高低双速走丝电火花线切割工艺.doc

高低双速走丝电火花线切割工艺姓名：班级：学号：1.电火花线切割技术简介电火花线切割加工（Wire-cutElectricDischargeMachine，以下简称WEDM）是采用线状电极作为工具对工件进行脉冲放电实现加工的。线切割机床按电极丝的运丝速度可分为高速走丝机床和低速走丝机床。电极丝运动速度7～10m/s的为高速走丝电火花线切割（简称HSWEDM）机床，低于0.2m/s的为低速走丝电火花线切割（简称LSWEDM）机床。国产的绝大多数为HSWEDM机床，国外的和台湾地区都是LSWEDM机床。目前，国内外的线切割机床已占电加工机床的80%以上。1.1加工原理电火花线切割加工的基本原理和电火花成型加工一样，是利用工具电极对工件进行脉冲放电而实现加工的，但是电火花线切割加工无需制作成型电极，而是采用细金属丝（电极丝）作为工具电极。图1为电火花线切割加工示意图。工件和电极丝分别接电源的正负极，电极丝以一定的速度往复或单向运动，不断进入和离开放电区域，同时在电极丝和工件之间浇注放电介质。此时，只要有效控制电极丝相对工件运动的轨迹和速度就能切割出一定形状和尺寸的工件。图1电火花线切割加工示意图1-贮丝筒2-电极丝3-丝架4-导轮5-脉冲电源6-工作台7-工作液箱电火花线切割放电加工的微观过程是热（主要是表面热源）和力（电场力、磁场力、热力、流体力学）等综合作用的过程。这一过程大致可分为介质击穿、放电通道形成、能量转换与传递、电蚀产物的抛出和消电离等四个相对独立又相互连接的阶段。[1]1.2特点电火花线切割具有电火花加工的共性，亦有其自身的特性，其工艺特点为：（1）工件必须是导电材料；（2）材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的；（3）工具电极和工件之间不直接接触，几乎没有切削力，所以加工的材料可以选用高硬度的材料（一般加工工件都可在淬火后进行）；（4）加工对象主要是二维型面，当机床上加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能后，也可以加工锥面。但是不能加工盲孔；（5）自动化程度高、操作方便，易于实现自动化；（6）不需要制造成形电极，用简单的电极丝即可对工件进行加工。[2]1.3应用范围线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条新的工艺途径，适合加工各种特殊性能的材料和各种复杂表面及微细、精密、薄壁以及低刚性零件，因而广泛应用于航空、电子、电器、汽车、家电、轻工等领域。电火花线切割技术用于模具制造已相当成熟，据估计约有75%～80%的电火花线切割机床用于模具加工，因此电火花线切割技术已经成为国内外冲压模制造中不可缺少的重要技术。电火花线切割的具体应用范围如表1所示：表1电火花线切割技术的应用领域分类适用范围二维形状模具冷冲模（冲裁模、弯曲模和拉伸模）、粉末冶金、挤压模、塑料模三维形状模具冲裁模落料凹、三维型材挤压模、拉丝模电火花加工用的电极加工形状复杂、微细通孔用的电极、加工带斜度的型腔电极微细精密加工加工化学纤维喷丝头异性窄缝、槽微型精密齿轮及模具量具轮廓成型刀具外形、样板凸轮及模板试制品及零件加工试制品直接加工多品种、小批量的几何形状复杂的零件以及超大厚度零件特殊材料零件加工半导体材料、铁氧体材料、陶瓷材料、聚晶金刚石1.2.3分类根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常又分为两大类：一类是高速走丝电火花线切割（HighSpeedWire-cutElectricDischargeMachine,HSWEDM），这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为6~12m/s，这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机（LowSpeedWire-cutElectricDischargeMachine,LSWEDM），这类机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种。2.高速走丝2.1走丝方式高低双速走丝电火花多次切割时，一般也是一次切割成型，后续多次切割提高精度和表面质量。因此，一次切割的首要任务是提高切割效率，而切割精度和表面质量可通过后续多次切割来完成。由前文可知，在一次切割效率方面，LSWEDM显著高于HSWEDM，但LSWEDM高效切割的成本较高，另外，LSWEDM的核心技术，目前国内还难以做到完全消化、吸收，国产的LSWEDM切割效率与国外仍有较大差距。故在高低双速走丝高效切割的走丝方式选择上，本文最终选择了高速走丝切割。高速走丝为我国独创的线切割加工工艺方法，其具有切割厚度大、切割成本低，同时机床的设计、制造技术难度较低，维护和使用极为方便