件加工厚度决定了切割时参数的选择, 虽然厂家提供了切割不同厚度件的相关切割参数, 但受零件的材料及加工精度和其他因素的影响, 使得人们不能完全照搬, 而应以这些条件为基础, 根据实际需要作相应的调整。如需进行粗、精加工时还应对丝速和电极丝张力也应作适当调整, 保证加工工件具有更高的精度和表面质量, 丝速过慢加大损耗, 张紧力过小丝抖动较大, 均会影响加工质量。改进方法是根据零件接近哪一个规范厚度的原则选择相应加工参数。

1.3 丝架高度设定

在加工时如果上丝架距零件上表面较远会导致切割液浇注离散及电极丝振幅过大影响加工精度。实际加工时应根据零件高度调整丝架高度使上喷嘴与零件距离尽量接近, 近距离加工可以使零件精度和表面质量得以保证。

1.4 工件固定

在切割零件时所产生切削力很小, 但并不代表在加工时没有力的产生, 如进给力、重力及其它外力, 对加工零件的固定是必要的。如果零件自身质量较轻, 在开始切削时在进给力作用下, 会推动零件移动使得零件切割无法进行或发生切割位置错误, 当零件切割加工即将完成时, 此时要防止因工作液冲击使得加工工件发生偏斜, 一旦发生偏斜就会使切割间隙发生改变, 轻者影响零件加工表面质量, 重者使零件报废。所以需通过不同方法固定好被加工零件。

2 机床因素对加工质量控制改善

电火花线切割机属于高精度机床故对机床的维护保养十分重要。因为加工精度和质量绝大部分受机床精度影响, 只有机床精度符合要求才能为加工出高质量零件提供条件。

2.1 电极丝

电极丝的张力对零件外表面加工质量有很大影响, 应在不换丝的前提下尽可能提高电极丝的张紧力。

2.2 工作液

线切割火花放电是在具有绝缘性能的工作液介质中进行的, 当一个脉冲峰值来临时击穿工作介质形成瞬时局部高温来熔化并气化金属, 脉冲峰值过后结束一次放电迅速恢复放电间隙, 在工作液的作用下成为绝缘状态。工作液绝缘性使放电通道被压缩, 使火花放电只能在局限较小的通道半径内完成。目前线切割工作液多采用乳化油与水稀释而成, 这就对工作液性能提出了要求, 若绝缘性能太低工作液成了导电体, 而不能形成火花放电, 若绝缘性能太高, 则放电间隙过小排屑难, 切割速度降低。如击穿放电过程不稳定必然影响零件加工质量。为保证加工质量在加工前需根据零件加工工艺及设备与条件选择工作液, 检查工作液工作环境确保工作液正常工作, 工作液使用一段时间后需检查液量及赃污程度, 保证工作液绝缘性、洗涤性、冷却性达到要求。

2.3 导电块

导电块在长时间使用后表面会出现磨损, 此时需检查导电块磨损情况适时变换导电块的位置或者更换导电块。一般快走丝线切割机在加工5000 h以上须考虑变换导电块切割位置或者更换导电块。如加工铜铝合金时需经常检查导电块, 根据加工实际情况变换位置或更换导电块, 以保证零件的加工精度和表面质量。

2.4 导轮

导轮的转动状况会引起电极丝工作不稳定, 再加之导电块和上、下喷嘴的损伤而引起电极丝振动, 使得零件外表加工发生波峰或条纹, 引起工件表粗糙度差。在加工前需检查导轮的转动情况以及导电块、上、下喷嘴的损伤和脏污程度, 如有损伤及时更换, 如有污垢用清洗液清除脏物。此外还应经常检查贮丝筒内丝的情况, 丝损耗过大就会影响加工质量, 需及时更换。

3 材料因素对加工质量控制改善

零件材料不同即使按相同方式加工, 所获得的加工质量也会不相同。在进行切断时会使零件材料内部剩余应力相对平衡受到破坏, 从而影响零件加工质量。为了防止这一情况, 应选择锻造性好、淬透性好、热处置变形小的材料。

4 电极因素对加工质量控制措施

如果发生电极丝断丝现象, 势必会回到起始点重新上丝再次进行加工, 这样将会使已加工过表面再次加工, 破坏零件加工质量。加工过程中还应注意倾听放电发出的声音, 正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时, 机床电流表、电压表指针振幅应是很小, 处于稳定状态, 这代表进给线切割速度均匀平稳, 各项参数为最佳状态。

5 结语

我们应当充分分析零件电火花线切割加工特性。合理制定加工工艺, 选择电规准, 调整机床排除一切因素提高加工质量。

摘要：数控电火花线切割机床在模具零件制造、新产品研制和其他特殊零件加工中广泛应用。目前机床类型主要有慢走丝、中走丝及快走丝三大类, 其中慢走丝切割机床对零件加工后表面粗糙度和尺寸精度相比快走丝线切割机要高, 但慢走丝线切割机床利用率和使用成本相对也比较高, 目前在国内普及程度还有局限, 而快走丝线切割机床由于其机床结构简单, 对大厚零件加工效率较高, 近年已广泛应用。零件在数控电火花线切割机床上加工时其加工质量会受人为、机床、电极及材料等因素影响, 该文通过对上述影响因素进行分析, 对如何提高加工质量进行探索与研究, 并提出改进措施。

关键词：电火花,线切割,加工质量,改进措施

参考文献

[1]李心平.快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择研究[J].中国机械, 2014 (11) :57.

[2]杜文正, 雷玉勇, 李劲松, 等.电火花线切割加工与磨料水射流加工质量的对比研究[J].矿山机械, 2012 (3) :115-118.

快走丝电火花线切割机教学经验分享 篇5

【关键词】快走丝电火花线切割机、数控编程、实习教学

【正 文】

2016年3月5日，李克强总理在第十二届全国人大四次会议政府工作报告上提到：“要鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产，培育精益求精的工匠精神”，“工匠精神”首次出现在政府的工作报告上。社会需要更多更好的高品质产品，“工匠精神”是保证产品品质的前提。响应总理号召，宏扬“工匠精神”，技工院校教师责无旁贷。与同行们分享在快走丝电火花线切机使用方面的经验，探讨操作心得，让更多人能成为末来的“工匠”，是自己的心愿。

经过摸索，将“学习快走丝电火花线切割机操作”划分成三个任务，特与大家分享。

一、第一“学编程”

快走丝电火花线切割机属于数控机床，它的切割“刀具”是“钼丝”产生的高温电火花。钼丝与工件之间不直接接触，彼此间保留有0.01MM左右的间隔，这个空隙就是电火花燃烧的空间。在这个空间内，高频电放出的火花，瞬间产生近万度的高温，将作为电极的金属工件烧熔，汽化，造成裂隙，从而达到分离切割工件目的。作为电极的另一端——“钼丝”，只会上下快速移动，使整根钼丝都成为刀具；工件上要切割的轨迹，全靠機床的X、Y轴（丝杠）带动工件移动综合生成，机床丝杠是由数控设备及步进电机控制运动，它的运动精度比较高。

工件的外形图案，就是工件移动的轨迹，是靠数控系统程序来控制实现的。数控电火花线切割机使用的程序，主两有种：即3B代码程序和ISO代码程序。

1、3B代码程序

3B代码是一种结构相对固定的控制格式，代码中含有3个B字母（这些B字母只起到分隔符的作用，没有其它意思）。它是以X向或Y向托板进给计数的方法决定是否到达终点，只适用于二维加工。一般使用：B B B GX Z或B B B GY Z格式，所有数值采用绝对值，单位为微米（um）。

如下所示：这是一个加工模数m=1，齿数z=10，压力角20度，变位系数为=0，齿顶高系数=1，齿顶隙系数=0.25mm小齿轮的线切割数控3B程序。

这个程序共有83行语句，N1代表第一句，N2代表第二句，依此类推；N83表示第83句程序，它的代码内容是“DD”两个字母，表示停机结束程序的意思。从这里可以看出，线切割复杂一点的工件，程序行数都比较多，书写有点困难。因此，只有直线或简单图形，才会手工编程；通常情况下，都是依赖电脑数控编程。

2、电脑编程

不管是3B代码程序，还是G代码程序，都可以通过数控软件自动编程生成，既方便又准确。学习线切机操作，必须学会电脑编程。目前，可以生成线切割加工程序的电脑软件有很多种，有caxa线切割编程软件，也有YH，AUTOP专用程序软件，这些软件都有一个共同特点：首先画加工工件图形，然后给定加工参数（如选择钼丝直径，钼丝偏移量，补尝值等），最后自动生成加工程序。当然，程序生成后，还可以模似加工一下，以判断是否正确，是否符合加工需要。绘制工件图形，所用的画线功能与AutoCAD类似，就是画直线、圆弧、角线；并通过平移、复制、剪切编辑操作，认真练习，上手较快。

3、经验分享

数控编程中，最容易出现问题的要素有两个，第一个是切割时钼丝的“偏移方向”，即钼丝中心线往那个方向偏移；第二个要素是“钼丝偏移的值”是多少？对于第一个要素：要看清加工时保留的工件是内芯凸件还是外凹母件，保留内芯件，钼丝就往外形方向偏移，这相当于锯割时让锯缝挪到外部，保证工件尺寸精度不受锯缝影响；反之，则采取相反选择。对于第二个要素，钼丝偏移值——通常取“钼丝的半径值再加上0.02”mm，例如，钼丝直径为0.16mm时，偏移值取0.10mm（半径0.08+0.02）；这里0.02mm就是钼丝放电时它与工件的空隙。如果加工后发现工件尺寸有误差，就要调节这个放电间隙值，它与放电时的电压、电流等电参量有关，同时与切割时冷却效果，冲洗质量等因素有关，需要认真摸索，才能尽可能消除误差，达到高精度加工质量和效果。

二、第二“学操作控制”

利用数控软件，画好工件图形，自动生成加工代码程序后，仿真检验程序是否正确，如果正确，就可以进入生产加工环节——操作控制机器，切割出所需要的工件。在这个环节中，共有两个步骤：切削前准备和切削加工操作。具体过程及经验分享如下：

1、切削前准备

切削前任务有：完成程序录入，装夹工件，绕排及检查钼丝，准备冷却液等步骤。

准备任务内容中，首先要完成的任务就是程序录入工作。操作数控机器，需要有数控程序。数控电火花机床的程序输入方法有多种：可以用键盘直接录入；也可以用U盘等传递介质复制过去；或者通过通讯软件、电脑网络将程序直接发送到电火花线切割机的控制单元上；如果是机器自带编程软件，可以在编程届面中直接转向加工届面，将生成的程序启动，便捷实现加工操作。

装夹工件任务排第二步。装夹工件要考虑两个重要的因素：一是工件重量，二是不妨碍切割。装夹要安全、稳定、牢固，特别是考虑到切割过半时，工件要有足够支撑，不会因为自重原因而造成装夹变形，掉落，歪斜；切割终极时，保证工件还能有足够支撑或固定，这个对大型工件或重量大的工件，特别重要。装夹时要确定起点位；切割的起始位置是基准位，也是起点位；通常要先钻一个直径?3mm的小孔，以便能穿过钼丝；这个位置要与程序生成时相一致。将工件毛坯装夹固定后，手动调整工件，并对准基准穿丝孔中心位置，将钼丝穿过丝孔、导轮、电极和压紧轮，最后固定在卷丝筒上。装夹环节中，特别要注意固定爪不要在切割运行轨迹线上，不能跨越切割轨迹，否则钼丝会切断固定爪。

第三个准备任务是做好绕排及检查钼丝的工作。完成工件装夹与钼丝穿引后，启动卷丝筒，观察钼丝的绕排情况；钼丝在全工作长度范围内不能起绉、起折打结，保证良好直线性；注意钼丝与机床电极接触情况，确保接触良好，导电受电不被影响。调节好卷丝筒的电机行程开关位置，保证切割钼丝可利用的切割长度最长，滚筒两侧只留5～10圈的磨擦固定圈就可以了，这样可以有效提高钼丝使用效率，提高切割质量。

第四个准备任务是检查、调试好冷却液。走丝正常后，就要检查冷却液体的质量、余量，如果太脏、变质，要及时更换；如果余量不足，要增添新的乳化液。最后检查液体回流通道，不能有堵住通道的杂物存在；通道也不能有泄漏点，以免破坏干爽、整洁的工作环境。一切检查完毕后，即可启动冷却泵。冷却液上来后，要认真调节上、下喷嘴的流量，确保有足够的液体冲洗钼丝和切割缝中的切屑。

2、切削加工

准备工作完成后，即可开始切割加工控制操作任务。此时，主要工作内容是启动电控部分。具体步骤：首先启动高频电流，再启动自动进给。当X轴、Y轴进给驱动电机开始工作，并不断地把工件按程序要求送给钼丝切割，鉬丝靠近工件时，就会看到电火花，并听到哔啪爆炸声。这时电火花线切割正式开始了。

在切削过程中，认真调节钼丝、工件之间的放电电压，确保放电电流稳定。随着控制跟踪系统的进行，钼丝就可以稳定地进行切割。工件厚度大，采用大电流；但电流过大，切割表面比较粗糙，精度不好。电参数的设置，很重要；不同硬度材料，不同种类材料，电参数选择不同；操作者也可以通过记录总结，形成自己喜欢的，有效的电参数系列表。

三、第三“学维修保养”

电火花线切割机床也需要定期维护保养，才能保证长期稳定运行。保养项目有日常小保养，定期保养等。

1、日常保养项目

日常保养是保证机器正常使用，延长寿命的关键，日常保养很重要，是基础工作。日常保养的内容主要有：（1）每天认真检查滚轮、导轮，导电极的磨损及工作情况；特别要注意观察它们与钼丝的接触配合情况，保证钼丝在导轮、导电极的中心位置，确保走丝顺畅。（2）要认真检查钼丝本身，认真观察它是否有明显损伤（表面凹凸不平），如果烧损严重，要及时更换新的钼丝；（3）经常观察检查数控电机及传动丝杠工作情况，及时给丝杠更换润骨脂，保持传动精度良好；（4）检察及更换冷却液。冷却液起到防止工件烧坏、退火、隔绝空气，保持电火花稳定，及时冲洗切缝切屑等作用；冷却液使用一段时间后，会因为切屑积累，液体与空气接触氧化，经电火花高温影响等因素，会变色，变质，性能会下降；失效的冷却液，要及时更换。我们使用佳润牌线切割专用乳化液，通常一个月更换一次；如果切割频繁，半个月就要更换一次。

2、定期修理工作

日常保养工作做得好，机器性能就稳定，可以更好地为生产服务。日复一日的工作，机械也容易生病，因此，使用一定时间，比如半年或一年，很有必要对机器进行定期的检查、维修工作。电火花线切割机的定期维护修理主要有以下内容：

（1）、清洁或更换电路元件、插板等。长时间工作运行，电器元件最容易吸贮灰尘、积聚脏东西，因此需要定期打扫清洁、检查；同时，一些电子元件，如电解电容，大功率电阻等，容易老化、性能下降，造成装置性能下降、失效或损坏，无法产生正常的电火花，这时，就需要更换电路元件或插板。

（2）、定期检查测定丝杆及传动螺母的配合间隙。数控步进电机的信号，最终变成切割轨迹的位移，实现这个位移，全靠丝杆与传动螺母的配合，长时间的工作，两者间会出现磨损，从而影响加工精度；因此，定期检测工作间隙，当发现较大误差时，需要给予补尝处理或修理。

（3）、定期清理及维护冷却系统。冷却液带着切屑流动，通过各个通道回到蓄水箱，再由冷却泵抽出，因此，定期清洁及梳通冷却液通道，清理杂质，是保障供给的基础。冷却泵也要定期清理，维护，这些工作都很重要；是维护机器正常工作必不可少的修理任务。

（4）、定期检测机床轨道参数（垂直度、平行度等值），确保配合间隙，使之润滑良好，是保护加工精度的主要措施。通过定期检查，可以发现机器毛病，及时修复，避免故障扩大，这是技术工人必须养成的好习惯，这也是“工匠”精神追求的目标。

小结：经过多年的工作实践，用这种“划分三个任务”的方法安排学员学习，成效明显。同学们从刚进入车间时对数控电火花线切割机操作一无所知，到能熟练掌握操作，进步很快。学习训练任务的完美制订，体现教师对“工匠精神”的理解与施行；教师在教学过程中，自己就必须先是“工匠”，才能培育学生成为明天生产中的“工匠”。

数控电火花线切割 篇6

在工科院校金工实习是必修的一门课, 为了让学生在实习过程中能提高兴趣、提高金工实习的激情, 要求学生按老师给定的设备及加工材料的一些基本要素去设计自己的作品, 并要在设备中加工出实件。本文就通过线切割、数控车、电火花等多工种不同工序结合, 让学生在金工实习中通过不同工种实习最后完成一件自己独立设计与制作的作品。

1 传统的金工实习分析

金工实习的工种比较多, 大致分为两类:传统的普通加工和先进的数控加工。以往金工实习的教学指导都是各工种之间独立地进行, 学生按各工种老师给出的图纸, 在设备中按样加工出来。这样就导致学生不会去独立思考, 很容易就对金工实习失去兴趣, 失去激情, 甚至身心疲惫, 这样不但会使学生产生消极的实习态度, 还容易在实习过程中发生安全事故。

2 现在金工实习安排

数控车、线切割、电火花等多工种不同工序结合, 最终完成一个头部为鼓形, 尾部为自由设计的回转体零件, 并且在鼓形的侧端面上用电火花电腐蚀加工出一个凹凸的立体图案, 这个图案在线切割编程时自由设计。自由设计加工出来的零件还能让学生带回去, 从实践过的结果来看, 学生的实习兴趣能得到很大的提高。

2.1 数控车实习要求 (14课时)

数控车工种设计回转体零件 (包括规定尺寸的鼓形和自由设计部分) , 并在数控车床按照规定的精度要求进行加工。要求如下:毛坯为准25铝棒材, 加工出头部为准24×12.2弧形R10.5的鼓形, 尾部为准24× (60~12.2) 范围内自由设计尺寸及形状的零件。用数控车床加工, 表面质量要求约Ra3.2, 工件设计示意图见图1。

2.2 线切割实习要求 (14课时)

利用线切割工种的Feacher CAM软件来设计图案, 进行编程, 并在线切割机床上加工数控电火花所需要的铜电极 (刀具) 。要求如下:

Feacher CAM软件建立毛坯尺寸26 mm×26 mm×1.5 mm, 自主设计图案在准18~20 mm范围, 连接 (离开紫铜片, 加工后凸起) 宽度≥0.1 mm, 开缝 (留在紫铜片上, 加工后凹陷) 宽度≥0.7 mm。阳模特征, 开始点设定在图案中心正下方13 mm处垂直切入。用线切割机床加工, 钼丝离紫铜片工件下方距离1 mm, 如图2, 在图3中画出自主设计的图形。

2.3 数控电火花实习要求

在电火花工种分别将零件和铜电极进行装夹校正, 通过电火花电腐蚀加工所需图案, 做出成品。要求:线切割加工过的紫铜片翻转180°装在底座上固定好, 数控车加工的毛坯装在专用夹具上固定好, 如图4。校正平面高度差≤0.1 mm, 对刀位置差≤0.5 mm, 加工深度1 mm, 加工出的成品如图5所示。

3 结语

通过实践证明, 数控车、线切割、电火花等多工种不同工序结合, 让学生在金工实习中通过不同工种实习最后完成一件自己独立设计与制作的作品, 从而提高教学质量和学生的学习兴趣, 对不同工种的工序、工艺、精度等有更深入的了解, 让学生从被动的学习变成主动的学习, 学习效果也得到了很大的提高。

参考文献

[1]梁松坚.机械工程实训[M].北京:中国轻工业出版社, 2013.

[2]梁秋华.Feature CAM软件在线切割教学中的应用[J].模具工程, 2010, 105 (1/2) :90-91.

数控电火花线切割 篇7

1 电火花线切割机的种类

1.1 按加工轨迹的控制方法分类

电火花线切割机的种类按加工轨迹的控制方法不同可以分为靠仿形电火花线切割机、光电跟踪电火花线切割机及数控电火花线切割机三大类。

1.2 按电极丝移动方式分类

电火花线切割机的种类按电极丝移动方式不同可以分为高速走丝电火花线切割机、低速走丝电火花线切割机和自旋式电火花线切割机三种。

2 电火花线切割机加工原理

数控电火花线切割加工原理是基于电极之间脉冲放电时的电腐蚀现象。电极丝与脉冲电源的负极相接, 工件与脉冲电源的正极相接;两极在绝缘液体中介相互靠近时, 由于两极的微观表面不平整, 使得电场分布不均匀, 离电极得最近处的电场强度最高, 导致电极间介质被击穿;自由离子和电子在场中积累, 很快形成被电离的放电通道;在电场的作用下, 通道内的电子高速奔向阳极, 正离子奔向阴极, 就形成火花放电;离子和电子在电场的作用下高速运动时相互碰撞, 阴极和阳极表面分别受到电子流和离子流的轰击, 使电极间隙内形成瞬时高温, 通道中心温度达到10000℃以上, 两极金属材料的表面局部瞬间被熔化;同时, 由于熔化材料和介质的汽化形成气泡, 并且它的压力规则上升到非常高;然后电流中断, 温度突然降低, 从而引起气泡内爆炸, 产生的动力把熔化的物质抛出蚀坑, 被腐蚀的材料在工作液介质中重新凝结小球体, 并被工作液介质排走。

3 数控电火花线切割加工工艺

数控电火花切割机加工的工艺路线如 (图1) 所示, 可以大致分为如下四个步骤:

(1) 对工件图样进行审核及分析, 并估算加工工时。

(2) 工艺准备, 包括机床调整、工作液的选配, 电极丝的选择及校正, 工件的准备等。

(3) 加工参数选择, 包括脉冲参数走丝速度及进给速度设置与调整。

(4) 程序编制及程序输入。电火花线切割加工完成以后, 需根据加工要求进行表面处理, 并检验其加工质量。

4 数控电火花线切割加工在机械生产中常出现的问题及处理措施

经常使用数控电火花线切割加工的同志都知道数控电火花线切割加工在机械生产的过程中经常出现不同的问题, 笔者就电火花线切割加工经常出现的断丝问题简单探究分析。

电火花切割机断丝的原因及处理:线切割机断丝是电火花线切割操作员必经的事, 断丝以后大大增加了操作人员的工作量, 严重的导致产品报废。

断丝现象原因排除方法:有规律的断丝大多是在一边或两边丝筒换向时未及时切断高频电源, 因温度过高而烧断钼丝.调整接近开关, 如无果!则需检修电路部分, 要保证先关高频后换向。

下面探究几种常见的断丝原因及处理方法:

4.1 切割机空转时断丝

问题: (1) 电极丝卡在导电块槽中; (2) 丝筒转动不灵活; (3) 钼丝排列时叠丝。

解决: (1) 调整或更换导电块位置。 (2) 检查丝筒夹缝中是否进入异物; (3) 检查钼丝是否在导轮槽中, 调整排丝轮的位置, 保证排丝均匀, 检查丝筒轴线是否与线架相垂直。

4.2 切割加工开始时断丝

问题: (1) 加工时设置加工电流太大, 切割进给不稳定; (2) 钼丝加工时抖动过厉害; (3) 加工工件表面毛刺较多或有不导电氧化皮存在表面等。

解决: (1) 调整加工电流参数, 适当减小加工电流值; (2) 检查走丝系统部分, 如导轮槽、轴承、丝筒是否有异常跳动; (3) 去除工件毛刺、表面氧化层等。

4.3 切割加工过程中断丝

问题: (1) 选择加工电流参数设置不合适, 加工电流过大; (2) 导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕造成接触不良; (3) 工作液使用不当或错误使用其他机床的乳化液, 使用乳化液太稀太脏或使用时间太久; (4) 钼丝产生氧化质量差或上丝时用不恰当工具紧丝, 使钼丝产生损伤; (5) 进给调节不当, 忽快忽慢, 开路短路频繁; (6) 切割厚件时, 间歇过小或使用不适合切厚件工作液。

解决: (1) 减少功率管个数, 或将间歇档调大; (2) 更换新的导电块或将导电块移个位置; (3) 使用线切割专用工作液; (4) 更换钼丝, 使用上丝轮紧丝; (5) 提高操作水平; (6) 增大占空比并使用适合厚件切割的工作液。

4.4 工件加工接近切完时断丝

问题:加工工件材料因受力变形夹断钼丝;工件完成落料时, 把钼丝挤断了。

解决:选择设计合理的切割路线和材料及热处理工艺, 把工件变形量减少到最小, 加工块完成时, 用磁铁吸住工件或用工具托住工件不致下落。

5 结语

总而言之, 数控电火花线切割加工与其他加工技术相比而言电火花线切割加工具有显著的特点和优势, 在机械生产中的地位和作用越来越凸显 (尤其是模具加工行业) 。今后在机械生产中, 我们需要进一步加强对电火花线切割加工的研究、开发和推广, 使其在机械加工中得到更好的利用, 发挥更大的作用。

参考文献

[1]李明辉, 杨晓欣《.数控电火花线切割加工工艺及应用》[M].国防工业出版社, 2010.8.

[2]张学仁《.数控电火花线切割加工技术》[M].哈尔滨工业大学出版社, 2004.1.

[3]郭永丰, 白基成, 张学仁《.电火花及线切割加工》[M].哈尔滨工业大学出版社, 2008.9.

[4]伍端阳《.数控电火花线切割加工引言技术问答》[M].机械工业出版社, 2008.5.

数控电火花线切割 篇8

关键词：线切割,键槽夹具,找正,参数编程

引言下图是齿轮轴套拉键槽导向套的夹具图, 要求切割槽, 该槽是用来安放齿轮轴套键槽拉刀。它的加工精度要求高, 要求槽宽8.5, 对中心A的对称度只有0.01mm。它的精度决定齿轮轴套键槽的加工精度, 夹具精度达不到要求就无法保证刀具的位置, 而刀具的安装位置不正确零件的键槽加工精度就不能保证。该夹具要求槽对中心A的对称度只有0.01mm。

为此我们采用通过使用ACT SPARK数控线切割床, 改进工艺方法, 很好地保证夹具的精度能够全部合格, 满足了零件的加工精度要求。夹具的毛坯圆锥A、B、C、D均已磨削, 尺寸精度和表面精度都达到要求。为了安装找正, D面对B面铣了10mm的扁, 该扁与D面平行度0.001mm。

1 加工准备工作

⑴定位基准找正。首先用杠杆千分表固定在主轴Z向的侧面, 找正工作台的平行垂直度在0.005mm以内。⑵工件安装与找正。C面安装在工作台的水平面上, 小扁B面贴紧工作台的垂直面, 然后用压板轻轻压紧。工件的找正。采用杠杆千分表找正C面, X方向移动工作台, Y方向移动工作台。找正D面, X方向移动工作台。C和D面需要多次反复的找正, 直到保证C、D面的误差平行度不超过0.001mm, 保证夹具的安装定位精度。⑶钼丝与工件的相对位置找正。线切割加工零件, 一般在工件的定位和找正后, 通过钼丝接触工件 (半自动) , 观察火花来确定零件和钼丝的相对位置, 从而确定零件的编程零点。但用这种方法很难达到本夹具加工的精度要求。因此在正常加工前需要试切。用杠杆千分表找正锥度, 注意, 表头不能上下移动, 否则, 找的中心不对。这是零件与钼丝的位置能否正确的关键。用两块直角尺左右各一个, 短角尺靠在工作台的垂直面, 长角尺分别靠在大外圆的两侧, 然后通过机床自动找中心的功能, 从而找到零件的大外圆中心。⑷试切。先切6mm宽深4mm的槽, 零件通过在线测量槽宽的尺寸公差及与锥度外圆的对称度。测量值和工件的要求比较, 把误差值补进去。⑸改进。经过测量, 我们发现对称度超差0.03mm, 达不到使用要求。

2 加工参数的制定

线切割时, 加工 (运动) 参数主要有两方面, 即电极丝的走丝速度和切割速度, 两者相互独立又相互关联, 对切割效率和切割精度起着至关重要的作用。

加工条件。ON:设置放电脉冲时间其值为 (ON+1) 微秒, 最大为32微秒;OFF:设置放电脉冲间隙时间, 其值为 (OFF+1) *5微秒, 最大为160微秒;IP:设置主电源电流峰值, 从0.5到9.5, 小数点后为0.5只管子的选择。小数点后的值0-4之间认为是0, 如在5-9之间则认为是5。接触感知IP为0.5;SV:设置间隔电压, 以稳定加工, 最大值为2;GP:矩形脉冲与分组脉冲的选择, 最大值为2;0:矩形脉冲, 1:分组脉冲Ⅰ, 2:分组脉冲Ⅱ;V:电压选择, 最大值为1;0:常压选择, 1:低压选择, 接触感知时为1。

根据零件精度及表面粗糙度要求, 选择放电脉冲时间25微秒, 放电脉冲间隙时间110微秒, 电流峰值为7只管子, 间隔电压为2, 脉冲形式为矩形脉冲0, 电压为0。

3 电极丝材料与直径的确定

为提高切割精度和切割效率, 切割该工件时电极丝材料选用钼丝。直径大、切缝宽使放电产物排除条件改善而使加工稳定。最常用的电极丝直径为0.12-0.22mm, 本次加工工件的电极丝直径为0.18mm。

4 工作液的选择

在其它加工条件不变的情况下, 只要改变工作液, 切割速度及切割时零件表面黑白条纹的外观就不同, 工作液选用的是否得当对于提高加工效率和精度起着至关重要的作用。常用的工作液种类有乳化液、煤油、蒸馏水、去离子水以及其它配方的混合乳化液。一般情况下, 采用DX一1配蒸馏水乳化液和DX一1配离子水乳化液作为工作液时, 切割的黑白条纹最不明显。为提高切割精度, 加工此工件采用了ACT SPARK专用WEDM切割工作液, 按照10%的浓度配成离子水乳化液, 可以获得良好的切割效果。

5 程序的编制

编程时, 为提高电极丝移动轨迹的准确性, 使用了SCAM系统线切割专用两维CAM软件。先画出零件加工槽的图, 再自动生成程序, 保证了夹具键槽的切割精度。国内软件如CAXA XP线切割自动编程软件也能完成编写程序的功能。

6 切割时的注意事项

由于该零件配合间隙小、精度要求高, 应采取粗、精二次切割的办法, 使粗切后产生的变形被精切时消除。此外, 为减小切割变形, 应采用单点夹压的方式压紧零件。

7 结论与效果

数控电火花线切割 篇9

关键词：冲片,落料模,凸凹模,线切割,工艺,加工

1 引言

落料模, 是运用冲压设备将材料或工序件冲压成所需外轮廓坯料的模具, 材料沿封闭轮廓被分离冲下成为产品, 废料留在模板上。落料模主要用于生产制造各种形状的平板零件, 广泛应用于汽车车身覆盖件制造、机械设备钣金料片加工、家电产品外壳生产等领域。落料模在冲压工业中应用广泛, 约占冲压模具的15%左右, 落料模的凸模和凹模 (简称凸凹模) 是落料模具的两个主要件, 设计材料一般选用合金工具钢, 如Cr WMn、CrMn、9SiCr或9Mn2V等, 这些材料比较适合在数控电火花线切割机床上进行加工。现以冲片落料模为例, 探讨其凸凹模的线切割加工方法。

2 线切割的主要工艺指标

(1) 切割速度线切割加工中的切割速度是指在保证一定的表面粗糙度的切割过程中, 单位时间内电极丝中心线在工件上切过面积的总和, 单位为mm2/min。常用快走丝线切割加工的切割速度为40~80mm2/min, 它与加工电流大小有关, 并且常将每安培电流的切割速度称为切割效率, 一般切割效率为20mm2/ (min·A) 。

(2) 加工精度加工精度是指所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度的总称。加工精度是一项综合指标, 它包括切割轨迹的控制精度、机械传动精度、工件装夹定位精度以及脉冲电源参数的波动、电极丝的直径误差、损耗与抖动、工作液脏污程度的变化等对加工精度的影响, 在实际加工时根据不同零件的精度要求进行相应的调整。

(3) 表面粗糙度我国和欧洲表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差Ra (μm) 来表示, 本模具要求Ra3.2。

(4) 电极丝损耗量对快走丝线切割机床, 电极丝损耗量用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝直径的减少量来表示, 一般减小量不应大于0.01mm。

3 凸凹模的模坯准备

如图1要求在快走丝线切割机床上加工如图1所示冲片的落料凸凹模零件, Cr12材料, 其冲裁间隙为0.01mm, 工件厚度2mm, 加工表面粗糙度为Ra3.2, 电极丝为准0.18mm的钼丝, 单边放电间隙为0.01mm。

3.1 凹模的准备工序

凹模的准备工序分成以下几个步骤: (1) 下料:用锯床切削所需材料。 (2) 锻造:改善内部组织, 并锻成所需的形状。 (3) 退火:消除锻造内应力, 改善加工性能。 (4) 刨 (铣) :刨六面, 并留磨削余量0.4~0.6mm。 (5) 磨:磨出上下平面及相邻两侧面, 符合垂直度要求。 (6) 划线:划出刃口轮廓线和孔 (例如穿丝孔等) 的位置。 (7) 加工型孔部分:当凹模较大时, 为减少线切割加工量, 需将型孔漏料部分铣 (车) 出, 只切割刃口高度;对淬透性差的材料, 可将型孔的部分材料去除, 留3~5mm切割余量。 (8) 孔加工:加工穿丝孔等。 (9) 淬火:达设计要求 (对于Cr12一般至57~60HRC) 。 (10) 磨:磨削上下平面及相邻两侧面, 符合垂直度要求。 (11) 退磁处理。

3.2 凸模的准备工序

凸模的准备工序, 可根据凸模的结构特点, 参照凹模的准备工序, 将其中不需要的工序去掉即可。注意几点: (1) 为便于加工和装夹, 一般都将毛坯锻造成平行六面体。对尺寸、形状相同、断面尺寸较小的凸模, 可将几个凸模制成一个毛坯。 (2) 凸模的切割轮廓线与毛坯侧面之间应留足够的切割余量 (一般不小于5mm) 。毛坯上还要留出装夹部位。 (3) 在有些情况下, 为防止切割时模坯产生变形, 要在模坯上加工出穿丝孔。切割的引入程序从穿丝孔开始。

4 凸凹模的线切割加工

线切割加工过程如图2所示。

4.1 工件装夹

(1) 工件装夹的的一般要求:工件的装夹基准面应清洁无毛刺;夹具精度高;精密、细小的工件应使用不易变形的专用辅助夹具, 加工成批零件, 应采用专用夹具。

(2) 工件装夹的常用方式:悬臂式;桥式支撑;板式支撑;复式支撑。

(3) 工件的调整方法:百分表找正;划线找正。

4.2 电极丝的准备

主要是电极丝垂直度校正, 一般采用专用校正工具法、火花校正法。

4.3 编程及程序输入

线切割加工凸模和凹模零件 (图3) , 必须要考虑间隙补偿, 一是钼丝半径和放电间隙的影响;二是冲裁间隙的影响, 落料模的冲裁间隙放在凸模上, 即完工后的凸凹模装配后, 轮廓周边有间隙 (本例为0.01mm) 。

(1) 补偿量的计算

电极丝为准0.18mm的钼丝, 单边放电间隙为0.01mm, 则线径补偿量大小为:

F (补偿量) =r (钼丝半径) +δ (单边放电间隙) =0.09+0.01=0.1mm

本例为落料模, 落料模冲下部分是零件, 冲下的零件尺寸由凹模决定的, 落料模的冲裁间隙放在凸模上扣除, 因此补偿量:

F凹=r (钼丝半径) +δ (单边放电间隙) =0.09+0.01=0.1mm

F凸=r (钼丝半径) +δ (单边放电间隙) -δ (配合间隙) =0.09+0.01-0.03=0.07mm

(2) 编制凹模程序

线切割加工凹模路线为0A-AB-BC-CD-DA-AO (图3 (a) ) , 采用3B编程程序如表1所示。

(3) 编制凸模程序

线切割加工凸模路线为0A-AB-BC-CD-DA-AO (图3 (b) ) , 3B程序如表2所示。

5 结语

落料模在模具中应用较多, 对于设计材料为Cr12等合金工具钢, 材质较硬, 其凸凹模一般采用数控电火花线切割加工。数控加工时电极丝不断移动, 其损耗很小, 因而加工精度较高, 其平均加工精度可达0.0lmm, 表面粗糙度可达Ra1.6或更小。另外冲片落料凸凹模线切割加工所需加工的余量少, 能有效地节约合金工具钢。

参考文献

[1]李明.电切削机工基本技能[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2009.

我国电火花线切割的发展趋势 篇10

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: (1) 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 m/s~10m/s, 电极丝可重复使用, 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。 (2) 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, 是国外生产和使用的主要机种。

中国特有的高速走丝电火花线切割机, 由于结构简单、造价低、工艺效果好, 加上使用过程消耗少, 自上世纪60年代末被研制成功之后就得到飞速发展, 现已成为制造业中一种必不可少工艺装备。

目前我国年产量已超过3万台, 约占世界电火花线切割机总产量的70%。但由于其加工质量问题未得到有效解决, 而随着国外生产的低速走丝电火花线切割机 (WEDM-LS) 技术水平的不断提高, 曾令中国人感到自豪的中国特有的WEDM-HS, 如今却陷入难于发展的困境 (见表1) 。

电火花线切割加工是基于电极丝与工件之间脉冲放电时的电腐蚀现象, 即每次脉冲时都会产生大量的热量使放电点附近的局部金属瞬时融化和气化, 并把熔融和气化金属去除, 从而在工件表面形成一个小凹坑。如果所用的脉冲放电能量大, 加工速度就快;但放电凹坑也大, 加工表面粗糙度差。

电火花线切割加工技术自上世纪50年代末研制成功之后, 有相当长的一段时间都是采用精规准参数进行一次切割成型, 其切割速度与加工表面质量之间存在着一定的矛盾, 即在一次切割过程中, 既要获得很高的切割速度, 又要获得很好加工表面质量是十分困难的。随着模具工业的发展, 广大用户都纷纷提出, 电火花线切割加工不仅要切割速度快, 而且要求加工质量好, 否则难于满足模具发展需要。为了满足用户需要, 国外低速走丝电火花线切割机都开发应用了多次切割技术, 即第一次切割用较大的电规准进行高速粗切割, 然后用精规准和精微规准进行第二次、第三次甚至第四、五次切割, 将加工表面逐级修光, 以获得较理想的加工表面质量和加工精度。低速走丝电火花线切割加工采用多次切割技术的应用结果表明, 多次切割是解决切割速度与加工表面质量矛盾, 提高线切割综合工艺效果的有效办法。

在国外低速走丝电火花线切割机上开发应用多次切割技术的同时, 国内也在WEDM-HS上进行了大量的多次切割试验, 但始终没有在生产实践中得到应用, 其主要原因是:在电极丝高速移动的情况下, 运丝系统工作不稳定, 电极丝的空间形位变化异常, 使先后二次切割的空间位置难于保证一致, 加上高速走丝线切割的往返切割条纹明显, 要在WEDM-HS上实现多次切割比较困难。

大量试验研究结果表明, 中国特有的高速走丝电火花线切割机采用多次切割工艺, 不仅是必要的, 而且是有可能的, 但必须创造如下条件: (1) 按国家有关技术标准, 严格控制高速走丝电火花线切割机的制造精度和运丝系统的稳定性。 (2) 深入研究电极丝在加工过程中的空间形位变化, 并提出稳定电级丝空间形位的有效措施。 (3) 采取有效措施, 抑制往返切割条纹的产生。 (4) 开发一种能满足多次切割需要的高频脉冲电源及其跟踪控制系统。 (5) 深入研究WEDM-HS的多次切割工艺, 合理设定粗切割、精修及精微修光的脉冲参数、加工轨迹补偿量、电极丝移动方式及其速度等, 并开发相应的多次切割软件。 (6) 在机床和控制上要提高其稳定性, 开发了高度集成的控制系统。

我国部分数控机床公司在高速走丝电火花线切割机基础上, 利用国际上精密模具加工设备的先进理念及慢走丝技术的应用, 开发了一种能实现多次切割的智能化系列中速走丝电火花线切割机。智能化系列高速走丝机之所以能像低速走丝机那样进行多次切割, 是因为对原有的高速走丝机进行了下述富有成效的改革: (1) 采用高耐磨性导向装置。 (2) 使用特殊开发的驱动控制电源和高灵敏的自动控制脉冲电源。 (3) 采用新型芯片、混合集成电路并进行了表面安装处理。 (4) 采用智能化系统切割技术, 可以自动化调节电参数以实现无条纹切割。 (5) 所开发的高频脉冲电源能满足多次切割需要:大幅度提高了脉冲电流幅值;最大限度缩短了脉冲放电的最小持续时间 (最小脉宽小于1μs) 。 (6) 改革了跟踪控制方法: (1) 第一次大电流快速切割时采用过跟踪控制, 以避免断丝现象的发生; (2) 第二次、第三次修光切割时采用限速进给的控制方式, 以提高切割表面质量。 (7) 在工艺试验的基础上, 开发了多次切割软件。

总之, 中国特有的高速走丝电火花线切割机长期存在的加工质量问题, 可以采用多次切割工艺来解决。凡能实现多次切割的高速走丝电火花线切割机, 在保留其结构简单、造价低、工艺效果好以及使用消耗少等特点基础上, 都能大幅度提高线切割加工质量。但是, 不是所有的高速走丝线切割机都能进行多次切割, 而应该像智能系列线切割机那样进行必要的改革, 创造多次切割所需的必备条件。就像上面提到的一样, 中速走丝电火花线切割机是一种价格较低, 加工精度、粗糙度、加工效率介于高速走丝与慢走丝的一种机床, 特别适合我们发展中国家的中等要求的模具加工, 我想, 不久的将来中速走丝电火花线切割机必将代替高速走丝电火花线切割机而成为市场的宠儿。

摘要：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, 另一类是低速走丝电火花线切割机床 (WEDM-LS) , 低速走丝线切割机床工作平稳、均匀、抖动小、加工质量好, 是国外生产和使用的主要机种, 但价格高, 中国特有的高速走丝电火花线切割机, 由于结构简单、造价低、工艺效果好, 得到飞速发展, 但由于其加工质量问题未得到有效解决, 加上目前模具行业对精度、粗造度要求越来越高, 使得高速走丝线切割机的应用和发展陷入困境, 本文介绍一种新的线切割种类, 它是在高速走丝电火花线切割机的基础上研究、改进、发展而成的特别适合我国当前发展需要和国情的中走丝线切割机。