文档介绍：第六章数控电火花线切割加工
第三节数控电火花线切割加工机床的分类与组成
一、数控电火花线切割加工机床的分类

电火花线切割加工是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法,它用一根移动着的导线(电极丝)作为工具电极对工件进行切割,故称线切割加工。线切割加工中,工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的,故又称为数控电火花线切割加工,简称线切割加工。

(1)按走丝速度分:可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。
(2)按加工特点分:可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。
(3)按脉冲电源形式分:可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源线切割机床。

二、数控电火花线切割加工机床的基本组成
数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分。
图6-1 快走丝线切割机床主机

控制台中装有控制系统和自动编程系统,能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。

机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。图6-1为快走丝线切割机床主机示意图。
(1)坐标工作台它用来装夹被加工的工件,其运动分别由两个步进电机控制。
(2)运丝机构它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。
(3)丝架它与运丝机构一起构成电极丝的运动系统。它的功能主要是对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度,以满足各种工件(如带锥工件)加工的需要。
(4)冷却系统它用来提供有一定绝缘性能的工作介质——工作液,同时可对工件和电极丝进行冷却。
第二节数控电火花线切割的加工工艺与工装
一、数控电火花线切割的加工工艺
线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。机械参数包括进给速度和走丝速度等。应综合考虑各参数对加工的影响,合理地选择工艺参数,在保证工件加工质量的前提下,提高生产率,降低生产成本。

正确选择脉冲电源加工参数,可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。粗加工时, 应选用较大的加工电流和大的脉冲能量,可获得较高的材料去除率(即加工生产率)。而精加工时,应选用较小的加工电流和小的单个脉冲能量,可获得加工工件较低的表面粗糙度。
加工电流就是指通过加工区的电流平均值,单个脉冲能量大小,主要由脉冲宽度、峰值电流、加工幅值电压决定。脉冲宽度是指脉冲放电时脉冲电流持续的时间,峰值电流指放电加工时脉冲电流峰值,加工幅值电压指放电加工时脉冲电压的峰值。
下列电规准实例可供使用时参考:
(1)精加工:脉冲宽度选择最小档,电压幅值选择低档,幅值电压为75V左右,接通一到二个功率管,调节变频电位器,~,加工表面粗糙度Ra≤。
(2)最大材料去除率加工:脉冲宽度选择四~五档,电压幅值选取“高”值,幅值电压为100V左右,功率管全部接通,调节变频电位器,加工电流控制在4~,可获得100/min左右的去除率(加工生产率)。(材料厚度在40~60mm左右)。
(3)大厚度工件加工(>300mm):幅值电压打至“高”档,脉冲宽度选五~六档,功率管开4~5个,~3A,材料去除率>30/min。
(4)较大厚度工件加工(60~100mm):幅值电压打至高档,脉冲宽度选取五档,功率管开4个左右,~3A,材料去除率50~60/min。
(5)薄工件加工:幅值电压选低档,脉冲宽度选第一或第二档,功率管开2~3个,加工电流调至1A左右。
注意,改变加工的电规准,必须关断脉冲电源输出,(调整间隔电位器RP1除外),在加工过程中一般不应改变加工电规准,否则会造成加工表面粗糙度不一样。

对于普通的快走丝线切割机床,其走丝速度一般都是固定不变的。进给速度的调整主要是电极丝与工件之间的间隙调整。切割加工时进给速度和电蚀速度要协调好,不要欠跟踪或跟踪过紧。进给速度的调整主要靠调节变频进给量,在某一具体加工条件下,只存在一个相应的最佳进给量,此时钼丝的进给速度恰好等于工件实际可能的最大蚀除速度。欠跟踪时使加工经常处于开路状态,无形中降低了生产率,且电流不稳定,容易造成断丝,过紧跟踪时容易造成短路,也会降价材料去除率。一般调节变频进给,(电流表指针略有晃动即可)。就可保证为最佳工作状态,即此时变频进给速度最合理、加工最稳定、切割速度最高。表6-1给出了根据进给状态调整变频的方法。
表6