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2014年05月21日

数控线切割机床的原理及分类

  数控线切割机床是利用高能量密度的电火花放电烧蚀原理进行加工的,属于特种加工范畴,它只能对导电材料进行加工。电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部分内容:

  (1)数控线切割机床在加工时,切割刀具(铜丝或钼丝)和工件之间加有20KHz、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件之间的间隔足够近时(约0.01mm),电压击穿冷却切削液介质,在切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电,高能量密度电火花放电瞬间温度可以达到7000℃或更高,高温使被切削金属瞬间汽化,天生金属氧化物,熔融于切削液中,被移动中的切割刀具带出加工区域。

  (2)电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。


  (3)工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。


  数控线切割机床根据工作状态不同分为快速处和慢走的两种。 快走丝机床位用钼丝作为加工刀具,钼丝在使用中往复快速运动。工作中钼丝的运动速度可以达到10m/s以上。由于其运动速度较高,对支承钼丝运动的滚轮的运动精度和使用寿命要求较高。同时钼丝在高速运动时,由于多种物理因素的影响,如:支承滚轮的振动、加工中电火花局部爆炸引起的不平衡张力等,可能使处于切割区域的钼丝产生径向振动,因此很难保证其正确的运动轨迹,特别是在型腔的角部很轻易造成加工缺陷,所以快走丝线切割的加工精度往往较低,常用于精度要求较低的零件加工。快走丝数控线切割机床功能比较单一,价格使宣。快走丝线切割机床常用的钼丝直径有0.15mm、0.18mm等规格,因钼丝传导电流容量的影响(3A ~ 6A),使得快走丝线切割机床的加工效率稍低。数控线切割快走丝机床慢走丝线切割机床使用经过精密拉制的铜丝作为切割加工刀具,加工中铜丝的运动速度最低只有20mm/s,大大低于快走丝线切割机床,作为加工刀具的铜纹均为一次促使用。由于使用高精度轴承支承铜丝的传动滚轮,铜丝的直线运动精度较高。一次性使用的铜丝刀具,完全避免了因电火花烧蚀引起铜丝直径减小对加工精度的影响,可以保证比较高的加工精度。通过在往离子水中进行“二次加工”或“多次加工”的方法,配合火花放电的能量控制系统,可以大大进步加工工件的直线度和表面加工质量。慢走丝线切割机休使用铜丝的直径可以达到0.3mm或更高,可以通过10A以上高频电流,其单位时间的金属往除率远高于快走丝线切割机床。

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