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电火花线切割加工工艺的特点

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-27 06:05:17 来源: 作者:用户61949    浏览次数:0    
摘要

Fp脉冲频率(HZ)Y放电效率线切割加工是电火花线切割加工的简称,是用线状电极(钼丝或钨丝)靠电火花放电来对工件进行切割。线切割机床通常分为快走丝和慢走丝两类。 快走丝机床是电极丝钼丝作高速往复运动,走丝速度为45m/s~9m/s,国产的线切割机床多是此类机床。慢走丝机床的电极做低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s.我厂使用的是苏州三光电加工有限公司生产的DK7725g电火花线切割快走丝机床...

Fp脉冲频率(HZ)Y放电效率线切割加工是电火花线切割加工的简称,是用线状电极(钼丝或钨丝)靠电火花放电来对工件进行切割。线切割机床通常分为快走丝和慢走丝两类。

快走丝机床是电极丝钼丝作高速往复运动,走丝速度为45m/s~9m/s,国产的线切割机床多是此类机床。慢走丝机床的电极做低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s.我厂使用的是苏州三光电加工有限公司生产的DK7725g电火花线切割快走丝机床,主要用于烟机制造过程中动、静叶片的各种样板加工。

2线切割加工工艺特点分析根据有关资料分析,普遍认为每次电蚀除的微观过程是热(主要是表面热源)和力(电场力、磁场力、热力及流体动力)等综合因素作用的过程。这一过程大致可分为以下相互独立又联系的几个阶段:即电离击穿、脉冲放电、金属融化和气化、气泡扩展、金属抛出以及消电离恢复绝缘强度。评价电火花线切割加工质量的主要指标是加工速度、表面粗糙度、电极丝损耗量和加工精度等。有许多因素对线切割加工过程中的这几项指标产生影响,并且相互之间也产生错综复杂的影响,大致可分为电参数和非电参数两大类。前者包括脉宽、脉间、峰值电流和平均电流等,后者包括加工面积、排屑条件和工作液是否干净等。由于电参数容易调节、对工艺影响很大,所以线切割加工时通常以调节电参数为主。

加工速度直接关系着生产周期、加工成本,对于任何加工方法都是非常重要的指标。在保持一定表面粗糙度的切割过程中,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。加工速度可用以下经验公式来说明W单个脉冲蚀出量(mm3)由此可见,加工速度是一个多元函数,下面分别分析各种因素的影响。

线切割加工的伺服进给应取一个合适的进给速度。进给速度过低会降低切割效率,过高会引起短路频繁甚至烧丝。进给速度合适时,屏幕显示步进频率大致恒定,控制面板上电压表电流表指针稳定。一般来说,当系统的加工电流达到加工电源短路电流的75% ~80%时,加工进给比较恰当。

脉宽ti和峰值电流Ip以及平均加工电流是影响加工速度的几个*重要的电参数,也决定着单个放电脉冲的能量。

通常,ti加大时加工速度提高而表面粗糙度变差。一般情况下,t/=2~6Fs,在分组脉冲及光整加工时,ti可小至0. 5*以下。

峰值电流和平均加工电流大时,切割速度提高,表面粗糙度变差,电极丝损耗比加大甚至断丝。

峰值电流越大,单脉冲能量越大,放电间隙越大,加工稳定性和加工速度越好。

脉冲间隔to大时脉冲频率会减小,平均电流也会减小,会降低加工速度。t减小时平均电流大,切割速度加快。但t不能过小,以免引起电弧和断丝,一般取t=(4~8)ti.同时,脉冲间隙越大,排屑越充分,在刚切入或大厚度加工时,间隙应较大。

切割速度v与进给速度Vf、工件厚度H、切割面积A、切割时间t、切割轨迹长度L之间的关系可用下式表示选择切割速度时要综合考虑工件材料、脉冲电源参数、工作液的浓度及水质等因素。

2.线切割加工工艺设计线切割加工一般是作为加工中的*后一道工序(*终热处理工序也安排在线切割之前)。线切割加工要使工件达到图纸要求的尺寸、精度和粗糙度等各项指标,加工前必须做好准备工作,对零件认真进行分析,合理安排加工路线和选定加工参数。

是数控线切割加工工艺设计的主要步骤。

所示的由外向内顺序的切割路线,毛坯材料被割离,会在很大程序上破坏材料内应力平衡状态,材料变形。a是不正确的方案,b安排较合理,但仍存在变形。因此,对电火花线切割设计精度要求较高的零件,*好采用c的方案,电极丝不由毛坯的外部切入,而是将切割的起始点取在毛坯件预制的穿丝孔中。我厂采用第三种加工方法,效果很好。

2.3加工表面粗糙度的影响因素分析通常用轮廓算术平均偏差Ra(m)来表示加工表面粗糙度即表面粗糙度主要取决于单个脉冲的放电能量,即脉冲宽度ti和峰值电流/p.当要求较好的表面粗糙度时,宜选用较小的脉宽和较小的峰值电流。比较而言,峰值电流对表面粗糙度的影响更大。脉冲间隔只影响加工稳定性,而对表面粗糙度工艺分析首先是分析零件图,明确加工要求。

其次对工件已加工表面进行分析,确定哪些面可作为工艺基准,采用什么方法定位。分析零件的形状及材料热处理后状态,考虑会不会在加工过程中发生变形,哪些部位*容易变形。由于线切割加工往往是*后一道工序,如果发生变形难以弥补。应在加工中采取措施,从而制定出合理的切割路线。分析选择主要定位基准,以保证将工件正确、可靠地装夹在机床或夹具上,尽量使定位基准和设计基准重合。选择某些工艺基准作为电极丝的定位基准,用来将电极丝调整到相对于工件正确的位置。对于以底平面作主要定位基准的工件,当其上具有相互垂直而且又同时为底平面的相邻侧面时,应选择这两个侧面作为电极丝的定位基准。

加工时,工件内部应力的释放会引起工件的变形,选择切割路线时应尽量避免破坏工件或毛坯结构刚性。因此必须注意以下几点:避免从工件端面由外向里开始加工,防止破坏工件的强度,引起变形。

不能沿工件端面加工,这样放电时电极丝单向受电火花冲击力,使电极丝运行不稳定,难以保证尺寸和表面精度。

加工路线端面应大于5mm,以保证工件结构强度少受影响,不发生变形。

加工路线应向远离关键夹具的方向进行加工,以避免加工中因内应力释放引起工件变形。待*后再转向工件夹具处进行加工。

a中切割完**条边后,原来主要连接部位被剥离,余下的材料与夹持部分连接较少,工件刚度大为降低,容易产生变形而影响加工精度。如按b的切割路线加工样板,可减少由于材料剥离后残余应力重新分布而起来的变形。所以一般*好将工件与夹持部分分割的线段安排在切割总程序的末轴类零部件检测仪中精密头架的设计x刘善林胡鹏浩合肥工业大学计质量直接影响整个仪器的测量精度。本文从回转精度、灵敏度以及平稳性等方面对头架提出设计要求,并对伺服电机的驱动力矩进行详细计算,运用有限元法(FEM)对精密头架的刚度进行仿真分析,确保其变形在允许的范围之内。

模块、测量模块和信号采集与处理模块组成。支承模块是由头架、尾架和工作台组成。其中头架的设计至关重要,它直接影响本系统的测量精度。

2精密头架的设计精密头架是精密机械的重要部件,是精密测量1引言轴类零部件检测仪是对轴类零部件几何量参数进行检测的专用测试设备,该测试系统主要由支承*国防科工委轴类零部件综合检查仪研制(项目编号:050102D2)由于快走丝机床的电极丝循环使用,存在着换向和高速运丝时电极丝的振动等情况,所以精度一般为Ra5 ~25Mm,*佳也只有Ralum左右。我厂加工的样板表面粗糙度可达3.2Mm.对于快走丝切割来说,由于电极丝在卷丝筒上缠绕松紧不均、正反运动时张力不一样等,引起电极丝的波动,对加工稳定性的影响很大。走丝速度高时,加工速度在一定范围内也提高,并有利于电蚀产物的排出和放电加工的稳定。但速度过高,将加大机械振动,降低精度和切割速度,表面粗糙度也将降低,并易造成断丝。所以加工时应具体情况具体分析。

工件材料薄,工件液容易进入,对排屑和消电离有利,加工稳定性好;但太薄时,电极丝易抖动,还容易产生变形,对加工精度和表面粗糙度不利。工件厚时,工作液难于进入,加工稳定性差,但电极丝不易抖动,因此精度和表面粗糙度较好。同时,工件材料不同,其熔点、气化点、导热系数等都不一样,加工效果也不同。此外,丝张紧力、工作液浓度等都会对加工效果产生影响。

电火花线切割机具有加工精度高、速度快、操作控制简便以及方便地加工复杂零件等特点,是机床数控技术的重要应用领域之一。影响其加工过程的因素包括电极、工件材料、工件厚度、脉宽、脉间、电流、电压、工作液等等。对于一般操作者来说,很难在加工前迅速地确定合适的加工参数,完成高效率、高质量的加工。这在一定程度上影响了电火花线切割机床性能的充分发挥及加工的有效进行。今后电火花线切割机智能化的发展趋势是将模糊控制及人工神经网络技术等人工智能技术引入,这将会大大提高电火花线切割机的智能化程度。

**作者:马英,工程师,中国石油兰州石油化工公司机械厂,730060兰州市

 
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