冷冲压技术.ppt

线切割加工时，是在电极丝和工件之间进行脉冲放电。电
极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极，每个电脉
冲产生一次放电，在放电通道的中心温度可高达10000℃，
熔化或汽化金属材料，后汽化了的工作液被热膨胀和局部微
爆炸的作用将熔化和汽化的金属抛出，实现对工件材料的电
蚀切割加工过程。
一般情况下，线切割的放电间隙为0.01-0.02mm，编程时，
线切割的放电间隙取0.01mm计算，放电间隙与脉冲电压密切
相关，一般来讲，脉冲电压高，放电间隙会变大。
在切割加工的过程中，为了减少电极丝的损耗和防止电极
丝被烧断，除了向放电间隙注入大量的工作液外充分冷却电
极丝外，同时，电极丝以7－10m/s的速度相对于工件做轴向运动，高速运动的电极丝有利于将工作液带入放电间隙，也
有利于把电蚀物从间隙中带出来，从而避免电弧放电的产生
电极丝局部损耗，提高切割的加工精度。
2、加工特点
与电火花成形加工相比，有如下特点：
①不需要制造成形电极，工件材料的预加工工作量少。
②能方便地加工复杂截面的型柱、型孔和窄缝等。
③脉冲电源的加工电流较小，脉冲宽度较窄，采用正极性加工，即正极接工件，负极接电极丝。不需要转换电规准，都是一次加工成形。
④采用运动的电极丝，电极的单位损耗少，加工精度就高。
⑤只对工件进行切割，余料可以继续使用，材料利用率高。
⑥工作液选用水基乳化液，不是煤油，安全，可靠，节约。⑦自动化程度高，操作方便，加工周期短，成本低，加工精度高，（尺寸精度±0.01mm,Ra=1.6-0.8μm），可以加工形状复杂的模具，如0.05-0.07mm的窄缝，0.03mm
的圆角半径。
⑧不能加工盲孔类或阶梯类成形表面的零件。
3、电火花线切割加工的分类
①按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数据程序控制及微机控制等；
②按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等；
③按加工特点可分为大、中、小型，普通直壁切割型与锥度切割型；
④按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种；4.3.2加工规准的选择
在线切割加工中，脉冲电源的电参数选择对电蚀过程是很
关键的，它直接影响了工件切割表面粗糙度，蚀除效率，切
缝的宽度大小和电极丝的损耗。对零件的加工质量影响较大
在实际生产中，选择脉冲宽度1－60μs，脉冲频率10－
100kHz。比较合适。
目前，广泛应用的脉冲电源波形一般都是矩形波：
1、短路峰值电流的选择
在其它工艺条件不变的情况下，短路峰值电流大，单个脉
冲的能量就大，切割痕迹大，粗糙度差，切割速度快，电极
丝损耗也大，加工精度低。
2、脉冲宽度的选择在一定的工艺条件下，脉冲宽度增加，单个放电能量也
增大，同样会产生上述结果。所以，精加工脉冲宽度尽量
在20μs以内选择；中加工在20－60μs内选择。
3、脉冲间隔的选择
在一定的工艺条件下，对切割速度的影响较大，对粗糙
度的影响较小，间隔小，放电次数增加，切割速度提高，
太小，电蚀物来不及排除或放电间隙来不及消电离，加工
就不稳定，易烧断电极丝。太大，会导致进给困难。一般
选择10－250μs，工件厚要选大一些。
4、开路电压的选择
在一定工艺条件下，开路电压高，加工电流大，切割速
度快、粗糙度差、加工精度下降，但加工间隙大，电蚀物
和消电流有利。综上所述，对于矩形波脉冲电源有如下规律：
①切割速度随着加工电流峰值、脉冲宽度、脉冲频率和开路电压的增大而提高。
②加工表面粗糙度值随着加工电流峰值、脉冲宽度及开路电压的减小而减小。
③加工间隙随着开路电压的提高而增大。
④表面粗糙度的改善有利于提高加工精度。
⑤在电流峰值一定的情况下，开路电压的增大有利于提高加工稳定性和脉冲利用率。
所以，针对不同要求的模具零件，必须选择合适的电加
工规准，在保证加工精度的同时，提高加工效率。4.3.3工作介质的选择
1、基本要求
工作液是放电介质又是冷却液，一般快走丝用专用乳化
液，慢走丝用去离子水。所有工作介质必须具有以下性能：
⑴具有一定的绝缘性，适合线切割的电阻率104－105Ω·cm
⑵较好的洗涤性能，对工件具有较好的附着力、渗透性和
除污能力。
⑶较好的冷却性，具有良好的吸热、传热和散热性能。
⑷对环境无污染，对人体无害，配制方便，使用寿命要长。
2、工作介质对工艺指标的影响
纯净的介质容易形成放电通道，介质太脏，消除电离困难
容易引起二次放电。4.3.4工件的装夹与预防变形
电火花线切割工件的装夹形式比较简单，一般使用压板螺
钉固定工件，有时也使用分度夹具和旋转夹具。
工件的找正一般采用：拉表法、固定基准面靠定法、专用
夹具法等。
电极丝初始位置的确定：
①对于要求较低的零件，采用目测法，通过基准和划线采用火花放电的方法来找正。
②对于加工要求较高的零件，采用电阻法