《特种加工》第二版第3章.pptx

第3章

电火花线切割加工;3.1电火花线切割基本原理、特点及应用范围;电火花线切割加工是用一根细长的金属丝做电极，并以一定的速度沿电极丝轴线方向移动，不断进入和离开切缝内的放电加工区。

加工时，脉冲电源的正极接工件，负极接电极丝，并在电极丝与工件切缝之间喷注液体介质；

同时，安装工件的工作台由控制装置根据预定的切割轨迹控制伺服电机驱动，从而加工出所需要的零件。控制加工轨迹是由控制装置来完成的。;电火花线切割原理图;3.1.2电火花线切割加工的特点;电极丝直径较细(Ф0.02～0.3mm)，切缝很窄，有利于材料的利用，还适合加工细小零件；

电极丝在加工中是移动的，不断更新(低速走丝机)或往复使用(高速走丝机)，可以完全或短时间内不考虑电极丝损耗对加工精度的影响；

依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次同时加工；;7.常用去离子水(低速走丝机)和乳化液、复合工作液、水基工作液(高速走丝机)作工作介质，不会起火，可连续运行；;3.1.3电火花线切割加工的应用范围;电火花线切割机按其电极丝移动方式不同，可以分为高速往复走丝电火花线切割机（简称高速走丝机）、低速单向走丝电火花线切割机（简称低速走丝机）两类。

目前，业内俗称的“中走丝”实际上是具有多次切割功能的高速走丝机，其通过多次切割可以提高表面质量及切割精度。;高速走丝与低速走丝机床比较表;高速往复走丝电火花线切割机床;低速单向走丝电火花线切割机床;3.3 数控电火花线切割机床主机;高速走丝机运动原理图;1.床身

床身是机床的基础部件，是X、Y拖板及工作台、丝筒部件、线架的支撑座。;2.上下拖板及工作台;高速走丝机工作台大多采用反应式步进电机或混合式步进电机作为驱动元件，电机通过齿轮箱减速，驱动丝杠从而带动工作台运动。在精密级机床有采用交流伺服电机作为驱动元件，由电机直接驱动滚珠丝杠的直拖结构。;3.运丝机构;运丝系统机构示意图;同步齿形带传动的运丝系统及照片;4.线架、进电、导轮及导丝器结构;音叉升降式活动线???;导轮组件结构主要有两种：单支承结构、双支承结构。;导丝器作用：保证电极丝空间位置的稳定。

传统的导丝器主要有限位棒和圆环形导丝器两种结构。;开合式导丝器结构：其采用开合方式，挂丝方便，V型及平面两块硬质材料形成对电极丝全方位限位，外喷水嘴使喷水不易堵塞。;5.恒张力机构;为进一步解决电极丝张力不均匀问题，具有张力检测及电机张力调整的闭环张力调节系统已经进入实际应用。;6.锥度机构;①单臂移动式锥度线架;④六连杆摆动式大锥度机构

最大切割锥度已经达到±45°，可以用来进行一些特殊锥度的切割，如行塑胶模具、铝型材拉伸模具等的切割。;六连杆摆动式大锥度机构示意图;六连杆摆动式大锥度机构的实物照片及加工现场;7.工作液循环与过滤系统;线切割机床工作液系统;目前低速走丝机已经广泛应用于精密冲模、粉末冶金压模、样板、成形刀具及特殊零件加工等。

组成低速走丝机的主要部分是床身、立柱、XY坐标工作台、Z轴升降机构、UV坐标轴、走丝系统、夹具、工作液系统和电器控制系统等。

我国以DK76××来命名低速走丝机床的规格，“6”代表低速走丝，其余符号的含义同高速走丝机。;1.床身及工作台系统;2.走丝系统;3.导丝系统;四轴联动锥度切割装置;自动穿丝机构工作原理图;双丝与单丝走丝系统工作时间比较图;低速单向走丝电火花线切割工作液系统组成方框图;3.4 数控电火花线切割机床控制系统;控制系统的组成部分及相互关系;1.加工轨迹控制系统;计算机数字控制系统（简称CNC控制系统）主要功能是计算机根据命令控制电极丝沿给定的轨迹进行加工，此轨迹即是加工工件的图形，所以必须将要进行线切割加工的工件图形用线切割控制系统可以接受的

语言编写好“命令”，输入给计算机，这种“命令”称为线切割程序，编写这种“命令”的工作叫做“编程”。;1)插补原理;逐点比较法原理图;2)锥度加工原理;3)上下异型加工;上下异型加工实物及线段拆分图;2.伺服进给控制系统;控制方法：

首先由取样电路测出工件和电极丝之间的放电间隙。间隙大，则加速进给；间隙小，则放慢进给；间隙为零时，则为短路状态，短路状态超过一定时限，控制系统判断为短路发生，电极丝按原已切割轨迹回退，以消除短路状态。

由于实际加工时，放电间隙很小，通常测量与放电间隙大小有一定关系的间隙电压用做判断间隙变化的依据，此测量值一般为间隙平均电压。然后将测量的间隙平均电压输入给“变频电路”，它把放电间隙中平均电压的变化成比例的转换成频率的变化，从而实现了线切割加工的自动伺服进给。;此外，若线切割机床不处于放电加工状态时，需要使工作台移动一段距离，这时可以将自