工艺技术_线切割放电加工基本原理与方法简介

譚雪江2002年3月 線切割加工原理 試用版 課程提醒你 本課程內容理論性較強可能會 枯燥乏味 昏昏入睡 目錄 放電加工法簡介 線切割放電加工基本原理 線切割放電加工基本規律 線切割加工的加工范圍 塑模線割設備概況 6 結束語 第一章 放電加工法簡介 第一節 放電加工法的產生及發展 18世紀70年代 發明蒸汽机 18世紀80年代 傳統机械加工法產生 1943年 前蘇聯拉扎林柯夫婦發明電火花加工法 1955年 我國設計研制出穿孔机 電火花机床 1961年 中科院研制出我國第一台線割机 春燕 1963年 哈爾濱工業大學開設放電加工課程 第一章 放電加工法簡介 第一節 放電加工法的產生及發展 1969年 上海電表厂張維良發明快走絲線割机复旦大學研制開發出 線割數控系統 1979年 我國成立第一個電加工學會 1981年 高校間成立加工教學研究會 1997年 線割机床年產量3800台 第一章 放電加工法簡介 第二節 傳統切削加工与電火花加工的特點 傳統切削加工 1 依靠刀具材料比工件更硬 2 依靠机械能把工件多余材料切除 電火花加工法 1 工具硬度可以低于被加工材料硬度 2 不主要依靠机械能去除金屬 工具与工件之間不存在顯著機械切削力 第二章 線切割放電加工基本原理 第一節 線切割放電原理 線割放電加工如圖所示 以銅線作為工具電極 在銅線與鋼 銅或超硬合金等被加工物材料之間施加60 300v的脈沖電壓 並保持5 50u間隙 間隙中充滿煤油 水等絕緣介質 使電極與被加工物之間發生火花放電 並彼此被消耗 腐蝕 在工件表面上電蝕出無數的小坑 通過NC控制的監測和管控 伺 電極絲 被加工工作物 工件 加工電源 脈沖電源 電流峰值 IP 放電時間 ON 休止時間 off 第二章 線切割放電加工基本原理 第一節 線切割放電原理 服機構執行 使這種放電現象均勻一致 從而達到加工被加工物 使之具要求之尺寸大小及形狀精度的產品 電極絲 被加工工作物 工件 第二章 線切割放電加工基本原理 第二節 線切割放電的基本條件 1 有充足的脈沖電源 3 有絕緣性能的液体作介質 2 工具 銅絲 与工件之間保持一定距离 第二章 線切割放電加工基本原理 第三節 線切割放電的物理過程 1 极間介質電离 擊穿 形成放電通道 施加電壓 撞擊分子或原子 形成電場 10V mm 100V um 負電子沖向陽极 產生電离 形成放電通道 第二章 線切割放電加工基本原理 第三節 線切割放電的物理過程 介質熱分解 工具和材料融化 气化熱膨脹 電子奔向正极 离子奔向負极 沸騰 電 動 熱 气化 融化 体積猛增 第二章 線切割放電加工基本原理 第三節 線切割放電的物理過程 工具和材料拋出 体積猛增 內外壓力不等 高壓處熔液和蒸汽排擠拋出 第二章 線切割放電加工基本原理 第三節 線切割放電的物理過程 极間介質消電离 電源結束 電壓電流為零 帶電粒子复合為中性粒子 介質恢复絕緣性 第二章 線切割放電加工基本原理 第四節 未知領域 工作液成份作用 放電間隙內部狀況 正負极間能量轉換与分配 通道結構 材料拋出 放電過程中熱場 流場 力場變 第三章 線切割放電加工基本規律 第一節 极性效應 在線切割加工過程中 無論是正极還是負极都會受到不同程度的電蝕 不論材料是否相同 這种單純由于正負极性不同而彼此電蝕量不一樣的一种現象 第三章 線切割放電加工基本規律 第二節 吸附效應 在線切割加工過程中 正的電极表面能吸附 分解游离出來的碳微粒的一种現象 第三章 線切割放電加工基本規律 第三節 熱傳效應 放電過程中 工件表面的瞬時溫度不僅与瞬時放電的總熱量有關 和放電能量成正比 還与工件材料的導熱性能有關 導熱性能較差的材料在相同條件下損耗較大 第三章 線切割放電加工基本規律 第四節 常數影響 材料的熔點 沸點 比熱容 熔化熱 气化熱愈高 電蝕量將愈少 愈難加工 第三章 線切割放電加工基本規律 第五節 工作液影響 作用 a 形成火花擊穿的放電通道 b 放電結束后迅速恢复間隙絕緣狀態 c 對通道產生壓縮作用 d 幫助電蝕產物的拋出和排出 e 冷卻 第四章 線切割加工的加工范圍 第一節 形狀方面 圓孔 方孔 异形孔 圓柱形 方柱形 錐形 上下异形 長齒形 長槽形 齒輪形狀等二維形狀 還能加工三維直紋面形狀 第四章 線切割加工的加工范圍 第二節 材料方面 線切割加工目前主要加工的材料有 各种板材 磁鋼 硅鋼片沖片 鉬 鎢 半導体材料及粉末冶金鋼 貴重金屬等具有導電性能或半導性能的材料切割 線割機 AP200 塑模線切割設備概況 塑模線切割設備概況 AP200 線割機 設備名稱 線切割加工機 廠牌 SODICK 機器型號 AP200 NC 控制電源型號 EX21 加工線徑 mm 0 07 0 25 XYZ 軸驅動方式 XYZ 軸馬達驅動 XYZ 軸加工行程 mm 224 152 125 加工介質 水与油兩用 加工精度 mm 0 002 2 塑模線切割設備概況 A320D 線割機 塑模線切割設備概況 A320D 線割機 設備名稱 線切割加工機 廠牌 SODICK 機器型號 A320D NC 控制電源型號 EX21 加工線徑 mm 0 15 0 25 XYZ 軸驅動方式 XY 軸馬達驅動 XYZ 軸加工行程 mm 324 208 175 加工介質 純水 加工精度 mm 0 004 快速穿孔机簡介 沙迪克 慶鴻 亞特 快速穿孔机簡介 加工定位精度 0 030mm 加工使用電极 0 15mm 3 00mm 軸驅動方式 手動數顯控制 細孔加工范圍 0 21mm 3 20