数控线切割加工原理特点及应用

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1、第一节数控线切割加工原理、特点及应用第七章数控电火花切割加工工艺与编程第二节影响线切割加工工艺指标的主要因素第三节数控线切割加工工艺的制订第四节数控线切割的程序编制第一节数控线切割加工原理、特点及应用一、数控线切割加工原理线切割加工技术是线电极电火花加工技术，是电火花加工技术中的一种，简称线切割加工，也是利用工具电极对工件进行脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行加工的。电火花线切割加工是用运动着的金属丝做电极，利用电极丝和工件在水平面内的相对运动来切割出各种形状的工件。若电极丝相对工件进行有规律的倾斜运动，还可加工出带锥度的工件。数控线切割的加工

2、原理1—工作台2—夹具3—工件4—脉冲电源5—电极丝6—导轮7—丝架8—工作液箱9—储丝筒二、数控线切割加工特点（1）加工对象不受硬度的限制，可用于一般切削方法难以加工或者无法加工的金属材料和半导体材料，特别适合淬火工具钢、硬质合金等高硬度材料的加工；但无法加工非金属导电材料。（2）能加工细小、形状复杂的工件。由于电极丝直径最小可达0.01mm，所以能加工出窄缝、锐角（小圆角半径）等细微结构。（3）加工精度较高。由于电极丝是不断移动的，所以电极丝的磨损很小，目前电火花加工精度已经能达到μm级，表面粗糙度可达Ra0.05μm，完全可以满足一般精

3、密零件的加工要求。（4）用户不需要制造电极，节约了电极制造时间和电极材料，减低了加工成本。（5）工作液选用乳化液或去离子水等，而不是煤油，可节约能源物资，防止着火。（6）一般采用精规准一次加工成形，在加工中大都不需要转换加工规准。（7）工件材料被蚀除的量很少，这不仅有助于提高加工速度，而且加工下来的材料还可以再利用。（8）便于实现自动化，采用数控技术、只要编好程序，就能自动加工，操作方便、加工周期短，成本低，较安全。三、数控线切割的应用（1）加工模具。（2）加工电火花成形加工用的电极。（3）加工零件。（4）稀有、贵重、超硬金属材料的加工。常见

4、数控线切割加工的零件a）各种形状及键槽b）齿轮内外齿形c）窄长冲模d）斜直纹表面曲面体e）各种平面图案第二节影响数控线切割加工工艺指标的主要因素一、线切割加工的技术指标切割速度表面粗糙度加工精度技术指标二、影响线切割工艺指标的主要因素脉冲参数电极丝及其移动速度进给速度影响技术指标的因素工件材料及其厚度工作液第三节数控线切割加工工艺的制订一、零件图的工艺分析不适合或不能使用电火花线切割加工的工件，有如下几种：1）表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进行手工研磨的工件；2）窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不允许带有电极丝半径

5、加放电间隙所形成的圆角的工件；3）非导电材料；4）厚度超过丝架跨距的零件；5）加工长度超过x，y拖板行程长度，且精度要求较高的工件；二、工艺准备（一）合理地确定切割路线正确的切割路线能减少工件变形，容易保证加工精度。为避免材料内部组织和内应力对加工精度的影响，除了考虑工件的坯料中取出位置外，还必须合理选择程序的走向和起点。如图所示。加工程序引入点为A，起点为a，则走向可有：①A-a-b-c-d-e-f-a-A②A-a-f-e-d-c-b-a-A如选②走向，则在切割过程中，工件悬留在被切缝af切开后易变形的部分，会带来较大误差。如选①走向，就可

6、减少或避免这种影响。如加工程序引入点为B点，起点为d，这时无论选哪种走向，其切割精度都会受到材料变形的影响。程序起点对加工精度的影响（二）工件毛坯的准备毛坯的准备工序是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。1．凹模的准备工序1）下料—用锯床切断所需材料。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,对角尺。6）划线—划出刃口轮廓线和孔(螺孔、销孔、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

7、，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—加工螺孔、销孔、穿丝孔等。9）淬火—达设计要求。10）磨—磨削上下平面及相邻两侧面，对角尺。11）退磁处理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。但应注意以下几点：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

8、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。（三）穿丝孔和电极丝切入位置的选择切入位置的选择a）