數(shù)控電火花線切割機床基本知識

數(shù)控電火花線切割機床

    數(shù)控電火花線切割機床是利用金屬（鉬、銅、各種合金）線和各種鍍層金屬線作為負電極，時作為正極的導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料的工件進行切割加工的。與電火花成形加工相比，它不需成形電極，能進行微細加工，且比電火花成形機床操作更方便，效率更高。

一、數(shù)控電火花線切割加工原理和特點

    數(shù)控電火花線切割加工也是利用“電蝕現(xiàn)象”的原理進行加工的，見圖8-11。加工中，線電極一方面相對工件不斷地上下往復(fù)移動，另一方面，安裝工件的工作臺由數(shù)控伺服系統(tǒng)驅(qū)動，在X、y軸方向?qū)崿F(xiàn)切割進給，使線電極沿加工要求圖形實現(xiàn)切割加工。同時，在線電極和工件之間加上脈沖電壓，并在線電極和工件之間澆注礦物油、乳化液或去離子水等工作液，不斷產(chǎn)生火花放電，使工件不斷地被電蝕。

電火花線切割如工有如下一些特點。

(1)采用金屬線材作線電極，不需要制造特定形狀的電極。

(2)雖然加工對象主要是平面形狀，但因電極絲很細（如03～。．35mrn），因而可加工傲細異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件。

(3)采用長金屬絲進行加工，單位長度的金屬絲損耗小，加工精度高。

(4)以切縫形式加工，蝕除量少，不僅生產(chǎn)率高，且能有效節(jié)約貴重金屬材料。

(5)依靠數(shù)控系統(tǒng)的線徑偏移補償功能，可以方便地調(diào)節(jié)沖模加工的凹凸模問隙。

(6)采用四軸聯(lián)動控制，可加工常規(guī)錐體•上、下異形體，形狀扭吐的曲面體，變錐體和球形體等表面。

(7) -般采用水質(zhì)工作液，可避免發(fā)生火災(zāi)。

電火花線切割的主要缺點是不能加工盲孔及縱向階梯表面。

二、靠控電火花線切割機床的分類

    根據(jù)電極絲運動的方式可將數(shù)控電火花線切割機床分為快速走絲和慢速走絲兩大類。

快速走絲數(shù)控電火花線切割機床見圖8-12。這類機床的線電極運行速度一般為300—700m/min，而且是雙向往返循環(huán)運行，可多次反復(fù)使用。由于電極絲的快速運動能將工作液帶進窄的加工縫隙，起到冷卻作用，同時還能將加工的電蝕物帶出加工間隙，有利于切割速度的提高，達到較高的生產(chǎn)率。機床結(jié)構(gòu)較簡單，價格較低。但由于加工線電極的放黽損耗等因素，要得到高的加工精度和保持良好的精度比較困難。目前，一般能達到的加工精度為±(0.015—0.02)rnm，最高士0 0imm;表面粗糙度Ral.25～2.5Fcm，最高Ra0. 63ym�？熳呓z機構(gòu)的電極絲材料采用耐電蝕性較好的鉬絲。

    慢速走絲數(shù)控電火花線切割機床如圖8 13所示。其走絲速度一般為12m／min左右。使用紫銅、黃銅、包芯絲( CCA、CCD)等作線電極，其直徑為+0.03～0.35mm。加工時，電極絲單方向走絲通過加工間隙，不重復(fù)使用，可避免線電極損耗對加工精度的影響，還可以進行多遍切割加工（1-6遍）。加工精度最高可達±0 00imm，表面粗糙度最高可達Ra0. 3ym。與快速走絲數(shù)控電火花線切割機床相比，加工速度、加工精度和工件表面粗糙度都有很大的提高，可以滿足模具行業(yè)的絕大部分要求。機床價格比快速走絲數(shù)控電火花線切割機床貴幾倍。

數(shù)控電火花線切割機床的組成

數(shù)控電火花線切割機床主要由脈沖電源、機床本體、數(shù)控系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)等部分組成。

（一）脈沖電源

    脈沖電源是數(shù)控電火花線切割機床的重要組成部分，是決定線切割加工工藝指標(biāo)的關(guān)鍵部分。在電火花線切割加工中，蝕除量較少，而且一般情況都是一次切割成形，加工中不必考慮電極絲損耗，因此要求脈沖電源能保證較高的加工速度、較高的加工質(zhì)量和電極絲允許的承載電流限制等因素�，F(xiàn)在電火花線切割機床的脈沖電源采用功率較小、脈沖寬度窄、頻率較高、峰值電流較大的高頻脈沖電源，如晶體管脈沖電源，它是利用晶體管作開關(guān)控制RC電路進行精微加工。一般脈沖寬度為2～50ys，脈沖間隙為10～Z00Us，峰值電流為4～40A，加工電流為。．2～7A，開路電壓為80—100V。

（二）機床本體

    機床本體由床身、坐標(biāo)工作臺和走絲機構(gòu)組成。

1-床身

床身是機床本體的基礎(chǔ)，支撐和安裝坐標(biāo)工作臺、走絲機構(gòu)和加工工件，應(yīng)該有足夠的