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1、第四章 电火花线切割加工控制和线切割加工新技术,20世纪50年代末 前苏联 第一节 电火花线切割加工特性 第二节 电火花线切割控制系统和编程技术 第三节 线切割加工新技术。,第一节 电火花线切割加工特性,一、线切割加工的原理 基本原理： 利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极对工件进行脉冲火花放电、切割成型的。 高速走丝电火花线切割机床： 电极丝高速往复运动，速度810m/s 乳化液 电极丝：钼丝0.12、0.15、0.18 低速走丝电火花线切割机床： 电极丝低速单向运动，速度低于0.2 m/s（810m/min） 去离子水 电极丝：黄铜丝,第一节 电火花线切割加工特性,二、线切割加工的特点
2、 电火花线切割加工与电火花成型加工的共性表现 电压、电流波形基本相似。 有开路、正常火花放电、短路及相互转换。 加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律、材料的可加工性基本相似。,线切割加工相比于电火花加工的不同特点表现： 水或水基工作液。 不会引燃起火、易实现安全无人运转，有明显的电解电流。 没有稳定电弧放电状态。 电极与工件之间存在着“疏松接触”式轻压放电现象。 省掉了成型的工具电极。 材料的利用率高。 电极丝对加工精度的影响比较小。,第一节 电火花线切割加工特性,三、线切割加工的应用范围 加工模具 加工电火花成型加工用的电极 加工零件,第一节 电火花线切割加工特性,四、 影响线切割工艺指标
3、的因素 线切割加工的主要工艺指标 切割速度wi 单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度，单位2/min。 最高wimax：40802/min 一般：202/（minA） 表面粗糙度 高速走丝：Ra52.5m，最佳Ra1m左右 低速走丝：Ra1.25m，最佳Ra0.2m,第一节 电火花线切割加工特性,电极丝损耗量 切割100002面积后电极丝直径的减少量，钼丝直径减少不应大于0.01（切割100002） 加工精度 尺寸精度 形状精度：直线度、平面度、圆度 位置精度：平行度、垂直度、倾斜度 快走丝：可控加工精度在0.010.02左右 低走丝：可达0.0050.002左右,第一节
4、电火花线切割加工特性,电参数的影响 脉冲宽度ti ti=260s 分组脉冲及光整加工时，ti可小至0.5s以下。 脉冲间隔t0 t0=（48）ti 刚切入或大厚度加工时，t0应取较大的值。 开路电压i 易造成电极丝振动，丝损加大，间隙增大。 放电峰值电流e 快速：丝损耗比加大甚至断丝。 e小于40A，平均电流小于5A。 低速：脉宽很窄，电极丝又较粗，e有时大于50A。 放电波形 前沿上升比较缓慢时，丝损耗较少。 脉宽很窄时，要有陡的前沿。,第一节 电火花线切割加工特性,、非电参数的影响 电极丝及其移动速度对工艺指标的影响 高速走丝：0.080.20，钼丝 走丝速度在一定范围内，丝速增大，生产率
5、增高。 小于10m/s。 低速走丝：黄铜丝，0.3高生产率 精微加工0.03 钼丝 工件厚度及材料对工艺指标的影响 过薄、过厚生产率都不高， 有一最佳厚度，生产率最高（50100） 材料影响： 加工铜、铝、淬火钢时，加工过程稳定，切割速度高。 加工不锈钢、磁钢、未淬火高碳钢时，稳定性较差，切割速度较低， 表面质量不太好。 加工硬质合金时，比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度好。,第一节 电火花线切割加工特性,预置进给速度对工艺指标的影响 合适预置进给速度。 导轨 轴承 导轮,第一节 电火花线切割加工特性,工件材料内部残余应力对加工的影响 CrWMn、Cr12Mo、GCr15 正确选择热加工方法和
6、严格执行热处理规范 合理选择切割路线 两次切割： 粗加工诸边留0.10.5,第一节 电火花线切割加工特性,第一节 电火花线切割加工特性,第一节 电火花线切割加工特性,第二节 电火花线切割控制系统和编程技术,一、线切割控制系统 功能： 轨迹控制 加工控制,第二节 电火花线切割控制系统和编程技术,轨迹控制原理 偏差判断 进给 偏差计算 终点判断 直线： Fn0 在直线上 X走一步 Fn+1=Fnye Fn0 在直线下 Y走一步 Fn+1=Fnxe 圆： Fn0 在圆外 X走一步 Fn+1=Fn2xn1 Fn0 在圆内 Y走一步 Fn+1=Fn2yn1,第二节 电火花线切割控制系统和编程技术,加工控
7、制功能 进给控制 短路回退 间隙补偿 图形的缩放、旋转和平移 适用控制 自动找中心 信息显示,二、线切割数控编程要点,图形： 简化为直线和圆弧 3B程序 程序格式： Bx By BJ G Z B：分隔符，B后的数字若为零，则此零可不写， J：计数长度，单位为m， G：计数方向： Gx Gy Z：加工指令,直线的编程,直线的起点为坐标原点， 直线的终点坐标值为x，y，取绝对值，单位为m，可用公约数将x，y缩小整倍数。 计数长度J：按计数方向Gx或Gy取该直线在x轴或y轴上的投影值，取x值或y值，单位为m，要和计数方向G一并考虑。 计数方向G：应取此程序最后一步的轴向为计数方向。选取与终点处的走向
8、较平行的轴向作为计数方向。,直线的编程,加工指令Z：按直线走向和终点所在象限不同而分为L1、L2、L3、L4， 与x轴重合的直线算作L1 与y轴重合的直线算作L2 与x轴重合的直线算作L3 与y轴重合的直线算作L4 与x、y轴重合的直线，编程时x、y 均可作0，且在B后可不写。,圆弧的编程：,把圆弧的圆心作为坐标原点； 把圆弧的起点坐标值作为x，y，取绝对值，单位为m， 计数长度J：按计数方向取x轴或y轴上的投影值，单位为m，若圆弧较长，跨越两个以上象限，则分别取计数方向x轴（或y轴）上各个象限投影值的绝对值相累加，作为该方向总的计数长度，要和选计数方向一并考虑。 计数方向G：取与该圆弧终点时
9、走向较平行的轴向作为计数方向。取最后一步的轴向为计数方向。,圆弧的编程：,加工指令Z：8种 SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4。 按其第一步所进入的象限可分为R1、R2、R3、R4，按切割走向又可分为顺圆S和逆圆N。,整个工件的编程举例：,B B B40000Gx L1 B10000B90000B90000Gy L1 B30000B40000B60000Gx NR1 B10000B90000B90000 Gy L4 B B B D,三、自动编程,自动编程原理 主处理程序 后置处理程序 数控编程语言 XY、SKX-1、SXZ-1、SB-2、SKG、XCY-1、SKY、CDL、TPT。 输出3B、ISO、EIA,自动编程机的主要功能 处理直线、圆弧、非圆曲线和列表曲线所组成的图形。 能以相对坐标和绝对坐标编程。 能进行图形旋转、平移、对称（镜象）、比例缩放、加线径补偿量、加过渡圆和倒角等。 操作方便，屏幕编辑功能强，可显示输入加工程序和进行增、删、改。 输出方式多：CRT显示、打印图表、绘图机作图、穿孔纸带等。,第三节 线切割加工新技术,双丝线切割加工技术 无电解线切割加工技术 微细线切割加工技术 双向走丝线切割多次切割加工技术 大厚度线切割加工技术,微细电火花线切割机床,线切割加工的微细样件,