一、加工原理
數(shù)控電火花線切割是在電火花成形加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,簡稱數(shù)控線切割,圖 6-1 所示為其基本工作原理。工件裝夾在機(jī)床的坐標(biāo)工作臺上,作為工件電極,接脈沖電源的正極;采用細(xì)金屬絲作為工具電極,稱為電極絲,接入負(fù)極。若在兩電極間施加脈沖電壓,不斷噴注具有一定絕緣性能的水質(zhì)工作液,并由伺服電機(jī)驅(qū)動坐標(biāo)工作臺按預(yù)先編制的數(shù)控加工程序沿 x 、 y 兩個坐標(biāo)方向移動,則當(dāng)兩電極間的距離小到一定程度時,工作液被脈沖電壓擊穿,引發(fā)火花放電,蝕除工件材料。控制兩電極間始終維持一定的放電間隙,并使電極絲沿其軸向以一定速度作走絲運(yùn)動,避免電極絲因放電總發(fā)生在局部位置而被燒斷,即可實現(xiàn)電極絲沿工件預(yù)定軌跡邊蝕除、邊進(jìn)給,逐步將工件切割加工成型。
二、加工特點
1、數(shù)控線切割加工是輪廓切割加工,勿需設(shè)計和制造成形工具電極,大大降低了加工費(fèi)用,縮短了生產(chǎn)周期。
2、直接利用電能進(jìn)行脈沖放電加工,工具電極和工件不直接接觸,無機(jī)械加工中的宏觀切削力,適宜于加工低剛度零件及細(xì)小零件。
3、無論工件硬度如何,只要是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的材料都能進(jìn)行加工。
4、切縫可窄達(dá)僅 0.005mm ,只對工件材料沿輪廓進(jìn)行“套料”加工,材料利用率高,能有效節(jié)約貴重材料。
5、移動的長電極絲連續(xù)不斷地通過切割區(qū),單位長度電極絲的損耗量較小,加工精度高。
6、一般采用水基工作液,可避免發(fā)生火災(zāi),安全可靠,可實現(xiàn)晝夜無人值守連續(xù)加工。
7、通常用于加工零件上的直壁曲面,通過 X-Y-U-V 四軸聯(lián)動控制,也可進(jìn)行錐度切割和加工上下截面異形體、形狀扭曲的曲面體和球形體等零件。
8、不能加工盲孔及縱向階梯表面。
項目二 數(shù)控電火花線切割機(jī)床分類
線切割機(jī)床一般按照電極絲運(yùn)動速度分為快走絲線切割機(jī)床和慢走絲線切割機(jī)床,快走絲線切割機(jī)床業(yè)已成為我國特有的線切割機(jī)床品種和加工模式,應(yīng)用廣泛;慢走絲線切割機(jī)床是國外生產(chǎn)和使用的主流機(jī)種,屬于精密加工設(shè)備,代表著線切割機(jī)床的發(fā)展方向。
此外,線切割機(jī)床可按電極絲位置分為立式線切割機(jī)床和臥式線切割機(jī)床,按工作液供給方式分為沖液式線切割機(jī)床和浸液式線切割機(jī)床。
項目三 數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工范圍
數(shù)控線切割加工已在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用,目前國內(nèi)外的線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的 60 %以上。圖 6-2 為數(shù)控線切割加工出的多種表面和零件。
一、加工模具
適用于加工各種形狀的沖模、注塑模、擠壓模、粉末冶金模、彎曲模等。
二、加工電火花成形加工用的電極
一般穿孔加工用、帶錐度型腔加工用及微細(xì)復(fù)雜形狀的電極,以及銅鎢、銀鎢合金之類的電極材料,用線切割加工特別經(jīng)濟(jì)。
三、加工零件
可用于加工材料試驗樣件、各種型孔、特殊齒輪凸輪、樣板、成型刀具等復(fù)雜形狀零件及高硬材料的零件,可進(jìn)行微細(xì)結(jié)構(gòu)、異形槽和標(biāo)準(zhǔn)缺陷的加工;試制新產(chǎn)品時,可在坯料上直接割出零件;加工薄件時可多片疊在一起加工。
項目四 數(shù)控電火花線切割機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)
線切割機(jī)床的品種規(guī)格較多,主要技術(shù)參數(shù)包括機(jī)床尺寸參數(shù)及加工范圍參數(shù)、加工精度參數(shù)、電參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)等。表 6-3 為線切割機(jī)床的常見尺寸參數(shù)及加工范圍參數(shù),其余參數(shù)可參見表 6-1 、 6-2。
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