电火花线切割加工控制和线切割加工新技术

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1、第四章电火花线切割加工控制和线切割加工新技术20世纪50年代末前苏联第一节电火花线切割加工特性第二节电火花线切割控制系统和编程技术第三节线切割加工新技术。第一节电火花线切割加工特性一、线切割加工的原理基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极对工件进行脉冲火花放电、切割成型的。高速走丝电火花线切割机床：电极丝高速往复运动，速度8～10m/s乳化液电极丝：钼丝φ0.12㎜、φ0.15㎜、φ0.18㎜低速走丝电火花线切割机床：电极丝低速单向运动，速度低于0.2m/s（8～10m/min）去离子水电极丝：黄铜丝第一

2、节电火花线切割加工特性二、线切割加工的特点⒈电火花线切割加工与电火花成型加工的共性表现⑴电压、电流波形基本相似。有开路、正常火花放电、短路及相互转换。⑵加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律、材料的可加工性基本相似。⒉线切割加工相比于电火花加工的不同特点表现：⑴水或水基工作液。不会引燃起火、易实现安全无人运转，有明显的电解电流。⑵没有稳定电弧放电状态。⑶电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。⑷省掉了成型的工具电极。⑸材料的利用率高。⑹电极丝对加工精度的影响比较小。第一节电火花线切割加工特性三、线切割加工的应

3、用范围⑴加工模具⑵加工电火花成型加工用的电极⑶加工零件第一节电火花线切割加工特性四、影响线切割工艺指标的因素㈠线切割加工的主要工艺指标⒈切割速度υwi单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度，单位㎜2/min。最高υwimax：40～80㎜2/min一般：20㎜2/（min·A）⒉表面粗糙度高速走丝：Ra5～2.5μm，最佳Ra1μm左右低速走丝：Ra1.25μm，最佳Ra0.2μm第一节电火花线切割加工特性⒊电极丝损耗量切割10000㎜2面积后电极丝直径的减少量，钼丝直径减少不应大于0.01㎜（切割

4、10000㎜2）⒋加工精度尺寸精度形状精度：直线度、平面度、圆度位置精度：平行度、垂直度、倾斜度快走丝：可控加工精度在0.01～0.02㎜左右低走丝：可达0.005～0.002㎜左右第一节电火花线切割加工特性㈡电参数的影响⒈脉冲宽度titi=2～60μs分组脉冲及光整加工时，ti可小至0.5μs以下。⒉脉冲间隔t0t0=（4～8）ti刚切入或大厚度加工时，t0应取较大的值。⒊开路电压ûi易造成电极丝振动，丝损加大，间隙增大。⒋放电峰值电流îe快速：丝损耗比加大甚至断丝。îe小于40A，平均电流小于5A。低速：脉宽很窄

5、，电极丝又较粗，îe有时大于50A。⒌放电波形前沿上升比较缓慢时，丝损耗较少。脉宽很窄时，要有陡的前沿。第一节电火花线切割加工特性㈢、非电参数的影响⒈电极丝及其移动速度对工艺指标的影响高速走丝：φ0.08～φ0.20㎜，钼丝走丝速度在一定范围内，丝速增大，生产率增高。小于10m/s。低速走丝：黄铜丝，φ0.3㎜高生产率精微加工φ0.03㎜钼丝⒉工件厚度及材料对工艺指标的影响过薄、过厚生产率都不高，有一最佳厚度，生产率最高（50～100㎜）材料影响：⑴加工铜、铝、淬火钢时，加工过程稳定，切割速度高。⑵加工不锈钢、磁钢、

6、未淬火高碳钢时，稳定性较差，切割速度较低，表面质量不太好。⑶加工硬质合金时，比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度好。第一节电火花线切割加工特性⒊预置进给速度对工艺指标的影响合适预置进给速度。导轨轴承导轮第一节电火花线切割加工特性⒋工件材料内部残余应力对加工的影响CrWMn、Cr12Mo、GCr15正确选择热加工方法和严格执行热处理规范合理选择切割路线两次切割：粗加工诸边留0.1～0.5㎜第一节电火花线切割加工特性第一节电火花线切割加工特性第一节电火花线切割加工特性第二节电火花线切割控制系统和编程技术一、线切割控制系统功

7、能：⑴轨迹控制⑵加工控制第二节电火花线切割控制系统和编程技术⒈轨迹控制原理偏差判断→进给→偏差计算→终点判断直线：Fn＞0在直线上X走一步Fn+1=Fn－yeFn＜0在直线下Y走一步Fn+1=Fn＋xe圆：Fn＞0在圆外－X走一步Fn+1=Fn－2xn＋1Fn＜0在圆内Y走一步Fn+1=Fn＋2yn＋1第二节电火花线切割控制系统和编程技术⒉加工控制功能⑴进给控制⑵短路回退⑶间隙补偿⑷图形的缩放、旋转和平移⑸适用控制⑹自动找中心⑺信息显示二、线切割数控编程要点图形：简化为直线和圆弧3B程序⒈程序格式：BxByBJGZB

8、：分隔符，B后的数字若为零，则此零可不写，J：计数长度，单位为μm，G：计数方向：GxGyZ：加工指令⒉直线的编程⑴直线的起点为坐标原点，⑵直线的终点坐标值为x，y，取绝对值，单位为μm，可用公约数将x，y缩小整倍数。⑶计数长度J：按计数方向Gx或Gy取该直线在x轴或y轴上的投影值，取x值或y值，单位为μm，要和计数方向G一并考虑。⑷计数方向G