Sg线切割是一种电加工机床,靠钼丝通过电腐蚀切割金属(特别是硬材料、行状复杂零件)。电火花线切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,简称WEDM),有时又称线切割。线切割具有加工余量小、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。数控线切割机床根据工作状态不同分为快速处和慢走的两种。快走丝机床位用钼丝作为加工刀具,钼丝在使用中往复快速运动。工作中钼丝的运动速度可以达到10m/s以上。由于其运动速度较高,对支承钼丝运动的滚轮的运动精度和使用寿命要求较高。同时钼丝在高速运动时,由于多种物理因素的影响,如:支承滚轮的振动、加工中电火花局部爆炸引起的不平衡张力等,可能使处于切割区域的钼丝产生径向振动,因此很难保证其准确的运动轨迹,特别是在型腔的角部很容易造成加工缺陷,所以快走丝线切割的加工精度往往较低,常用于精度要求较低的零件加工。快走丝数控线切割机床功能比较单一,价格使宣。快走丝线切割机床常用的钼丝直径有0.15mm、0.18mm等规格,因钼丝传导电流容量的影响(3A ~ 6A),使得快走丝线切割机床的加工效率稍低。
慢走丝线切割机床使用经过精密拉制的铜丝作为切割加工刀具,加工中铜丝的运动速度最低只有20mm/s,大大低于快走丝线切割机床,作为加工刀具的铜纹均为一次促使用。由于使用高精度轴承支承铜丝的传动滚轮,铜丝的直线运动精度较高。一次性使用的铜丝刀具,完全避免了因电火花烧蚀引起铜丝直径减小对加工精度的影响,可以保证比较高的加工精度。通过在去离子水中进行“二次加工”或“多次加工”的方法,配合火花放电的能量控制系统,可以大大提高加工工件的直线度和表面加工质量。慢走丝线切割机休使用铜丝的直径可以达到0.3mm或更高,可以通过10A以上高频电流,其单位时间的金属去除率远高于快走丝线切割机床。
1.线切割广泛应用于加工各种冲模。2.线切割可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。3.线切割加工样板和成型刀具。 4.线切割加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模板。5.线切割加工硬质材料、切割薄片,切割贵重金属材料。 6.线切割加工凸轮,特殊的齿轮。7.线切割适合于小批量、多品种零件的加工,减少模具制作费用,缩短生产周期。
1、工具电极
电火花加工用的工具是电火花放电时的电极之一,故称为工具电极,有时简称电极。由于电极的材料常常是铜,因此又称为铜公。
2、放电间隙
放电间隙是放电时工具电极和工件间的距离,它的大小一般在0.01~0.5mm之间,粗加工时间隙较大,精加工时则较小。
3、脉冲宽度ti(μs)
脉冲宽度简称脉宽(也常用ON、TON等符号表示),是加到电极和工件上放电间隙两端的电压脉冲的持续时间。为了防止电弧烧伤,电火花加工只能用断断续续的脉冲电压波。一般来说,粗加工时可用较大的脉宽,精加工时只能用较小的脉宽。
4、脉冲间隔to(μs)
脉冲间隔简称脉间或间隔(也常用OFF、TOFF表示),它是两个电压脉冲之间的间隔时间。间隔时间过短,放电间隙来不及消电离和恢复绝缘,容易产生电弧放电,烧伤电极和工件;脉间选得过长,将降低加工生产率。加工面积、加工深度较大时,脉间也应稍大。
5、放电时间(电流脉宽)te(μs)
放电时间是工作液介质击穿后放电间隙中流过放电电流的时间,即电流脉宽,它比电压脉宽稍小,二者相差一个击穿延时td。ti和te对电火花加工的生产率、表面粗糙度和电极损耗有很大影响,但实际起作用的是电流脉宽te。
6、击穿延时td(μs)
从间隙两端加上脉冲电压后,一般均要经过一小段延续时间td,工作液介质才能被击穿放电,这一小段时间td称为击穿延时。击穿延时td与平均放电间隙的大小有关,工具欠进给时,平均放电间隙变大,平均击穿延时td就大;反之,工具过进给时,放电间隙变小,td也就小。
7、脉冲周期tP(μs)
一个电压脉冲开始到下一个电压脉冲开始之间的时间称为脉冲周期,显然tP=ti+to
8、脉冲频率fP(Hz)
脉冲频率是指单位时间内电源发出的脉冲个数。显然,它与脉冲周期tP互为倒数。
9、有效脉冲频率fe(HZ)
有效脉冲频率是单位时间内在放电间隙上发生有效放电的次数,又称工作脉冲频率。
10、脉冲利用率λ
脉冲利用率λ是有效脉冲频率fe与脉冲频率fp之比,又称频率比,亦即单位时间内有效火花脉冲个数与该单位时间内的总脉冲个数之比。
11、脉宽系数τ
脉宽系数是脉冲宽度ti与脉冲周期tp之比。
12、占空比ψ
占空比是脉冲宽度ti与脉冲间隔to之比,ψ=ti/to。粗加工时占空比一般较大,精加工时占空比应较小,否则放电间隙来不及消电离恢复绝缘,容易引起电弧放电。
13、开路电压或峰值电压(V)
开路电压是间隙开路和间隙击穿之前td时间内电极间的最高电压。一般晶体管方波脉冲电源的峰值电压=60~80V,高低压复合脉冲电源的高压峰值电压为175~300V。峰值电压高时,放电间隙大,生产率高,但成形复制精度较差。
14、火花维持电压
火花维持电压是每次火花击穿后,在放电间隙上火花放电时的维持电压,一般在25V左右,但它实际是一个高频振荡的电压。
15、加工电压或间隙平均电压U(V)
加工电压或间隙平均电压是指加工时电压表上指示的放电间隙两端的平均电压,它是多个开路电压、火花放电维持电压、短路和脉冲间隔等电压的平均值。
16、加工电流I(A)
加工电流是加工时电流表上指示的流过放电间隙的平均电流。精加工时小,粗加工时大,间隙偏开路时小,间隙合理或偏短路时则大。
17、短路电流Is(A)
短路电流是放电间隙短路时电流表上指示的平均电流。它比正常加工时的平均电流要大20%~40%。
18、峰值电流(A)
峰值电流是间隙火花放电时脉冲电流的最大值(瞬时),在日本、英国、美国常用Ip表示。虽然峰值电流不易测量,但它是影响加工速度、表面质量等的重要参数。在设计制造脉冲电源时,每一功率放大管的峰值电流时预先计算好的,选择峰值电流实际是选择几个功率管进行加工。
19、短路峰值电流(A)
短路峰值电流是间隙短路时脉冲电流的最大值,它比峰值电流要大20%~40%,与短路电流相差一个脉宽系数的倍数。
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。
电火花机床常用功能: 1:电火花加工机床加工工艺单电极法
用单个电极加工工件,一般用于形状简单、精度要求不高的工件。单电极加工也可用平动头摇动实现工件的粗、中、精加工。
2:电火花加工机床加工工艺多电极法
同一个工件加工用多个电极,一般分为粗、中、细三次依次进行加工,用于精密型加工。
3:电火花加工机床加工工艺分解电极法
根据工件的几何形状,把电极分解成若干个,用主型腔电极加工型腔主要部分,再用副型腔电极加工出尖角、窄缝型腔等部位。
4:电火花加工机床加工规准
粗加工,一般采用较大的电流,较大的on time。
中加工,一般采用中等的电流,中等on time。
精加工,一般采用较小的电流、高频及较小的on time。
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。
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、浓奏权便什触危约初领淬火钢、石墨、铝合金、结构钢、不锈钢、款断又钛合金、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。