【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 介液的汽化，形成一個(gè)氣泡，并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高。然后電流中斷，溫度突然降低，引起氣泡內(nèi)向爆炸，產(chǎn)生的動(dòng)力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑，并被電介液排走。然后通過(guò)NC控制的監(jiān)測(cè)和管控，伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。電火花線切割機(jī)按走絲速度可分為高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“快走絲”）、低速單向走絲電火花線切割機(jī)（Low Speed oneway walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“慢走絲”）和立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三類。又可按工作臺(tái)形式分成單立柱十字工作臺(tái)型和雙立柱型（俗稱龍門型）。 線切割的原理：其工作原理如下圖所示。繞在運(yùn)絲筒4上的電極絲1沿運(yùn)絲筒的回轉(zhuǎn)方向以一定的速度移動(dòng)，裝在機(jī)床工作臺(tái)上的工件3由工作臺(tái)按預(yù)定控制軌跡相對(duì)與電極絲做成型運(yùn)動(dòng)。脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。 加工原理圖低速走絲線切割機(jī)電極絲以銅線作為工具電極，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60~300V的脈沖電壓，并保持5~50um間隙，間隙中充滿脫離子水(接近蒸餾水)等絕緣介質(zhì)，使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電，并彼此被消耗、腐蝕，在工件表面上電蝕出無(wú)數(shù)的小坑，通過(guò)NC控制的監(jiān)測(cè)和管控，伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。，表面質(zhì)量也接近磨削水平。工作平穩(wěn)、均勻、抖動(dòng)小、加工精度高、表面質(zhì)量好，但不宜加工大厚度工件。由于機(jī)床結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)含量高，機(jī)床價(jià)格高，因此使用成本也高。 單向走絲電火花線切割機(jī)床早期只有國(guó)外公司的獨(dú)有機(jī)種。臺(tái)灣的低速走絲電火花線切割機(jī)起步雖然較晚，但這幾年來(lái)發(fā)展迅速。其關(guān)鍵的一個(gè)舉措就是由若干家電加工機(jī)床制造企業(yè)共同出資，在有關(guān)部門一定限度的支持下，由臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院投入大量的人力、物力做關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)10多年的攻關(guān)，在控制系統(tǒng)及電源等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。臺(tái)灣各企業(yè)制造的低速走絲電火花線切割機(jī)目前應(yīng)屬中檔機(jī)的范圍，近3年每年達(dá)到20%～30%的增長(zhǎng)率，估計(jì)未來(lái)5年，臺(tái)灣低速走絲電火花線切割機(jī)的年產(chǎn)量能達(dá)2000臺(tái)，可占世界市場(chǎng)的25%以上。低速走絲電火花線切割機(jī)的技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好，可以獲得較高的回報(bào)，是電加工行業(yè)各個(gè)廠家的“必爭(zhēng)之地”、“戰(zhàn)略高地”。目前還有一些國(guó)內(nèi)企業(yè)則希望通過(guò)與臺(tái)灣相關(guān)企業(yè)的合作，來(lái)發(fā)展低速走絲電火花線切割加工技術(shù)。 立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)（臥式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)）。立式回轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)的特點(diǎn)與傳統(tǒng)的高速走絲和低速走絲電火花線切割加工均有不同，首先是電極絲的運(yùn)動(dòng)方式比傳統(tǒng)兩種的電火花線切割加工多了一個(gè)電極絲的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；其次，電極絲走絲速度介于高速走絲和低速走絲直接，速度為1～2m/s。由于加工過(guò)程中電極絲增加了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以立式回旋電火花線切割機(jī)與其他類型線切割機(jī)相比，最大的區(qū)別在于走絲系統(tǒng)。立式回轉(zhuǎn)電火花線切割機(jī)的走絲系統(tǒng)由走絲端和放絲端兩套結(jié)構(gòu)完全相同的兩端做為走絲結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電極絲的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和低速走絲的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。兩套主軸頭之間的區(qū)域?yàn)橛行Ъ庸^(qū)域。除走絲系統(tǒng)外，機(jī)床其他組成部分與高速走絲線切割機(jī)相同。 　　與單向低速走絲電火花線切割機(jī)床相比，往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床在平均生產(chǎn)率、切割精度及表面粗糙度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上還存在較大差距。針對(duì)這些差距，本世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)有數(shù)家高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了在高速走絲機(jī)上的多次切割加工（該類機(jī)床被俗稱為“中走絲” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining）。所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間，而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床，其走絲原理是在粗加工時(shí)采用812m/s高速走絲，精加工時(shí)采用13m/s低速走絲，這樣工作相對(duì)平穩(wěn)、抖動(dòng)小，并通過(guò)多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來(lái)的誤差，使加工質(zhì)量也相對(duì)提高，加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)幾乎所有生產(chǎn)高速走絲電火花線切割機(jī)床的廠家都在生產(chǎn)及銷售中走絲，但最終表明不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)都能進(jìn)行多次切割，或者說(shuō)不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后都能獲得好的工藝效果。因此我們的生產(chǎn)企業(yè)必須充分注意到這個(gè)問(wèn)題，一定要按系統(tǒng)工程來(lái)做，真正把這一技術(shù)用好，把這一產(chǎn)品做好。往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后，雖加工質(zhì)量有明顯提高，但它仍然屬于高速走絲電火花線切割機(jī)的范疇，切割精度和光潔度仍與低速走絲機(jī)存在較大差距，且精度和光潔度的保持性也需要進(jìn)一步提高?！爸凶呓z機(jī)”具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低以及使用消耗少等特點(diǎn)，因此也有其生存的空間，目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)仍然是高速走絲機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)用戶的宣傳上一定要實(shí)事求是。 用線切割加工切削刀具是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法，尤其是可以加工出傳統(tǒng)方法無(wú)法加工復(fù)雜幾何形狀的刀具。在切割某些刀具要求的大錐度時(shí)，一般采用兩種方法：一是將被加工刀具偏擺成一定的角度， 即頂刃后角（圖1）；二是將鉬絲在V向偏擺成一定的角度，其值亦為禮（圖2）。通常認(rèn)為，應(yīng)用圖1所示方法時(shí)，應(yīng)確保刀具偏擺角的精度(采用正弦規(guī)），因而將直接影響前刀面上廓形曲線在水平面上的投影曲線的精度；應(yīng)用圖2所示方法時(shí)，鉬絲偏擺角的精度可不作嚴(yán)格要求。當(dāng)大尺寸刀具呈一定角度安裝，或一定尺寸刀具 呈大角度安裝時(shí)，如圖1所示，導(dǎo)致鉬絲的上下導(dǎo)向輪 相距較遠(yuǎn)，這樣勢(shì)必會(huì)增加鉬絲露出的長(zhǎng)度，使鉬絲在 加工過(guò)程中更容易彎曲而產(chǎn)生誤差，同時(shí)還會(huì)減小切 削液對(duì)工件的沖洗作用，從而難于達(dá)到和保持一定的 重復(fù)性和精度。如果將鉬絲安裝成一定角度（圖2）， 上下導(dǎo)向輪之間的距離就不必隨加工的大錐度或大尺寸刀具而相距很遠(yuǎn)，這樣就避免了切割時(shí)鉬絲露出過(guò) 長(zhǎng)，從而保證了切割精度。所以偏擺鉬絲法比偏擺刀具法得到了更廣泛的應(yīng)用。小結(jié)：綜上分析可知：設(shè)計(jì)時(shí)麻花鉆繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿自身軸線做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鉆頭與鉬絲的夾角θ與偏擺鉬絲法中的相等，即θ==59186。；麻花鉆后刀面切削部分的長(zhǎng)度為=，即設(shè)計(jì)時(shí)的絲杠進(jìn)給量不足7mm，因此，把裝置分為回轉(zhuǎn)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)，具體介紹如下：說(shuō)明：麻花鉆通過(guò)扳手三爪鉆頭夾安裝在主軸的一段，主軸通過(guò)軸承安裝在軸承座中，軸承座裝上支撐板上，上支撐板安裝在連接板上；主軸的另一段通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連。需要用到的機(jī)械元件有：扳手三爪鉆頭夾，主軸，軸承，聯(lián)軸器，步進(jìn)電機(jī)。：本設(shè)計(jì)的麻花鉆直徑為20mm，為了滿足設(shè)計(jì)要求，決定采用扳手三爪鉆頭夾。本設(shè)計(jì)采用錐孔鉆頭夾及連接形式，型式為20H，具體數(shù)據(jù)如下：錐孔連接形式的鉆夾頭尺寸見(jiàn)圖1和表1錐孔連接形式見(jiàn)圖2和表2圖2表2鉆夾頭扳手外形尺寸和適用范圍見(jiàn)圖3和表3 1—扳手體 2—扳手桿 a扳手齒 檢驗(yàn)用芯軸要求見(jiàn)圖本設(shè)計(jì)所需用軸對(duì)材料的需求不太大，所受到的力也不算太大，因此材料可以選擇45鋼，熱處理用調(diào)制處理，其具體參數(shù)如下：軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：由公式 ，帶入數(shù)據(jù)得：=由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表153查得45號(hào)鋼的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限為2545MPa=。軸的剛度校核計(jì)算：由公式 得各段軸的撓度由機(jī)械設(shè)計(jì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表155中查得一般用途的軸的允許撓度[y]()lmm通過(guò)計(jì)算后均達(dá)標(biāo)。：設(shè)計(jì)中上半部分為了滿足旋轉(zhuǎn)的需要，采用軸承座的方式；下半部分支撐絲杠及旋轉(zhuǎn)，故考慮在支撐方面采用兩端固定的方式。在選擇了滾珠絲杠的型號(hào)后，由于我們采用的是已知的絲杠。所有尺寸都已經(jīng)確定，上半部分為兩個(gè)相同