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电火花线切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,简称WEDM),有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:
一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8~10m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质量下降,是我国生产和使用的主要机种,也是我国独创的电火花线切割加工模式;
另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS),其电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2m/s,电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好,但加工速度较低,是国外生产和使用的主要机种。
根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同,电火花线切割机床又可分为三种:
第一种是*模仿形控制,其在进行线切割加工前,预先制造出与工件形状相同的*模,加工时把工件毛坯和*模同时装夹在机床工作台上,在切割过程中电极丝紧紧地贴着*模边缘作轨迹移动,从而切割出与*模形状和精度相同的工件来;
第二种是光电跟踪控制,其在进行线切割加工前,先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图,加工时将图样置于机床的光电跟踪台上,跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹运动,再借助于电气、机械的联动,控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动,从而切割出与图样形状相同的工件来;
第三种是数字程序控制,采用先进的数字化自动控制技术,驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工,不需要制作*模样板也无需绘制放大图,比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围,目前国内外 95%以上的电火花线切割机床都已采用数控化。
利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床。又称电蚀加工机床。电火花加工机床主要用于加工各种高硬度的材料(如硬质合金和淬火钢等)和复杂形状的模具、零件,以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具(如钻头和丝锥)等。
电火花加工机床通常分为电火花成型机床、电火花线切割机床和电火花磨削机床,以及各种专门用途的电火花加工机床,如加工小孔、螺纹环规和异形孔纺丝板等的电火花加工机床。
电火花成型机床是电火花加工机床的主要品种,根据机床结构分为龙门式、滑枕式、悬臂式、框形立柱式和台式电火花成型机床,此外还可根据加工精度分为普通、精密和高精度电火花成型机床。电火花成型机床一般由本体、脉冲电源、自动控制系统、工作液循环过滤系统和夹具附件等部分组成。机床本体包括床身 、立柱、主轴头和工作台等部分,其作用主要是支承、固定工件和工具电极,并通过传动机构实现工具电极相对于工件的进给运动。脉冲电源的作用是提供电火花加工的能量,有弛张式、闸流管式、电子管式、可控硅式和晶体管式脉冲电源,以晶体管式脉冲电源使用最广。自动控制系统由自动调节器和自适应控制装置组成。自动调节器及其执行机构用于电火花加工过程中维持一定的火花放电间隙,保证加工过程正常、稳定地进行。自适应控制装置主要对间隙状态变化的各种参数进行单参数或多参数的自适应调节,以实现最佳的加工状态。工作液循环过滤系统是实现电火花加工必不可少的组成部分,一般采用煤油、变压器油等作为工作液 。工作液循环过滤系统由储液箱 、过滤器、泵和控制阀等部件组成。过滤方法有介质过滤、离心过滤和静电过滤等。夹具附件包括电极的专用夹具、油杯、轨迹加工装置(平动头)、电极旋转头和电极分度头等。
随着数字控制技术的发展 ,电火花加工机床已数控化,并采用微型电子计算机进行控制。机床功能更加完善,自动化程度大为提高,实现了电极和工件的自动定位、加工条件的自动转换、电极的自动交换、工作台的自动进给、平动头的多方向伺服控制等。低损耗电源、微精加工电源、适应控制技术和完善的夹具系统的采用,显著提高了加工速度、加工精度和加工稳定性,扩大了应用范围。电火花加工机床不仅向小型 、精密和专用方向发展 ,而且向能加工汽车车身、大型冲压模的超大型方向发展。
电火花线切割机
本发明涉及一种电火花线切割机床,其运丝机构,省去了运丝拖板及加工精度要求高的运丝机构导轨副,而使用了支架及排丝架,支架固定安装,运丝电机、贮丝筒均安装在支架上,两者位置固定,支架上还安装有与贮丝筒轴相平行的导向杆,运丝电机通过联轴器驱动贮丝筒做旋转运动,同时,运丝电机通过同步带传动机构、丝杆副驱动排丝架沿与贮丝筒轴相平行的导向杆作往复直线运动,实现排丝、放丝。本发明中,丝筒、运丝电机毋须往复直线运动,质量较小的排丝架为运动部件,并省去了需往复直线运动的运丝上拖板,床身长度可减小五分之一,成本大为降低。同时,装丝操作更为方便,维修率低、振动小,稳定性高。
【 权利要求 】
1、一种电火花线切割机床,包括床身、运丝机构、线架、工作台、工作液系统、机床电器及数控系统几大部分,其中, 运丝机构包括运丝电机、联轴器、贮丝筒、行程开关,运丝电机同轴线固定位于贮丝筒的一侧,其输出轴通过联轴器驱动贮丝筒做旋转运动,运丝电机轴或贮丝筒轴还与传动机构中的主动件相连接; 线架包括固定在床身上的立柱及与立柱相连接的上臂、下臂及若干导轮; 绕于贮丝筒上的电极丝从贮丝筒引出后,经若干过渡导轮、上、下主导轮在上臂、下臂顶端一侧的上、下主导轮间闭合形成环路; 工作台包括下拖板、上拖板、拖板电机、工作台拖板导轨副、传动组件,工作台在拖板电机的驱动下可实现X、Y向十字型运动,工件置于该工作台面上,其待加工部位恰位于加工区; 其特征在于: 所述运丝机构还包括一个位置固定的支架、一个装有排丝导轮的排丝架、安装于上述支架上的导向方向与贮丝筒轴相平行的导向装置,所述运丝电机、贮丝筒均固定安装于上述支架上,排丝架与传动机构的从动件固定相连接,同时,排丝架与导向装置中的运动件固定相连接,绕于贮丝筒上的电极丝从贮丝筒两边分别引出后,经排丝架上的排丝导轮再经过渡导轮、主导轮在上臂、下臂顶端一侧的上、下主导轮间闭合形成环路。
从理论上讲,任何导电的材料制品都可以用电火花线切割机床加工。如:硬质合金、淬火钢、石墨、铝合金、结构钢、不锈钢、钛合金、金刚石等各种导电体的复杂型腔和曲面形体加工,各类模具、电极、精密零部件制造,都可以使用电火花线切割机床设备进行。电火花线切割加工的应用范围(1顾表浓混棉)加工冷冲模,包括大、中、小型冲模的凸模、凹模、固定板、卸料板等;(2)加工镶拼型腔模、粉末冶金模、拉丝模、波纹板成型模、冷拔模等;(治式依防市吸旧技买处住3)加工成型刀具银齐参是、样板等;(4)加工微细孔、任意曲线、窄缝、窄槽等,如异形孔喷丝板、射流元件、激光器件、电子器件等微孔与窄缝等;(5)加工各种特殊材料、各种导电材料,特别是稀有贵重金属的切断,各种特殊结构零功额材某错火额工课表门件的切断等。