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1、第第5章章 数控电火花快走丝线切割数控电火花快走丝线切割的基础知识的基础知识51 电火花快走丝线切割的工作原理电火花快走丝线切割的工作原理52 数控电火花快走丝线切割机床的型号及主数控电火花快走丝线切割机床的型号及主要技术参数要技术参数53 数控电火花快走丝线切割加工的安全技术数控电火花快走丝线切割加工的安全技术规程规程54 数控电火花快走丝线切割机床的使用规则数控电火花快走丝线切割机床的使用规则及维护保养方法及维护保养方法55 电加工的主要名词术语电加工的主要名词术语151 电火花快走丝线切割的工作原理电火花快走丝线切割的工作原理 电火花线切割加工（电火花线切割加工（Wire Cut EDM
2、,Wire Cut EDM,简称简称WEDM)WEDM)是用线状电极（铜丝或钼丝）是用线状电极（铜丝或钼丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割，简称线切割。线切割，简称线切割。21 电火花线切割的基本原理电火花线切割的基本原理 是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝）作为工具（接高频脉冲电源的负极），对作为工具（接高频脉冲电源的负极），对工件（接高频脉冲电源的正极）进行脉冲工件（接高频脉冲电源的正极）进行脉冲火花放电、切割成形。火花放电、切割成形。电火花快走丝线切割：高速往复运动，电火花快走丝线切割：高速往复运动，8-12
3、m/s电火花慢走丝线切割：低速单向运动，电火花慢走丝线切割：低速单向运动，0.2m/s电极丝的电极丝的运行速度运行速度31 1高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别 4图图5-1 电火花线切割原理电火花线切割原理 储丝筒使钼丝作储丝筒使钼丝作正方向交替移动。正方向交替移动。脉冲电源供给脉冲电源供给加工能量。加工能量。工作台在水平面两个坐标方向各工作台在水平面两个坐标方向各自按预定的控制程序，根据火花间自按预定的控制程序，根据火花间隙状态作伺服进给运动，合成各种隙状态作伺服进
4、给运动，合成各种曲线轨迹，把工件切割成形。曲线轨迹，把工件切割成形。5图图 电火花线切割生产应用电火花线切割生产应用62 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点 金属材料的硬度和韧性不影响加工速度。对金属材料的硬度和韧性不影响加工速度。对非金属材料的加工也正在研究中。非金属材料的加工也正在研究中。不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具电不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具电极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极，因极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极，因此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时。此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时。利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地
5、加利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地加工复杂形状的直纹表面。工复杂形状的直纹表面。电极丝直径较细（电极丝直径较细（0.0250.3），切缝很），切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件。小零件。72 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的依靠计算机对电
6、极丝轨迹的控制和偏移轨迹的计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成。锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成。对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可，对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可，操作方便，自动化程度高。操作方便，自动化程度高。82 电火花线切割的工艺特点电火花线切割的工艺特点加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无法进行加工。但能实现锥面加工。法进行加工。但能实现锥面加工。当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔。当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔。93
7、 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构床身部分床身部分一般为铸一般为铸件，是坐标工作台、绕件，是坐标工作台、绕丝机构及线架的支承和丝机构及线架的支承和固定基础。通常采用箱固定基础。通常采用箱式结构，应有足够的强式结构，应有足够的强度和刚度。床身内部可度和刚度。床身内部可安置电源和工作液箱。安置电源和工作液箱。103 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构坐标工作台部分坐标工作台部分一般一般为采用为采用“十十”字滑板、字滑板、滚滚动导轨和丝杠传动副将动导轨和丝杠传动副将电动机的旋转运动变为电动机的旋转运动变为工作台的直线运动。通工作台的直线运动。通过两个坐标方向各自
8、的过两个坐标方向各自的进给运动，合成各种平进给运动，合成各种平面图形的曲线轨迹。面图形的曲线轨迹。113 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构走丝机构走丝机构走丝机构走丝机构使电极丝以一定的使电极丝以一定的使电极丝以一定的使电极丝以一定的速度运动并保持一定的张力。速度运动并保持一定的张力。速度运动并保持一定的张力。速度运动并保持一定的张力。在高速走丝机床上，一定长度在高速走丝机床上，一定长度在高速走丝机床上，一定长度在高速走丝机床上，一定长度的电极丝平整地卷绕在储丝筒的电极丝平整地卷绕在储丝筒的电极丝平整地卷绕在储丝筒的电极丝平整地卷绕在储丝筒上，储丝筒通过联轴器与驱动上，储丝
9、筒通过联轴器与驱动上，储丝筒通过联轴器与驱动上，储丝筒通过联轴器与驱动电机相连。电动机带动储丝筒电机相连。电动机带动储丝筒电机相连。电动机带动储丝筒电机相连。电动机带动储丝筒由专门的换向装置控制作正反由专门的换向装置控制作正反由专门的换向装置控制作正反由专门的换向装置控制作正反向交替运动，同时沿轴向移动。向交替运动，同时沿轴向移动。向交替运动，同时沿轴向移动。向交替运动，同时沿轴向移动。走丝速度等于储丝筒周边的线走丝速度等于储丝筒周边的线走丝速度等于储丝筒周边的线走丝速度等于储丝筒周边的线速度。通常速度。通常速度。通常速度。通常8 8 8 812m/s12m/s12m/s12m/s。在运动。在
10、运动。在运动。在运动过程中，电极丝由线架支承，过程中，电极丝由线架支承，过程中，电极丝由线架支承，过程中，电极丝由线架支承，并依靠导轮保持电极丝与工作并依靠导轮保持电极丝与工作并依靠导轮保持电极丝与工作并依靠导轮保持电极丝与工作台垂直或倾斜一定几何角度。台垂直或倾斜一定几何角度。台垂直或倾斜一定几何角度。台垂直或倾斜一定几何角度。123 电火花线切割机床的基本结构电火花线切割机床的基本结构数控装置数控装置其控制电极其控制电极丝相对于工件按一定轨丝相对于工件按一定轨迹运动的同时，还实现迹运动的同时，还实现进给速度的自动控制，进给速度的自动控制，以维持正常的稳定的切以维持正常的稳定的切割加工。割加
11、工。轨迹控制轨迹控制加工控制加工控制13a 轨迹控制轨迹控制 精确控制电极丝相对工件的运动轨迹，精确控制电极丝相对工件的运动轨迹，以获得所需的形状和尺寸。以获得所需的形状和尺寸。n n高速走丝线切割机床：较简单的步进电高速走丝线切割机床：较简单的步进电机开环系统。机开环系统。n n低速走丝线切割机床：伺服电机码盘低速走丝线切割机床：伺服电机码盘的半闭环系统。的半闭环系统。n n少量超精密线切割机床：伺服电机磁少量超精密线切割机床：伺服电机磁尺尺/光栅的全闭环系统。光栅的全闭环系统。14b 加工控制加工控制 在加工过程中对伺服进给在加工过程中对伺服进给、短路回退、短路回退、间隙补偿、自适应控制、
12、自动找中心、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。行控制。n n进给控制进给控制：根据加工间隙的平均电压或：根据加工间隙的平均电压或放电状态的变化，自动调整进给速度，放电状态的变化，自动调整进给速度，保持某一平均放电间隙，使加工稳定，保持某一平均放电间隙，使加工稳定，提高切割速度和加工精度。提高切割速度和加工精度。n n短路回退短路回退：记忆电极丝经过的路线。发：记忆电极丝经过的路线。发生短路时，改变加工条件并沿原来的轨生短路时，改变加工条件并沿原来的轨迹快速回退，消除短路，防止断丝。迹快速回退，消除短路，防止断丝。15b
13、 加工控制加工控制 在加工过程中对伺服进给在加工过程中对伺服进给、短路回退、短路回退、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。行控制。n n间隙补偿间隙补偿：加工凸模时，电极丝中心轨：加工凸模时，电极丝中心轨迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿，迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿，以补偿放电间隙和电极丝半径；加工凹以补偿放电间隙和电极丝半径；加工凹模时，电极丝中心轨迹应向原图形之内模时，电极丝中心轨迹应向原图形之内偏移进行间隙补偿。偏移进行间隙补偿。n n自动找中心自动找中心：使孔中的电极丝自动找
14、正：使孔中的电极丝自动找正后，停止在孔中心处。后，停止在孔中心处。16b 加工控制加工控制 在加工过程中对伺服进给在加工过程中对伺服进给、短路回退、短路回退、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、间隙补偿、自适应控制、自动找中心、电源装置、走丝机构、工作液系统等进电源装置、走丝机构、工作液系统等进行控制。行控制。n n自适应控制自适应控制：在工件厚度变化的场合，：在工件厚度变化的场合，改变规准之后，能自动改变预置进给速改变规准之后，能自动改变预置进给速度或电参数（包括加工电流、脉冲宽度、度或电参数（包括加工电流、脉冲宽度、间隔等），不用人工调节就能进行高效间隔等），不用人工调节就能进行高效率、高精
15、度的加工。率、高精度的加工。1752 电火花快走丝线切割机床的型号电火花快走丝线切割机床的型号 及主要技术参数及主要技术参数53 电火花快走丝线切割加工的安全电火花快走丝线切割加工的安全 技术规程技术规程54 电火花快走丝线切割机床的使用电火花快走丝线切割机床的使用 规则及维护保养方法规则及维护保养方法 略略1855 电加工的主要名词电加工的主要名词 1.1.放电加工：放电加工：电火花加工电火花加工电火花穿孔电火花穿孔电火花成形电火花成形线电极电火花加工线电极电火花加工2.2.放电放电脉冲放电脉冲放电火花放电火花放电电弧放电电弧放电二次放电二次放电1955 电加工的主要名词电加工的主要名词 3
16、.3.放电间隙与放电通道放电间隙与放电通道4.4.电蚀电蚀电蚀产物电蚀产物加工屑加工屑金属转移金属转移5.5.开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压6.6.短路峰值电流、短路电流、加工电流短路峰值电流、短路电流、加工电流7.7.电参数、电规准火花放电电参数、电规准火花放电8.8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲 脉冲前沿、脉冲后沿脉冲前沿、脉冲后沿2055 电加工的主要名词电加工的主要名词 9.9.切割速度与进给速度切割速度与进给速度10.10.多次切割、锥度切割多次切割、锥度切割2155 电加工的主要名词电加工的主要名词 放电加工
17、放电加工EDMEDM：在一定的加工介质中，通过两极：在一定的加工介质中，通过两极之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料进行加工的方法。进行加工的方法。2255 电加工的主要名词电加工的主要名词 电火花加工电火花加工：当放电加工置采用脉冲放电（火花：当放电加工置采用脉冲放电（火花放电）形式来进行加工。放电）形式来进行加工。电火花穿孔电火花穿孔：贯穿的二维型孔的电火花加工。包：贯穿的二维型孔的电火花加工。包括截面通孔、变截面通孔。括截面通孔、变截面通孔。电火花成形电火花成形：三维型腔和型面的电火花加工，是：三维型腔和型面的电火花加工，是非贯穿的盲孔加工。非贯穿的盲孔加工。线电极电火花加工线电极电火花加工：用线状电极作工具的电火花：用线状电极作工具的电火花加工。加工。23