1、第三章 電火花線切割加工電火花線切割原理n原理n用移動(dòng)的金屬絲（銅絲或鉬絲）作電極，用脈沖火花放電進(jìn)行切割成型n種類(lèi)n往復(fù)高速走絲（快走絲8-10m/s）電火花線切割機(jī)床n單向低速走絲（慢走絲0.2m/s）電火花線切割機(jī)床圖3-1電火花線切割原理1絕緣底板2工件3脈沖電源4鉬絲5導(dǎo)向輪6支架7貯絲筒線切割加工的特點(diǎn)n與穿孔成型加工的相同點(diǎn)與穿孔成型加工的相同點(diǎn)n1） 線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本相似。n2） 線切割加工的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，n3）材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似，可以加工硬質(zhì)合金等一切導(dǎo)電材料。線切割加工的特點(diǎn)n與穿孔成型加工的不同

2、點(diǎn)與穿孔成型加工的不同點(diǎn)n1) 1) 正極性，脈寬小正極性，脈寬?。河捎陔姌O工具是直徑較小的細(xì)絲，故脈沖寬度、平均電流等不能太大，加工工藝參數(shù)的范圍較小，屬中、精正極性電火花加工，工件常接脈沖電源正極。n2) 2) 采用水或水基工作液采用水或水基工作液 不會(huì)引燃起火，容易實(shí)現(xiàn)安全無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)，但由于工作液的電阻率遠(yuǎn)比煤油小，因而在開(kāi)路狀態(tài)下，仍有明顯的電解電流。n3) 3) 一般沒(méi)有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)一般沒(méi)有穩(wěn)定電弧放電狀態(tài)。n4) 4) 電極與工件之間存在著電極與工件之間存在著“疏松接觸疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。式輕壓放電現(xiàn)象。n5) 5) 省掉了成形的工具電極省掉了成形的工具電極 大大降低了成形

3、工具電極的設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用。n6) 6) 可以加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件，但不能加工盲可以加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件，但不能加工盲孔?？?。n7) 7) 電極絲損耗小，加工精度高電極絲損耗小，加工精度高線切割加工的應(yīng)用范圍n(1) 加工模具加工模具n各種形狀的沖模。n擠壓模、粉末冶金模等通常帶錐度模具。n(2) 切割電火花成形加工用切割電火花成形加工用的電極的電極n穿孔加工用的電極以及帶錐度型腔加工用的電極n加工微細(xì)復(fù)雜形狀的電極。n(3) 加工零件加工零件n難機(jī)加工材料（材料、工藝）n試制新產(chǎn)品n貴金屬的切割級(jí)進(jìn)模線切割加工零件第二節(jié) 電火花線切割加工設(shè)備n快走絲線切割機(jī)床快

4、走絲線切割機(jī)床n鉬絲，走絲速度大于6 10m/sn使用0.030.25鉬絲往復(fù)走絲n乳化液：基礎(chǔ)油、乳化劑、防銹劑、爆炸劑、洗滌劑、潤(rùn)滑劑等組成n加工精度差，價(jià)格便宜n慢走絲線切割機(jī)床（沖水式、浸水慢走絲線切割機(jī)床（沖水式、浸水式）式）n銅絲，走絲速度0.001 0.25m/sn使用0.0030.03銅絲一次性使用n工作液為去離子水:不易起弧，不燃、無(wú)味n加工精度高，價(jià)格昂貴n中走絲線切割機(jī)床中走絲線切割機(jī)床n走絲速度0.25 6m/s線切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)n一、機(jī)床本體一、機(jī)床本體n床身（單立柱懸臂式 ；雙立柱龍門(mén)式 ）n坐標(biāo)工作臺(tái)n走絲機(jī)構(gòu)n錐度加工裝置n二、脈沖電源二、脈沖電源n三、工作液循三

5、、工作液循環(huán)系統(tǒng)環(huán)系統(tǒng)圖3-2往復(fù)高速走絲線切割加工設(shè)備組成1貯絲筒2走絲溜板3絲架4上滑板5下滑板6床身7電源、控制柜n慢走絲線切割機(jī)床慢走絲線切割機(jī)床1516往復(fù)高速機(jī)床的走絲機(jī)構(gòu)n走絲機(jī)構(gòu)：走絲機(jī)構(gòu)：n儲(chǔ)絲筒n導(dǎo)輪n副導(dǎo)輪n斷絲保護(hù)n進(jìn)電塊n張緊裝置n錐度加工裝置絲筒結(jié)構(gòu)絲筒結(jié)構(gòu)運(yùn)絲及張力機(jī)構(gòu)運(yùn)絲及張力機(jī)構(gòu)低速走絲系統(tǒng)圖3-4低速走絲系統(tǒng)示意圖1廢絲卷絲輪2未使用的金屬絲筒3拉絲模4張力電動(dòng)機(jī)5電極絲張力調(diào)節(jié)軸6退火裝置7導(dǎo)向器8工件n慢走絲線切割加工的運(yùn)絲原理慢走絲線切割加工的運(yùn)絲原理n慢走絲線切割的自動(dòng)斷絲慢走絲線切割的自動(dòng)斷絲錐度切割裝置n(1) 導(dǎo)輪偏移式絲架導(dǎo)輪偏移式絲架這種絲

6、架主要用在高速走絲線切割機(jī)床上實(shí)現(xiàn)錐度切割。n(2) 導(dǎo)輪擺動(dòng)式絲架導(dǎo)輪擺動(dòng)式絲架此法加工錐度不影響導(dǎo)輪磨損。n(3) 雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置在電極絲有恒張力控制的高速走絲和低速走絲線切割機(jī)床上廣泛采用此類(lèi)裝置，它主要依靠上導(dǎo)向器作縱橫兩軸(稱(chēng)u、v軸)驅(qū)動(dòng)，與工作臺(tái)的x、y軸在一起構(gòu)成四數(shù)控軸同時(shí)控制(圖3-5)圖3-5低速走絲四軸聯(lián)動(dòng)錐度切割裝置1新絲卷筒2上導(dǎo)向器3電極絲4廢絲卷筒5下導(dǎo)向器快慢走絲線切割機(jī)床加工工藝水平比較快走絲線切割機(jī)快走絲線切割機(jī)慢走絲線切割機(jī)慢走絲線切割機(jī)切割速度（mm2/min)2016020240加工精度/mm0.020.0050.0050.002表面粗

7、糙度/m1.63.20.11.6重復(fù)定位精度/mm0.010.002最大切割厚度/mm鋼500，銅610400最小切割寬度/mm0.040.090.00450.014脈沖電源n1.晶體管矩形波脈沖電源晶體管矩形波脈沖電源n2.高頻分組脈沖電源高頻分組脈沖電源n3.節(jié)能型脈沖電源節(jié)能型脈沖電源n4.低速走絲線切割加工的脈沖電源低速走絲線切割加工的脈沖電源晶體管矩形波脈沖電源n控制功率管控制功率管VT的基極以形成脈沖的基極以形成脈沖圖3-6晶體管矩形波脈沖電壓、電流波形及其脈沖電源2.高頻分組脈沖電源n解決切割速度與粗糙度的矛盾解決切割速度與粗糙度的矛盾圖3-7高頻分組脈沖電壓波形高頻分組脈沖電源

8、原理圖圖3-8高頻分組脈沖電源的電路原理框圖3.節(jié)能型脈沖電源n利用電感代替電阻，避免發(fā)熱利用電感代替電阻，避免發(fā)熱n電感中剩余電能反輸給電源電感中剩余電能反輸給電源圖3-9線切割節(jié)能型脈沖電源主回路和波形圖a)主回路圖b)電壓電流波形圖4.低速走絲線切割加工的脈沖電源n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n峰值電流大（100500A）n脈寬極短（0.11m)n脈沖電源脈沖電源nR-C脈沖電源n晶體管脈沖電源工作液循環(huán)系統(tǒng)n工作液的作用是工作液的作用是n加工介質(zhì)n冷卻作用n排除電蝕產(chǎn)物n工作液循環(huán)系統(tǒng)：工作液循環(huán)系統(tǒng)：連續(xù)充分供給清潔的工作液，以保證脈沖放電過(guò)程穩(wěn)定而順利地進(jìn)行。n快走絲線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)快走

9、絲線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)n工作液：種類(lèi)繁多的專(zhuān)用乳化液n工作液循環(huán)與過(guò)濾裝置主要包括：工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回液管、過(guò)濾網(wǎng)罩等。n慢走絲線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)慢走絲線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)n工作液：去離子水，精加工時(shí)用煤油n工作液循環(huán)系統(tǒng)：去離子水系統(tǒng)圖 去離子系統(tǒng) 濾芯濾芯 過(guò)濾筒過(guò)濾筒 潔水箱潔水箱污水箱污水箱第三節(jié)電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)一、線切割控制系統(tǒng)一、線切割控制系統(tǒng)二、線切割數(shù)控編程要點(diǎn)二、線切割數(shù)控編程要點(diǎn)三、自動(dòng)編程三、自動(dòng)編程一、線切割控制系統(tǒng)n1) 軌跡控制：軌跡控制：精確控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，以獲得所需的形狀和尺寸。n2) 加

10、工控制：加工控制：主要包括對(duì)伺服進(jìn)給速度、電源裝置、走絲機(jī)構(gòu)、工作液系統(tǒng)以及其他機(jī)床操作控制。 偏差判斷進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判斷1、軌跡控制 0 xyB直線oxy曲線 2.加工控制功能(1)(1)進(jìn)給速度控制進(jìn)給速度控制n根據(jù)加工軌跡自動(dòng)調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，提高切割速度和加工精度。(2) (2) 短路回退短路回退n記憶路線，原路回退。(3) (3) 間隙補(bǔ)償間隙補(bǔ)償n人工編程補(bǔ)償。n自動(dòng)補(bǔ)償(4) (4) 圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移n圖形的切割n旋轉(zhuǎn)功能：齒輪、電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子等類(lèi)零件的編程大大簡(jiǎn)化，只要編一個(gè)齒形的程序，就可切割出整個(gè)齒輪；n平移功能

11、：跳步模具的編程。加工控制功能(5) (5) 適應(yīng)控制適應(yīng)控制n在工件厚度有變化的場(chǎng)合，能自動(dòng)改變預(yù)置進(jìn)給速度或電參數(shù)(包括加工電流、脈沖寬度、間隔)，不用人工調(diào)節(jié)就能自動(dòng)進(jìn)行高效率，高精度的穩(wěn)定加工。(6) (6) 自動(dòng)找中心自動(dòng)找中心n使孔中的電極絲自動(dòng)找正后停止在孔中心處。(7) (7) 信息顯示信息顯示n可動(dòng)態(tài)顯示程序號(hào)、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等軌跡參數(shù)，較完善地采用計(jì)算機(jī)CRT屏幕顯示，還可以顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)和切割軌跡圖形以及加工時(shí)間、耗電量等。二、線切割數(shù)控編程（3B）nB B 分隔符nX X，y y 坐標(biāo)（直線-終點(diǎn)；圓弧-起點(diǎn)）nj j 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度nG G 計(jì)數(shù)方向（Gx或Gy）nZ Z 加工指

12、令1、程序格式：Bx By Bj G Z計(jì)數(shù)方向(GxGy)和計(jì)數(shù)長(zhǎng)度(j)n計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向n無(wú)論直線還是圓弧均按終點(diǎn)終點(diǎn)的落點(diǎn)位置來(lái)確定n計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度n直線：計(jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影投影的絕對(duì)值n圓?。涸谟?jì)數(shù)方向坐標(biāo)軸上投影投影的絕對(duì)值的總合總合(a) 加工直線 (b) 加工圓弧 計(jì)數(shù)方向的確定圓弧計(jì)數(shù)方向判別L2:(-5,15)GyGxL1:(15,10)直線計(jì)數(shù)方向L1:Gx L2:GyA圓弧1計(jì)數(shù)方向:GxBA圓弧2計(jì)數(shù)方向:GyB計(jì)數(shù)長(zhǎng)度及計(jì)數(shù)方向例子圖3-10直線和圓弧的加工指令加工指令(Z)傳送被加工圖形的形狀、所在象限和加工方向等信息的加工直線直線在一、二、三、四象限時(shí)，用L

13、1、L2、L3、L4表示圓弧起點(diǎn)在一、二、三、四象限時(shí)，分別用SR1、SR2、SR3、SR4或NR1、NR2、NR3、NR4表示（SR:順圓，NR：逆圓）圓弧起點(diǎn)在坐標(biāo)軸上時(shí)，用跨過(guò)的象限表示2.直線的編程n1 1）把直線的）把直線的起點(diǎn)起點(diǎn)作為作為坐標(biāo)的原點(diǎn)。坐標(biāo)的原點(diǎn)。n2) 2) 把直線的把直線的終點(diǎn)坐標(biāo)終點(diǎn)坐標(biāo)值值作為作為x x、y y，均取絕均取絕對(duì)值，單位為對(duì)值，單位為mm。n3 3）計(jì)數(shù)方向的選取原）計(jì)數(shù)方向的選取原則則: :終點(diǎn)位置終點(diǎn)位置n3) 3) 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J J：按計(jì)按計(jì)數(shù)方向所在軸上的投數(shù)方向所在軸上的投影值（影值（mm）n4 4）加工指令：）加工指令：按象限按

14、象限3.圓弧的編程n1)1)坐標(biāo)原點(diǎn)：坐標(biāo)原點(diǎn)：圓弧的圓心。n2) x2) x、y y：圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)值（單位為m）。n3)3)計(jì)數(shù)方向：計(jì)數(shù)方向：落點(diǎn)n計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J J：計(jì)數(shù)方向軸上的投影絕對(duì)值分段合計(jì)，m為單位。n4)4)加工指令：加工指令：起點(diǎn)象限和順逆47圖3-11編程圖形編程舉例n直線直線AB:n BBB40000GxL1n斜線斜線BC: nB1B9B90000GyL1n圓弧圓弧CDnB30000B40000B60000GxNR1n斜線斜線DAnB1B9B90000GyL4表3-1程序表程程序序B Bx xB By yB BJ JG GZ Z1 12 23 34 45 5B B

15、B BB BB B1 130000300001 1B BB BB BB B9 940000400009 9B BB BB BB B4000040000900009000060000600009000090000G Gx x G Gy yG Gx xG Gy yL L1 1L L1 1NRNR1 1L L4 4D(D(停機(jī)碼停機(jī)碼) )程序表（2）ISO代碼及編程nISOISO代碼為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編程代碼，其采用可變程代碼為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編程代碼，其采用可變程序段格式，較序段格式，較3 3B B、4 4B B代碼格式簡(jiǎn)單、靈活代碼格式簡(jiǎn)單、靈活n采用采用ISOISO代碼進(jìn)行數(shù)控編程是電加工編程的必代碼進(jìn)行數(shù)

16、控編程是電加工編程的必然趨勢(shì)然趨勢(shì)代碼功 能代碼功 能G00快速定位G55加工坐標(biāo)系2G01直線插補(bǔ)G56加工坐標(biāo)系3G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G57加工坐標(biāo)系4G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G58加工坐標(biāo)系5G05X軸鏡像G59加工坐標(biāo)系6G06Y軸鏡像G80接觸感知G07X、Y軸交換G82半程移動(dòng)G08X軸鏡像，Y軸鏡像G84微弱放電找正G09X軸鏡像，X、Y軸交換G90絕對(duì)坐標(biāo)G10Y軸鏡像，X、Y軸交換G91增量坐標(biāo)G11X、Y軸鏡像，X、Y軸交換G92定起點(diǎn)G12取消鏡像M00程序暫停G40取消間隙補(bǔ)償M02程序結(jié)束G41左偏間隙補(bǔ)償 D偏移量M05接觸感知解除G42右偏間隙補(bǔ)償 D偏移量M96主程

17、序調(diào)用文件程序G50取消錐度M97主程序調(diào)用文件結(jié)束G51錐度左偏 A角度值W下導(dǎo)輪到工作臺(tái)面高度G52錐度右偏 A角度值H工作厚度G54加工坐標(biāo)系1S工作臺(tái)面到上導(dǎo)輪高度間隙補(bǔ)償指令G40、G41 、G42nG40G40取消間隙補(bǔ)償指令；取消間隙補(bǔ)償指令；nG41G41左偏補(bǔ)指令左偏補(bǔ)指令nG42G42右偏補(bǔ)指令。右偏補(bǔ)指令。n程序格式程序格式 G40 G40 （單列一段）（單列一段）n G41 D _ G41 D _ n G42 D_ G42 D_n D D表示偏移量。表示偏移量。錐度加工指令G50、G51、G52nG51G51錐度左偏指令錐度左偏指令nG52G52錐度右偏指令錐度右偏指令

18、nG50G50取消錐度指令。取消錐度指令。n順著絲電極走絲方向看，絲電極向左偏離即為左偏，向右偏離為右偏n程序格式程序格式 G51 A_G51 A_nG52 A_nG50 （單列一段）nA A角度值。一般四軸聯(lián)角度值。一般四軸聯(lián)動(dòng) 機(jī) 床 切 割 錐 度 可 達(dá)動(dòng) 機(jī) 床 切 割 錐 度 可 達(dá)1515/50mm/50mm。nW W下導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)下導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)的距離，的距離，mmmmnH H工件厚度，工件厚度，mmmmnS S工件臺(tái)面至上導(dǎo)輪中工件臺(tái)面至上導(dǎo)輪中心高度，心高度，mmmmn例：編制圖示凹模例：編制圖示凹模的切割程序。電極的切割程序。電極絲直徑為絲直徑為0.12mm0.12

19、mm，單 邊 放 電 間 隙 為單 邊 放 電 間 隙 為0.01mm0.01mm，刃口斜度，刃口斜度A=0.5A=0.5，工件厚度，工件厚度為為H H=15mm=15mm，下導(dǎo)輪，下導(dǎo)輪中心到工作臺(tái)面的中心到工作臺(tái)面的距離距離W W=60mm=60mm，工作，工作臺(tái)面到上導(dǎo)輪中心臺(tái)面到上導(dǎo)輪中心的高度的高度S S=100mm=100mm。ISO編程例子n1 1）計(jì)算偏移量：）計(jì)算偏移量：mm=0.12/2+0.01=0.07mmmm=0.12/2+0.01=0.07mmn2 2）編寫(xiě)加工程序：）編寫(xiě)加工程序：P01 P01 nW60000H15000S100000nG51 A0.5G42 D

20、70G01 X5000 Y10000nG02 X5000 Y-10000 I0 J-10000nG01 X-5000 Y-10000nG02 X-5000 Y10000 I0 J10000nG01 X5000 Y10000nG50G40G01 X0 Y0nM02 ISO編程例子手動(dòng)操作指令G80、G82、G84nG80G80接觸感知指令，利用接觸感知指令，利用G80G80代碼可以使電代碼可以使電極絲從現(xiàn)行位置接觸到工件，然后停止極絲從現(xiàn)行位置接觸到工件，然后停止nG82G82半程移動(dòng)指令，半程移動(dòng)指令，G82G82使加工位置沿指使加工位置沿指定坐標(biāo)軸返回一半的距離，即當(dāng)前坐標(biāo)系中定坐標(biāo)軸返回一

21、半的距離，即當(dāng)前坐標(biāo)系中坐標(biāo)值的一半的位置坐標(biāo)值的一半的位置nG84G84校正電極絲指令，校正電極絲指令，G84G84指令能通過(guò)微弱指令能通過(guò)微弱放電校正電極絲與工作臺(tái)的垂直，在加工前放電校正電極絲與工作臺(tái)的垂直，在加工前一般要先進(jìn)行校正。一般要先進(jìn)行校正。系統(tǒng)輔助功能指令MnM00M00程序暫停，按程序暫停，按“回車(chē)回車(chē)”鍵才能執(zhí)行鍵才能執(zhí)行下面程序，絲電極在加工中進(jìn)行裝拆前后應(yīng)下面程序，絲電極在加工中進(jìn)行裝拆前后應(yīng)用；用；M02M02程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位；程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位；nM05M05接觸感知解除；接觸感知解除；nM96M96程序調(diào)用（子程序）；程序調(diào)用（子程序）；nM97M97子程序調(diào)

22、用結(jié)束。子程序調(diào)用結(jié)束。（3）ISO程序編制方法及步驟 n1 1）根據(jù)相應(yīng)的裝夾情況和切割方向，確）根據(jù)相應(yīng)的裝夾情況和切割方向，確定相應(yīng)計(jì)算坐標(biāo)系定相應(yīng)計(jì)算坐標(biāo)系n2 2）按選定的電極絲半徑）按選定的電極絲半徑r r，放電間隙，放電間隙計(jì)算電極絲中心相對(duì)工件輪廓的偏移量計(jì)算電極絲中心相對(duì)工件輪廓的偏移量D=r+D=r+n3 3）采用）采用ISOISO格式編程，將需切割的工件格式編程，將需切割的工件輪廓分割成直線和圓弧，按輪廓平均尺輪廓分割成直線和圓弧，按輪廓平均尺寸計(jì)算出各線段交點(diǎn)的坐標(biāo)寸計(jì)算出各線段交點(diǎn)的坐標(biāo)（3）ISO程序編制方法及步驟 n4 4）確定穿絲孔）確定穿絲孔n5 5）根據(jù)電極

23、絲中心軌跡（或輪廓）各交點(diǎn)坐）根據(jù)電極絲中心軌跡（或輪廓）各交點(diǎn)坐標(biāo)值及各線段的加工順序，逐段編制切割程序。標(biāo)值及各線段的加工順序，逐段編制切割程序。n6 6）程序檢驗(yàn)，編好的程序一般要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)才）程序檢驗(yàn)，編好的程序一般要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)才能用于正式加工。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)一般都提供程能用于正式加工。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)一般都提供程序檢驗(yàn)的方法，常見(jiàn)的方法有畫(huà)圖檢驗(yàn)和空運(yùn)序檢驗(yàn)的方法，常見(jiàn)的方法有畫(huà)圖檢驗(yàn)和空運(yùn)行等。行等。 圖3-12用掃描儀直接輸入圖形編程切割出的工件圖形三. 自動(dòng)編程nCAXACAXA線切割線切割XP:XP:操作者首先在計(jì)算機(jī)屏幕上畫(huà)出要加工的零件圖形，線切割專(zhuān)用軟件會(huì)自動(dòng)將圖形轉(zhuǎn)化為ISO代

24、碼或3B代碼等線切割程序。n圖形：圖形：掃描輸入并處理成“一筆畫(huà)”第四節(jié)影響線切割工藝指標(biāo)的因素n一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)n二、電參數(shù)的影響二、電參數(shù)的影響n三、非電參數(shù)的影響三、非電參數(shù)的影響n四、合理選擇電參數(shù)四、合理選擇電參數(shù)n五、合理調(diào)整變頻進(jìn)給的方法五、合理調(diào)整變頻進(jìn)給的方法一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)1.1.切割速度：切割速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電極絲中心線所切工件面積的總和單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心線所切工件面積的總和n高速走絲：切割速度 20180mm2/min，切割效率20mm2/(min.A)n低速走絲：切割速度 20240mm2/min2.2.表面粗糙度

25、：表面粗糙度：輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差R Ra a( (m) )n高速走絲：Ra 52.5m，最佳1m，電極絲換向造成黑白紋。n低速走絲： Ra 1.25m，最佳0.04m3.3.電極絲損耗量電極絲損耗量: :切割切割10000mm10000mm2 2后電極絲直徑的減少量后電極絲直徑的減少量n高速走絲：每切割10000m3，直徑減小不大于0.01mm。n低速走絲：忽略不計(jì)4.4.加工精度：加工精度：尺寸精度、形狀精度、位置精度尺寸精度、形狀精度、位置精度n高速走絲：0.010.02mmn低速走絲： 0.002 0.005mm圖3-13線切割表面黑白條紋及其切縫形狀a)電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生

26、的黑白條紋b)電極絲入口和出口處的寬度c)電極絲不同走向處的剖面圖1電極絲運(yùn)動(dòng)方向2微凹的黑色部分3微凸的白色部分線切割的黑白紋n形成原因：電極絲換向造成出入口工作液供應(yīng)和蝕除產(chǎn)物排除情況形成原因：電極絲換向造成出入口工作液供應(yīng)和蝕除產(chǎn)物排除情況不同：不同：n入口：工作液供應(yīng)充分，蝕除量大，產(chǎn)物排除差，碳沉積多形成黑紋n出口：工作液少，蝕除量小，產(chǎn)物排除好，碳沉積少形成白紋二、電參數(shù)的影響n1.1.脈沖寬度脈沖寬度t ti i：脈寬大，切割速度快，粗糙度差n高速走絲：260Sn低速走絲：0.5100S2.2.脈沖間隔脈沖間隔t t0 0 ： t0減小，加工速度加快，容易引起電弧和斷絲3.3.開(kāi)

27、路電壓開(kāi)路電壓u ui i ：開(kāi)路電壓增大，峰值電流增大，加工間隙增大4.4.放電峰值電流放電峰值電流i ie e ： ie增大，切割速度提高，絲損加大，應(yīng)減小脈寬5.5.放電波形：放電波形：高頻分組脈沖加工效果好三、非電參數(shù)的影響n1.1.電極絲及其移動(dòng)速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響電極絲及其移動(dòng)速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響n材料：鉬絲；銅絲n直徑：切縫寬度，允許的峰值電流n速度：工作液進(jìn)入，電蝕產(chǎn)物排除，絲損n恒張力系統(tǒng)：減少絲振2.2.工件厚度及材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響工件厚度及材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響n厚度：n薄板：排屑容易，選寬脈沖，窄脈間n厚板：排屑不易，選窄脈沖，寬脈間n材料：n切割性能好（鋁、銅、淬火鋼

28、），n切割性能中（硬質(zhì)合金）；n切割性能差（不銹鋼、磁鋼、未淬火鋼）3.3.預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響n預(yù)置進(jìn)給速度太快：n預(yù)置進(jìn)給速度太慢：四、合理選擇電參數(shù)1.1.要求切割速度高時(shí)要求切割速度高時(shí)n空載電壓高，短路電流大，脈沖寬度大2.2.要求表面粗糙度好時(shí)要求表面粗糙度好時(shí)n脈寬小、脈間適當(dāng)、峰值電壓低、峰值電流小n分組脈沖3.3.要求電極絲損耗小時(shí)要求電極絲損耗小時(shí)n脈沖電流波德前沿上升緩慢4.4.要求切割厚工件時(shí)要求切割厚工件時(shí)n矩形波、高電壓、大電流、大脈寬、大脈間。五、合理調(diào)整變頻進(jìn)給的方法1.1.用示波器觀察和分析加工狀態(tài)的方法用示波器觀察和分析加

29、工狀態(tài)的方法2.2.用電壓表和電流表觀察分析加工狀態(tài)的用電壓表和電流表觀察分析加工狀態(tài)的方法方法3.3.按加工電流和短路電流的比值按加工電流和短路電流的比值調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)4.4.計(jì)算出不同空載電壓時(shí)不同的計(jì)算出不同空載電壓時(shí)不同的值值1.用示波器觀察和分析加工狀態(tài)的方法n1) 1) 進(jìn)給速度過(guò)高進(jìn)給速度過(guò)高( (過(guò)跟蹤過(guò)跟蹤) )。n2) 2) 進(jìn)給速度過(guò)低進(jìn)給速度過(guò)低( (欠跟蹤欠跟蹤) )。n3) 3) 進(jìn)給速度稍低進(jìn)給速度稍低( (欠佳跟蹤欠佳跟蹤) )。n4) 4) 進(jìn)給速度適宜進(jìn)給速度適宜( (正常跟蹤正常跟蹤) )。圖3-14加工時(shí)的幾種波形a)過(guò)跟蹤b)欠跟蹤c)正常跟蹤表3-2根據(jù)進(jìn)

30、給狀態(tài)調(diào)整變頻的方法實(shí)頻狀態(tài)實(shí)頻狀態(tài)進(jìn)給狀態(tài)進(jìn)給狀態(tài)加工面狀況加工面狀況切割速度切割速度電極絲電極絲變頻調(diào)整變頻調(diào)整過(guò)跟蹤過(guò)跟蹤慢而穩(wěn)慢而穩(wěn)焦褐色焦褐色低低略焦，老化略焦，老化快快應(yīng)減慢進(jìn)給應(yīng)減慢進(jìn)給速度速度欠跟蹤欠跟蹤忽慢忽快忽慢忽快不均勻不均勻不光潔不光潔易出深痕易出深痕低低易燒絲，絲易燒絲，絲上上有白斑傷痕有白斑傷痕應(yīng)加快進(jìn)給應(yīng)加快進(jìn)給速度速度欠佳跟蹤欠佳跟蹤慢而穩(wěn)慢而穩(wěn)略焦褐，有略焦褐，有條紋條紋較快較快焦色焦色應(yīng)稍增加進(jìn)應(yīng)稍增加進(jìn)給速度給速度最佳跟蹤最佳跟蹤很穩(wěn)很穩(wěn)發(fā)白，光潔發(fā)白，光潔最快最快發(fā)白，老化發(fā)白，老化慢慢不需再調(diào)整不需再調(diào)整表3-3加工電流與短路電流的最佳比值脈沖電脈沖電源空載源空載電壓電壓/V405060708090100110120加工電加工電流與短流與短路電流路電流最佳比最佳比值值050606607107507808082083利用值來(lái)進(jìn)行調(diào)整n：加工電流與短路電流的最佳比值：加工電流與短路電流的最佳比值n與空載電壓與峰值電壓的關(guān)系：與空載電壓與峰值電壓的關(guān)系：n=1-（ue/ui）第五節(jié)線切