一 前言:
电火花线切割简称线切割。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。如今,线切割机床已占电火花机床的大半。
二、什么是线切割加工
电火花线切割加工(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(称为电极丝钼丝或者铜丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。线切割只能加工通透的各种直线、曲线的零件;
随着工业生产的发展和科学技术的进步,具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性,高粘性和高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多,这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因此,人们除了进一步发展和完善机械加工法之外,还努力寻求新的加工方法。电火花线切割能够适应生产发展的需要,并在应用中显示出很多优异性能,因此,得到了迅速发展和日益广泛的应用。
三、火花机分类:快走丝线切割 慢走丝线切割
1、快走丝线切割 : 主要针对精度及表面光洁度不高的模具,机械零件进行线切割加工,主要加工模具镶件 型腔镶件、等机械零配件;
2、 慢走丝线切割:
慢走丝线切割, 慢走丝线切割是一种高精度、高效率,能获得较高的表面光洁度,能获得较高的零件精度,主要用于加工:高精度机械零件及模具,及精度光洁度高的机械配件;
四、快走丝线切割与慢走丝线切割区别
快走丝与慢走丝,是以电极丝走丝切割速度来进行区分的。 1、快走丝的丝速通常在10m/s左右,目前切割速度一般约60平方毫米/分,最高速度有达到200多平方毫米/分的;慢走丝的走丝速度一般低于0.25m/s,它的切割速度比快走丝要高、精度要好。 2、切割工件的速度,与工艺要求有关,也与机床性能、被加工材料性质及形状等有关;若不计表面粗糙度,设平均加工速度为80平方毫米/分,则切断一个直径为50的圆棒,用快走丝约需25min。 3、快走丝机床与慢走丝机床,虽同属于电火花线切割机床,但由于走丝方式的不同,以及历史原因造成的主攻方向的不一样,使得二者有很大的区别、适应于不同的加工领域。 4、快走丝一般采用钼丝或钨丝作电极,可以重复使用直到钼丝断丝。而慢走丝一般采用铜丝作电极,线电极只是单向通过,只能一次性使用。慢走丝加工精度±1.5um,通常丝速在300平方MM/min,粗糙度Ra0.1~0.2um,直径0.03~0.1MM的细丝可一次性完成冷冲压模的凸凹模及 0.04MM的窄槽和R0.02圆角的加工,锥度已能超过30度以上的精密加工水平。加工费很贵。 5、目前快走丝线切割的加工费为0.4~0.5分/平方毫米,而慢走丝线切割的加工费是快走丝线切割的加工费的10倍,即4~5分/平方毫米 6、综上所述:慢走丝线切割切割快,精度高,费用昂贵。 五、线切割加工的特点如下:
(1) 它以0.03~0.35mm线径金属线为电极工具,不需要制造特定形状的电极。
(2) 虽然加工的对象主要是平面形状,但是除了有金属丝直径决定的内侧脚的最小直径R(金属线半径+放电间隙)这样的限制外,任何的限制外,任何复杂的零件都可以加工。
(3) 轮廓加工所需加工的余量少,能有效地节约贵重的材料。
(4) 可无视电极丝损耗(高速走丝切割采用低损耗脉冲电源;慢速走丝线切割采用单向连续供丝,在加工区总是保持新电极丝加工),加工精度高
(5) 依靠微型计算机控制电极丝轨迹和间隙补偿功能,同时加工凹凸两种模具时,间隙可任意调节。 (6) 采用乳化液或去离水的工作液,不必担心发生火灾,可以昼夜无人连续加工。
(7) 无论被加工工件的硬度如何,只要是导体或半导体的材料都能实现加工。
(8) 任何复杂开头的零件,只要能编制加工程序就可以进行加工,因而很适合小批零件和试制品的生产加工,加工周期短,应用灵活。
(9) 采用四轴联动,可加工上,下面异形体,形状扭曲曲面体,变锥度和球形等零件
六、总结
在产品结构设计过程中,我们要清楚用什么样的加工设备加工能完成设计需求,所以作为一名合格的结构工程师,机械加工工艺也是必须掌握的技能;
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