模块一数控快走丝电火花线切割加工 - 211.83.32.106.doc

模块一数控快走丝电火花线切割加工
第一单元数控快走丝电火花线切割机床的技术性使用课题
本单元主要介绍数控快走丝线切割加工前需进行的选择电极丝、安装工件、确定切割路线、选配工作液等各项工艺准备工作及加工程序编制的基本方法和技术要点，为下一步操作奠定良好基础。
课题1.1.1数控快走丝线切割加工的基本工艺流程
一．零件图样工艺分析
在消化零件图样时，主要分析零件的材料牌号、结构参数、加工精度和表面粗糙度等
是否符合快走丝线切割加工的工艺特征。
当工件为非导电材料，或工件的加工厚度超过线切割机床丝架的跨距，或工件的加工长度超过机床坐标工作台沿X、Y两个坐标方向的有效进程，一般不宜采用线切割加工。
在线切割加工时，因电极丝具有一定的直径d，加工时又有放电间隙﹠，使电极丝中心的运动轨迹与加工面相距l，即l=d/2+﹠,如图1—9所示。因此，在工件的凹面处不能得到“清角”，而是半径为l的圆角，要求凹角的过渡圆弧半径R≥l,才能进行线切割加工。同理，窄缝宽度小于电极丝直径加放电间隙的工作，也不能进行线切割加工。
快走丝线切割的加工所能达到的加工精度和表面粗糙度值是有限的，若非特殊需要，零件图样上标注的值尽可能不要太小，否则对生产率的影响很大。例如，表面粗糙度Ra值的大小对线切割速度Vw影响很大，Ra值降低一档，将使Vw大幅度下降。
二．准备电极丝
电极丝是线切割加工过程中必不可少的重要工具，合理选择电极丝的材料、直径及其均匀性是保证加工稳定进行的重要环节。
选择电极丝材料
电极丝材料应具有良好的导电性、较大的抗拉强度和良好的耐电腐蚀性能，且电极丝的质量应该均匀，直线性好，无弯折和打结现象，便于穿丝。快走丝线切割机床上用的电极丝主要是钼丝和钨钼合金丝，尤以钼丝的抗拉强度较高，韧性好，不易断丝，因而应用广泛;钨钼合金的加工效果比钼丝好，但抗拉强度较差，价格较贵，仅在特殊情况下使用。
确定电极丝直径
电极丝材料不同，其直径范围也不同，一般钼丝为¢0.06—0.25mm，钨钼合金丝为¢0.03
—0.35mm。电极丝直径小，有利于加工出窄缝合内尖角的工件，但线径太细，能够加工的工件厚度也将受限。因此，电极丝直径的大小应根据切缝宽窄、工件厚度及凹角尺寸大小等要求进行确定，快走丝线切割加工中一般使用¢0.12—0.20mm的电极丝。
电极丝半径补偿
类似于数控铣削加工，数控快走丝线切割加工时，数控系统所控制的是电极丝中心移动的轨迹。加工工件外部轮廓形状时，电极丝中心轨迹应在所加工图形的外面；加工工件内部轮廓形状时，电极丝中心轨迹应在所加工图形以内。工件轮廓与电极丝中心轨迹间的距离，即为电极丝半径补偿量l，其在数值上等于电极丝半径与单面放电间隙之和。
放电间隙与工件的材料、结构、走丝速度、电极丝的张紧程度、导轮的运行状态、工作液种类及脏污程度、脉冲电源参数等情况有关，用快走丝电火花线切割机床进行加工，在脉冲峰值电压Ui=60—80V时，一般单面放电间隙﹠=0.01—0.02mm。
在实际工作中，要精确地确定电极丝半径补偿l是比较困难的，可以在每次正式加工前，先在确定的加工条件下，试切一个工件相同材料、相同厚度的正方形，再实测出尺寸，求得准确的l值，以便更准确地实施加工。但是当积累了很多的工艺数据或者生产厂家提供了有关工艺参数时，只要查数据即可。
电极丝半径补偿的方向，按切割工件内、外轮廓以及线切割路线的不同而定。
电极丝垂直度的校正
电极丝垂直度的校正是将电极丝校正到与机床坐标工作台表面垂直。在具有U、V轴的
数控快走丝线切割机床上，电极丝运行一段时间重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。
校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器。操作思路是选择校正器
上的两个垂直于地面的相邻侧面作为基准面，校正器地面贴实工作台面，且两侧面分别平行于X、Y坐标轴方向。再选择机床的微弱放电功能，使电极丝与校正器间被加上脉冲电压，手动沿X或Y坐标轴方向将电极丝移到接近校正器的一个侧面，直到产生轻微放电火花，如图1—10所示。然后观察电极丝和校正器侧面可接触长度上放电火花的均匀程度，如出现上端或下端中只有一端有火花，说明该端离校正器侧面距离近，而另一端离校正器侧面远，电极丝不平行于该侧面，需要矫正。最后通过手动电动U轴或V轴坐标直到上下火花均匀一致，则电极丝被调整到平行于该侧面。
将电极丝分别调正到与校正器上的两个侧面平行，由于两个侧面均垂直于底面，因此电极丝也垂直于底面，即垂直于机床工作台面。
三．安装工件
选择工艺基准
为了便于线切割加工，应准备相应的定位基准以保证将工件正确、可靠地装夹在机或夹具上。通常，选择工件上面积较大的外表面作为主要定位基准，并且所选基准应尽量与图样上的设计基准