電火花機(jī)線切割加工的特點(diǎn)

標(biāo)簽：電火花機(jī)|首選鼎億

電火花機(jī)線切割加工的過程的工藝和機(jī)理與電火花機(jī)穿孔成型加工既有共同性，又有特殊性。             

一、電火花機(jī)線切割加工與電火花穿孔成型加工的共同點(diǎn)兩者在加工原理、工作機(jī)理、工藝、適應(yīng)材料等方面相同，具體表現(xiàn)為：   

（1）線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本相似。單個(gè)脈沖也有多種形

式的放電形態(tài)，如開路、短路、正?；鸹ǚ烹姷?。  

（2）線切割加工的加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似，可以加工硬質(zhì)合金等一切導(dǎo)電材料。 

二、電火花機(jī)線切割加工與電火花穿孔成型加工的不同點(diǎn)兩者在加工極性、工作液、放電狀態(tài)、接觸方式、電極形式、電極絲的加工特點(diǎn)、工具損耗等方面有不同處，具體表現(xiàn)為：

（1）以0.03~0.35mm的金屬絲作為工具電極，不需要制造特定形狀的電極因而省掉了成型的工具電極，大大降低了成型工具電極的設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用。用簡(jiǎn)單的工具電極，靠數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的切割軌跡，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，加工周期短，這不僅對(duì)新產(chǎn)品的試制很有意義，對(duì)大批量生產(chǎn)也增加了快速性和柔性。

（2）雖然加工的對(duì)象主要是平面形狀，但是除了有金屬絲直徑?jīng)Q定的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的最小直徑R（金屬線半徑+放電間隙）這樣的限制外，任何復(fù)雜的形狀都可以加工。無論被加工工件的硬度如何，只要是導(dǎo)體或半導(dǎo)體的材料都能實(shí)現(xiàn)加工。

（3）輪廓加工所需的加工余量少，能有效節(jié)約貴重的材料。由于電極絲比較細(xì)，可以加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件。又由于切縫很窄，且只對(duì)工件材料進(jìn)行“套料”加工，實(shí)際金屬去除量很少，因此材料的利用率很高，這對(duì)加工、節(jié)約貴重金屬有著重要意義。

（4）可忽略電極絲損耗，加工精度高。高速走絲線切割采用低損耗脈沖電源；低速走絲線切割采用單向連續(xù)供絲，在加工區(qū)總是保持新電極絲加工。由于采用移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲進(jìn)行加工，使單位長(zhǎng)度電極絲的損耗較少，從而對(duì)加工精度的影響比較小，特別在低速走絲線切割加工時(shí)，電極絲一次性使用，電極絲損耗對(duì)加工精度的影響更小。正是電火花線切割加工有許多突出的長(zhǎng)處，因而在國(guó)內(nèi)、外發(fā)展都較快，已獲得了廣泛的應(yīng)用。 

（5）電極與工件之間存在著“疏松接觸”式輕壓放電現(xiàn)象。近年來的研究結(jié)果表明，當(dāng)柔性電極絲與工件接近到通常認(rèn)為的放電間隙時(shí)，并不發(fā)生火花放電，甚至當(dāng)電極絲已經(jīng)接觸到工件，從顯微鏡中已經(jīng)看不到間隙時(shí)，也常?？床坏交鸹?。只有當(dāng)工件將電極絲頂彎，偏移一定距離（幾微米到幾十微米）時(shí)，才發(fā)生正常的火花放電。及每進(jìn)給1微米，放電間隙并不減小1微米，而是鉬絲增加一點(diǎn)張力，向工件增加一點(diǎn)側(cè)向壓力，只有電極絲和工件之間保持一定的輕微接觸壓力，才形成火花放電。

因此可以認(rèn)為，在電極絲和工件之間存在著某中電化學(xué)產(chǎn)生的絕緣薄膜介質(zhì)，當(dāng)電極絲被頂彎所造成的壓力和電極絲相對(duì)工件的移動(dòng)摩擦使這種介質(zhì)減薄到可被擊穿的程度，才發(fā)生火花放電。放電發(fā)生之后產(chǎn)生的爆炸力可能使電極絲局部振動(dòng)而脫離接觸，但宏觀上仍是輕壓放電。 

（6）采用乳化液或去離子水的工作液，不必?fù)?dān)心發(fā)生火災(zāi)，可實(shí)現(xiàn)晝夜無人看守連續(xù)加工。采用水或水基工作液，不會(huì)引燃起火，容易實(shí)現(xiàn)安全無人運(yùn)轉(zhuǎn)。但由于工作液的電阻率遠(yuǎn)比煤油小，因而在開路狀態(tài)下，仍有明顯的電解電流。電解效應(yīng)有益改善加工表面的粗糙度。 

（7）一般沒有穩(wěn)定的電弧放電狀態(tài)。因而電極絲與工件始終有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，尤其是高速走絲電火花線切割加工時(shí)更是如此，因此線切割加工的間隙狀態(tài)可以認(rèn)為是由正常火花放電、開路和短路這三種狀態(tài)組成的。但往往在單個(gè)脈沖內(nèi)有多種放電狀態(tài)，有“微開路”、“微短路”現(xiàn)象。

（8）任何復(fù)雜形狀的零件，只要能編制加工程序就可以進(jìn)行加工，因而很適合小批量零件和試制品的生產(chǎn)加工，加工周期短，應(yīng)用靈活。 

（9）依靠微型計(jì)算機(jī)控制電極絲軌跡和間隙補(bǔ)償功能，同時(shí)加工凹、凸兩種模具時(shí)間隙可任意調(diào)節(jié)。采用四軸聯(lián)動(dòng)，可加工上、下面異型體，形狀扭曲曲面體，變錐度和球形體等零件。 

（10）電極工具是直徑較小的細(xì)絲，故脈沖寬度、平均電流等不能太大，加工工藝參數(shù)的范圍較小，屬中、精正極性電火花加工，工件常接脈沖電源正極。

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