数控线切割加工工艺.pptx

数控线切割加工工艺第1页/共90页 高温也使电极丝和工件之间的工作液部分发生汽化，汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸抛出熔化和汽化的材料， 实现对工件材料的电蚀切割加工，如图8－1所示。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙δ电在0.01 mm左右（线切割编程时一般取δ电＝0.01 mm），若电脉冲的电压高，则放电间隙会稍大一些。第2页/共90页 为保证电极丝不被烧断，应向放电间隙注入大量工作液充分冷却电极，同时电极丝以7～10 m／s左右的速度做轴向运动，以避免放电总在电极丝的局部位置。 高速运动的电极丝有利于不断地往放电间隙中带入新的工作液，同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。图8－2所示为高速走丝数控线切割加工示意图。第3页/共90页图8－1　线切割加工原理 第4页/共90页图8－2　高速走丝数控线切割加工示意图 第5页/共90页 线切割机床由脉冲电源、机床本体、控制系统和工作液循环系统四大部分组成。(一)脉冲电源 线切割机床的脉冲电源采用小功率、窄脉冲、高频率、大峰值电流的高频脉冲电源。 一般电源的电规准有几个档，以调整脉冲宽度和脉冲间隙时间，满足不同加工要求。(二)机床本体 机床本体包括：床身、坐标工作台、走丝机构组成。1、床身床身一般为铸件，是坐标工作台、走丝机构的固定基础。床身内部安置脉冲电源和工作液箱。考虑电源会发热和工作液泵有振动，有些机床将脉冲电源和工作液箱移出床身另行安放。工作台传动原理第6页/共90页2、坐标工作台 坐标工作台安置在床面上，包括上层工作台面、中层中拖板、下层底座，还有减速齿轮和丝杠螺母等构件。两个步进电动机经过齿轮减速，带动丝杠螺母，从而驱动工作台在XY平面上移动。控制器每发出一个进给脉冲信号，工作台就移动lμm，则称该机床的脉冲当量为1μm/脉冲。走丝机构传动原理第7页/共90页3、走丝机构 快走丝机构的作用是保证电极丝能进行往复循环的高速运行，由电动机传动储丝筒作高速正反向转动。通过齿轮副传动走丝机构拖板的丝杠螺母，使电极丝均匀地卷绕在储丝筒上。 储丝筒在旋转的同时，做轴向移动，轴向移动应大于电极丝直径，使电极丝整齐排列在贮丝筒上。 快速走丝 能较好地将电蚀屑排出加工区，提高加工速度。电极丝换向时的减速和加速过程中，放电和进给必须停止。否则会出现断丝。由于电极丝换向时的抖动和反向停顿，使加工表面出现凹凸不平的条纹。第8页/共90页 慢走丝机构,走丝速度在3~12m/s左右，电极丝多采用成卷的黄铜丝或镀锌黄铜丝，工作时单向运行，经放电加工后不再使用，电极丝的张力可调节。 特点：电极丝只用一次，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量好，但加工速度低，加工成本高。 对于能割斜度的走丝机构，通过电极丝上导轮在纵、横两个方向的偏移，使电极丝倾斜，可加工带锥度的工件。 上导轮和工作台分别由四个步进电机驱动，由计算机同时控制。第9页/共90页（三）控制系统 作用：按程序自动控制电极丝和工件之间的相对运动轨迹和进给速度，完成对工件的加工。同时，根据放电间隙大小和放电状态，使进给速度和工件的蚀除速度相平衡，维持正常的稳定加工。（四）工作液循环系统 快走丝用的工作液是乳化液，慢走丝用的工作液是去离子水。去离子水是通过离子交换树脂净化器将水中的离子去除，并通过电阻率控制装置，控制去离子水的电阻率。工作液循环系统的作用： 与电火花成形相同，主要是及时排除电蚀产物，对工件和电极丝进行冷却。 二、线切割机床分类 第10页/共90页根据线切割机床控制方式的不同，数控电火花线切割分为电气靠模线切割机床、光电跟踪线切割机床和数字控制线切割机床。数字控制线切割机床，与另外两种线切割机床相比，具有重复精度高、数控精度高等优点，因而得到广泛应用。根据电极丝走丝方式的不同，数控线切割机床又有快走丝、慢走丝线切割机床之分。 第11页/共90页1. 快走丝线切割机床 所谓快走丝线切割机床是指其线电极运行速度较快（8～12m/s），且双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。快走丝线切割常用线电极为铜丝、钼丝（φ0.1～φ0.2mm），工作液通常为乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度和表面光洁度要比慢走丝差一些。第12页/共90页2．慢走丝线切割机床 其线电极运行速度较低（0.2m/s），而且线电极只能单向运动，不能重复使用，这样就避免了电极损耗对加工精度带来的影响。慢走丝线切割常用丝电极主要有紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金等，直径一般为0.1～0.35mm。工作液主要用去离子水或煤油。慢走丝线切割的尺寸精度可以达到0.001mm，表面粗糙度可以达到Rα1.6μm。 第13页/共90页8.1.2 数控线切割加工的特点8.1.3 数