线切割及电火花.ppt

电火花加工 电火花加工 工作原理 利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电产生的瞬时高温烧蚀材料 4个阶段 1 介质电离 击穿 形成放电通道 2 火花放电产生的瞬时高温使工件材料熔化 气化 热膨胀 3 抛出蚀除物 利用绝缘液体被局部加热 气化 体积膨胀所产生的高压力将气体材料从工件表面除去 4 间隙介质消电离 恢复绝缘状态 正负极接法 正极性加工 在精加工时 脉冲宽度较窄 由于电子惯性小 运动灵活 大量的电子奔向正极 并轰击正极表面 使正极表面迅速熔化和气化 而正离子惯性大 运动缓慢 只有一小部分能够到达负极表面 而大量的正离子不能到达 因此电子的轰击作用大于正离子的轰击作用 正极的电蚀量大于负极的电蚀量 此时应采用正极性加工 即工件接正级 电极接负极 负极性加工 粗加工时 脉冲宽度较宽 正离子将有足够的时间到达负极表面 由于正离子质量和惯性都大 它对负极表面的轰击破坏作用要比电子强 同时到达负极的正离子又会牵制电子的运动 所以负极的电蚀量将大于正极 此时就应采用负极性加工 即工件接负极 电极接正级 结果 随着工具电极不断地向工件作进给运动 工具电极的形状便被复制在工件上 工作要素 电极材料 要求导电 损耗小 易加工 常用材料 紫铜 石墨 铸铁 钢 黄铜等 其中石墨最常用 工作液 主要功能压缩放电通道区域 提高放电能量密度 加速蚀物排出 常用工作液有煤油 机油 去离子水 乳化液等 放电间隙 合理的间隙是保证火花放电的必要条件 为保持适当的放电间隙 在加工过程中 需采用自动调节器控制机床进给系统 并带动工具电极缓慢向工件进给 脉冲宽度与间隔 影响加工速度 表面粗糙度 电极消耗和表面组织等 脉冲频率高 持续时间短 则每个脉冲去除金属量少 表面粗糙度值小 但加工速度低 通常放电持续时间在2 s至2ms范围内 各个脉冲的能量2mJ到20J 电流为400A时 之间 电火花加工类型 电火花线切割加工 WirecutElectricalDischargeMachining 简称WEDM 用连续移动的钼丝 或铜丝 作工具阴极 工件为阳极 机床工作台带动工件在水平面内作两个方向移动 可切割出二维图形 同时 丝架可作小角度摆动 可切割出斜面 电火花成形加工 主要指孔加工 型腔加工等 两类 成形加工和线切割加工 电火花加工特点 不受加工材料硬度限制 可加工任何硬 脆 韧 软的导电材料 加工时无显著切削力 发热小 适于加工小孔 薄壁 窄槽 形面 型腔及曲线孔等 且加工质量较好 脉冲参数调整方便 可一次装夹完成粗 精加工 易于实现数控加工 电火花加工机床 最大切割厚度 200mm最大切割速度 100mm2 min电极丝直径范围 0 13 0 25mm工作台承载重量 400kg 工作台行程 X Y 320 400mm加工表面粗糙度 Ra 2 25 m走丝速度 变频调速11 6m sec或5 8m sec 线切割机床 该机床可以加工各种导电的特殊材料 如硬质合金 高速钢 淬火钢等 加工形状复杂 容易变形或薄片的零件 加工精度比较高的零件以及各种模具 电火花线切割机床 电火花线切割加工 加工过程显示 线切割分类 根据电极丝的运行速度不同 电火花线切割机床通常分为两类 高速走丝电火花线切割 其电极丝作高速往复运动 一般走丝速度为8 10m s 电极丝可重复使用 加工速度较高 但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿 使加工质量下降 是我国生产和使用的主要机种 也是我国独创的电火花线切割加工模式 低速走丝电火花线切割 其电极丝作低速单向运动 一般走丝速度低于0 2m s 电极丝放电后不再使用 工作平稳 均匀 抖动小 加工质量较好 但加工速度较低 是国外生产和使用的主要机种 我国的线切割与国外线切割区别 1 电极丝我国采用钨钼合金丝 国外采用黄铜丝 2 我国采用皂化工作液 国外采用去离子水 3 我国的走丝速度为11米 秒左右 国外为3 5米 分 4 我们的电极丝是重复利用的直到断丝为至 国外是走过后不再重用 5 我们的精度不如国外高 电火花成型加工 孔的加工视频 电火花线切割加工视频 电火花线切割加工的步骤和要求 一 对工件图纸进行审核和分析1 凹角和尖角尺寸要符合线切割加工要求 电极丝中心运动轨迹与给定图线的关系 电极丝中心运动轨迹和工件轮廓不重合 所以在尖角和凹角处就会形成没有倾角的圆弧 电火花线切割加工的步骤和要求 2 合理选择表面粗糙度和加工精度 腐蚀加工 表面粗糙度不高 没有切削力 加工精度6级左右 3 材料选用和热处理 必须是导体无需考虑材料硬度 二 加工前的工艺准备 加工与检验 1 加工程序的编制 2 机床的检查与调整 检查导轮 运转是否正常 检查保持器 检查纵向横向拖板丝杠副间隙 三 选配工作液 检验工作液循环系统 皂化工作液电极丝找正视频 线切割手动穿丝 视频 快走丝断丝现象分析与解决措施 非加工过程断丝现象分析与解决措施1 更换钼丝或进行穿丝操作时 钼丝局部打折 上丝过程中钼丝发生叠绕现象 措施 上丝之前先要检查排丝轮位置 保证排丝分布均匀 若在卷丝筒两侧发现钼丝打折或叠绕 可以直接剪去这一段钼丝 在中间部位 则需要重新上丝或手摇卷丝筒小心排除叠绕的钼丝 2 机床使用一段时间以后 卷丝筒出现轴向窜动 径向跳动现象 易发生叠丝现象或使钼丝受力不均造成断丝 措施 定期检测卷丝筒的精度 发现精度不符合要求时要及时调整间隙或更换部件 3 钼丝的松紧程度不合适也容易造成断丝 钼丝太松 容易产生抖动或叠丝从而引起断丝 钼丝太紧 使钼丝机械拉力增大 钼丝与运丝机构之间的摩擦力增大 加快了钼丝磨损引起断丝 措施 一般更换新丝时要稍微紧一下钼丝 机床连续工作一天后 需要再紧一下钥丝 每隔一定的时间就需要观察钼丝的松紧 以便及时做好调整 加工过程断丝现象分析与解决措施 1 零件经过热处理后内部存在应力 加工过程中应力被释放了出来 造成内部应力分布不均 使零件产生变形 从而夹住钼丝造成断丝 措施 热处理后要进行去应力处理 2 加工铸造类零件时 也可能会出现断丝 因为零件在铸造过程中可能存在砂眼和气孔 夹带着不导电的杂质 在加工过程中不产生火花放电会拉断钼丝 措施 要使用仪器检查内部组织是否均匀 加工时 要随时观察电压表电流表指针的变化及时采取措施 3 有些零件刚开始加工时就发生断丝现象 由于零件切割表面带有不导电的物质如油漆等 钼丝在零件接触表面不产生火花放电 而一直摩擦 导致钼丝被拉断 措施 可以使用砂轮或锉刀打磨掉表面的不导电物质 然后再进行加工 4 零件加工完成的一瞬间 由于切割下来的材料压住钼丝造成断丝 措施 在加工即将结束时 使用C型夹将切割下来的材料和零件夹住 可以预防废料掉下来夹断钼丝 5 加工过程中冷却液浓度也很重要 浓度过高或过低都有可能导致断丝 一般按照乳化液和水的比例1 5配制 冷却液太脏 供应不充足 不利于排屑 冷却效果不理想 钼丝很容易被烧断 措施 机床连续工作10个工作日左右就需要更换新的工作液 期间由于水分蒸发 需要及时加注自来水 保证冷却液的正常供给 6 加工装夹在一起的多块薄板类零件时 零件切开部位极易发生错位变形将会夹住钼丝 造成断丝 措施 为防止加工时错位变形 采用C型夹将零件夹紧 用螺钉将零件固定起来 使其成为一体 避