放电加工原理和应用ppt课件.ppt

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1、放電加工原理和應用-線切割放電加工班級：四技自控四甲姓名：謝宗育學號：49512067指導老師：蕭瑞陽老師線切割放電加工基本原理線切割放電加工法（WireElectricalDischargeMachining；簡稱WEDM），加工原理與雕模放電加工法大致相同，不同的是使用細線為電極。通常線材為銅、黃銅、鎢等，以線鋸式加工工件因此線切割機可給予如下之定義：係利用連續送出之細線為電極，而將工件置於CNC控制之XY工作台上，以放電法高精度加工成任意輪廓形狀之數控工具機，至於加工速度主要因工件材質，厚度及銅線直徑而有變化，以工件厚度而言，工件越薄則加工速度越快，反之則

2、越慢，而加工速度之計算係以每分鐘所能切割之最大工件截面積為基準。加工過程中施以拉力於線電極上，使線電極一邊輸送，一邊在保有張力的情形下，逐漸移向工件以致發生放電現象。由於線供給裝置是利用送線滾輪將線不斷送出以補償電極消耗的問題，故一般線切割加工特性通常不考量電極消耗。線切割加工所使用的加工液一般為低導電度的去離子純水，而使用純水主因取決於純水優良的流動性及冷卻效果；因為放電加工所產生的電流焦耳熱容易導致斷線，同時排屑效果差會導致放電次數減少，增加放電集中現象，降低加工速度，同時有斷線的危險，故使用純水改善斷線的次數線電極張力也是重要參數。線張力愈強時，加工速度愈

3、快；因為線震動的震幅減小、加工擴槽量減小；但當張力過大時，由於線本身的抗拉強度有限，加上放電所產生的高熱會使線過大電極軟化，反而容易造成斷線。線張力大小也影響著加工的尺寸精度，因為線震動會使加工槽截面呈現鼓形狀，所以擁有適當的線張力值，也是線切割加工的重要課題。線震動導致鼓形狀截面之示意圖線切割放電加工參數及其影響線切割加工時，由於加工機特性及工件材料不同，所展現出來的放電加工特性也不同。為求擁有良好的放電加工特性，則須仰賴放電參數的改變，以達成尺寸精度的要求及穩定良好的加工效果。在此將放電參數分成兩類：電能參數及機械參數放電加工波形示意圖（a）脈衝時間（Pul

4、seDuration，τon）為實際加工時，單發放電的電流持續時間。一般的放電加工中，當脈衝時間增加時，放電能量加大，材料去除率會增加，且表面粗度亦會增加，同時電極消耗也會增加（線切割不考慮電極消耗率）。（b）休止時間（PulseOffTime，τoff）為在一脈衝期間內，單發放電後無電流供應之休止時間，此時間主要意義為促使極間加工液絕緣回復與加工屑的有效排除。本實驗將以控制效率因子（DutyFactor）來替代休止時間。電能參數（c）峰值電流（PeakCurrent，Ip）為實際放電電流的最高值，一般脈衝電流愈大，放電能量愈高，材料去除率會增加，且表面粗度亦會

5、增加。（d）無負荷電壓（NoLoadVoltage，Vo）又稱開路電壓，為電源系統所提供的電壓。（e）極間電壓（GapVoltage，Vg）極間電壓又稱工作電壓或間隙電壓，當工作電壓減少時，極間間隙會跟著減小，也較容易突破絕緣產生放電。（f）極性（Polarity，P）放電加工分為正極性及負極性加工，主要以工件極性作區分，工件接正者為正極性加工，工件接負者為負極性加工；一般線切割加工為正極性加工。（g）效率因子（DutyFactor，DF）效率因子是指真正放電時間在一個放電週期中所佔的比例。其公式為DF﹦τp/τnτpτoff若設峰值電流為Ip、放電脈衝電壓為τ

6、on、極間電壓為Vg，則單發放電能量W為：（a）送線速度（WireSpeed，Fw）指線電極供應的速度。線切割加工後的銅線一般都捨棄不用，故不考慮電極消耗。送線速度小能使放電穩定，但卻易使放電點集中而斷線，送線速度大則不易斷線，但加工成本將提高。（b）線張力（WireTension，T）指加工時給予線電極的張力。提高線張力能減少爆壓力對線電極所產生的振幅，進而提高加工速度與尺寸精度，但當張力過大時，由於線本身的抗拉強度有限，加上放電所產生的高熱會使線電極軟化，反而容易造成斷線。（c）線電極旋轉速度（WireRotationalSpeed，WRS）此為本實驗新增之

7、參數，是指以送線方向為主軸旋轉的轉速，單位為RPM。機械參數線切割加工特性線切割加工特性通常以材料去除率、工件表面粗糙度及加工擴槽量為評估基準，在電極消耗部份，由於線電極加工後即捨棄不用，故不考慮電極消耗問題。（A）材料去除率一般放電加工衡量加工速度快慢的指標為材料去除率，單位為g/min或mm3/min，而線切割加工為溝槽寬本身的加工，所以加工速度通常定義為單位時間下加工工件的截面積，亦即：加工速度（mm2/min）﹦加工進給速度（mm/min）×被加工物厚度（mm）通常影響加工速度的因素有以下幾點（1）工件材質差異：工件的材料性質如導電度、熱傳導性均會影響加

8、工速度。一般業界常用的材