【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因電極絲的損耗而降低加工精度。同時(shí)由于走絲速度慢，機(jī)床及電極絲的震動(dòng)小，因此加工過(guò)程平穩(wěn)，加工精度高， mm，表面粗糙度Ra≤ μm。 慢速走絲線切割機(jī)床的工作液一般采用去離子水、煤油等，生產(chǎn)率較高。 慢走絲機(jī)床主要由日本、瑞士等國(guó)生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)有少數(shù)企業(yè)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與外企合作生產(chǎn)慢走絲機(jī)床。 ※型號(hào) 國(guó)標(biāo)規(guī)定的數(shù)控電火花線切割機(jī)床的型號(hào)，如DK7725的基本含義為：D為機(jī)床的類別代號(hào)，表示是電加工機(jī)床；K為機(jī)床的特性代號(hào)，表示是數(shù)控機(jī)床；第一個(gè)7為組代號(hào)，表示是電火花加工機(jī)床，第二個(gè)7為系代號(hào)(快走絲線切割機(jī)床為7，慢走絲線切割機(jī)床為6，電火花成型機(jī)床為1)；25為基本參數(shù)代號(hào)，表示工作臺(tái)橫向行程為250 mm?？熳呓z線切割機(jī)床簡(jiǎn)介 主要由機(jī)床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)和工作液循環(huán)系統(tǒng)組成1）機(jī)床本體 機(jī)床本體主要由床身、工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)和絲架等組成，具體介紹如下： （1） 床身 床身是支承和固定工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)等的基體。因此，要求床身應(yīng)有一定的剛度和強(qiáng)度，一般采用箱體式結(jié)構(gòu)。床身里面安裝有機(jī)床電氣系統(tǒng)、脈沖電源、工作液循環(huán)系統(tǒng)等元器件。 （2）工作臺(tái) 目前在電火花線切割機(jī)床上采用的坐標(biāo)工作臺(tái)，大多為X、Y方向線性運(yùn)動(dòng)。 （3） 運(yùn)絲機(jī)構(gòu) 在快走絲線切割加工時(shí)，電極絲需要不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)是由運(yùn)絲機(jī)構(gòu)來(lái)完成的。最常見(jiàn)的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)是單滾筒式，電極絲繞在儲(chǔ)絲筒上，并由絲筒作周期性的正反旋轉(zhuǎn)使電極絲高速往返運(yùn)動(dòng)。儲(chǔ)絲筒軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的換向及行程長(zhǎng)短由無(wú)觸點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)及其撞桿控制(如圖215中的4)，調(diào)整撞桿的位置即可調(diào)節(jié)行程的長(zhǎng)短。這種形式的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，因而應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是繞絲長(zhǎng)度小，電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁，電極絲張力不可調(diào)。圖215 快走絲線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)圖（4）絲架 運(yùn)絲機(jī)構(gòu)除上面所敘述的內(nèi)容外，還包括絲架。絲架的主要作用是在電極絲快速移動(dòng)時(shí)，對(duì)電極絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺(tái)平面保持垂直，有些機(jī)床可實(shí)現(xiàn)錐度加工。 2）脈沖電源 電火花線切割加工的脈沖電源與電火花成型加工作用的脈沖電源在原理上相同，不過(guò)受加工表面粗糙度和電極絲允許承載電流的限制，線切割加工脈沖電源的脈寬較窄(2～60 μs)，單個(gè)脈沖能量、平均電流(1～5 A)一般較小，所以線切割總是采用正極性加工。3）數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)在電火花線切割加工中起著重要作用，具體體現(xiàn)在兩方面： (1) 軌跡控制作用。(2) 加工控制。 目前絕大部分機(jī)床采用數(shù)字程序控制，并且普遍采用繪圖式編程技術(shù)，操作者首先在計(jì)算機(jī)屏幕上畫(huà)出要加工的零件圖形，線切割專用軟件。4） 工作液循環(huán)系統(tǒng) 主要包括工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回液管和過(guò)濾網(wǎng)罩等。四、總結(jié)電火花線切割機(jī)床分類、型號(hào)快走絲線切割機(jī)床 電火花線切割加工機(jī)床簡(jiǎn)介之 慢走絲線切割機(jī)床 線切割機(jī)床常見(jiàn)的功能一、復(fù)習(xí)舊課：電火花線切割機(jī)床分類、型號(hào)和快走絲線切割機(jī)床二、引入新課：講完快走絲線切割機(jī)床我們來(lái)看看高精度的高成本慢走絲線切割機(jī)床及線切割機(jī)床常見(jiàn)的功能。三、講課內(nèi)容：慢走絲線切割機(jī)床簡(jiǎn)介 同快走絲線切割機(jī)床一樣，慢走絲線切割機(jī)床也是由機(jī)床本體、脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成的。但慢走絲線切割機(jī)床的性能大大優(yōu)于快走絲線切割機(jī)床，其結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)： 1）主體結(jié)構(gòu) （1） 機(jī)頭結(jié)構(gòu) 機(jī)床和錐度切割裝置(U，V軸部分)實(shí)現(xiàn)了一體化，并采用了桁架鑄造結(jié)構(gòu)，從而大幅度地強(qiáng)化了剛度。（2） 主要部件 精密陶瓷材料大量用于工作臂、工作臺(tái)固定板、工件固定架、導(dǎo)絲裝置等主要部件，實(shí)現(xiàn)了高剛度和不易變形的結(jié)構(gòu)。（3） 工作液循環(huán)系統(tǒng) 慢走絲線切割機(jī)床大多數(shù)采用去離子水作為工作液，在較精密加工時(shí)，慢走絲線切割機(jī)床采用絕緣性能較好的煤油作為工作液。2）走絲系統(tǒng) 慢走絲線切割機(jī)床的電極絲在加工中是單方向運(yùn)動(dòng)。在走絲過(guò)程中，電極絲由儲(chǔ)絲筒出絲，由電極絲輸送輪收絲。慢走絲系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：儲(chǔ)絲筒、導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向器、張緊輪、壓緊輪、圓柱滾輪、斷絲檢測(cè)器、電極絲輸送輪、其他輔助件(如毛氈、毛刷)等。 線切割機(jī)床常見(jiàn)的功能 下面簡(jiǎn)單介紹線切割機(jī)床較常見(jiàn)的功能。(1) 模擬加工功能。模擬顯示加工時(shí)電極絲的運(yùn)動(dòng)軌跡及其坐標(biāo)。(2) 短路回退功能。加工過(guò)程中若進(jìn)給速度太快而電腐蝕速度慢，在加工時(shí)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，控制器會(huì)改變加工條件并沿原來(lái)的軌跡快速后退，消除短路，防止斷絲。(3) 回原點(diǎn)功能。遇到斷絲或其他一些情況，需要回到起割點(diǎn)，可用此操作。(4) 單段加工功能。加工完當(dāng)前段程序后自動(dòng)暫停，并有相關(guān)提示信息，如：?jiǎn)味瓮Ｖ?按OFF鍵停止加工，按RST鍵繼續(xù)加工。此功能主要用于檢查程序每一段的執(zhí)行情況。(5) 暫停功能。暫時(shí)中止當(dāng)前的功能。(6) MDI功能。手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式輸入程序功能。(7) 進(jìn)給控制功能。能根據(jù)加工間隙的平均電壓或放電狀態(tài)的變化，通過(guò)取樣、變頻電路，不斷定期地向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)，自動(dòng)調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，提高切割速度和加工精度。(8) 間隙補(bǔ)償功能。線切割加工數(shù)控系統(tǒng)所控制的是電極絲中心移動(dòng)的軌跡。因此，加工零件時(shí)有補(bǔ)償量，其大小為單邊放電間隙與電極絲半徑之和。(9) 自動(dòng)找中心功能。電極絲能夠自動(dòng)找正后停在孔中心處。(10) 信息顯示功能。可動(dòng)態(tài)顯示程序號(hào)、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度、電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)、切割軌跡圖形等參數(shù)。 (11) 斷絲保護(hù)功能。在斷絲時(shí)，控制機(jī)器停在斷絲坐標(biāo)位置上，等待處理，同時(shí)高頻停止輸出脈沖，絲筒停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(12) 停電記憶功能?？杀４嫒?jī)?nèi)存加工程序，當(dāng)前沒(méi)有加工完的程序可保持24小時(shí)以內(nèi)，隨時(shí)可停機(jī)。(13) 斷電保護(hù)功能。在加工時(shí)如果突然發(fā)生斷電，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將當(dāng)時(shí)的加工狀態(tài)記下來(lái)。(14) 分時(shí)控制功能?？梢砸贿呥M(jìn)行切割加工，一邊編寫(xiě)另外的程序。 (15)倒切加工功能(16) 平移功能。主要用在切割完當(dāng)前圖形后，在另一個(gè)位置加工同樣圖形等場(chǎng)合。這種功能可以省掉重新畫(huà)圖的時(shí)間。(17) 跳步功能?？梢院?jiǎn)化加工的操作過(guò)程。圖中，實(shí)線為零件形狀，虛線為電極絲路徑。(18) 任意角度旋轉(zhuǎn)功能?？梢源蟠蠛?jiǎn)化某些軸對(duì)稱零件的程編工藝，如齒輪只需先畫(huà)一個(gè)齒形，然后讓它旋轉(zhuǎn)幾次，就可圓滿完成。 (19) 代碼轉(zhuǎn)換功能。能將ISO代碼轉(zhuǎn)換為3B代碼等。(20) 上下異性功能。可加工出上下表面形狀不一致的零件，如上面為圓形，下面為方形等。四、總結(jié)慢走絲線切割機(jī)床 線切割機(jī)床常見(jiàn)的功能五、作業(yè)線切割機(jī)床有哪些常用的功能？ 電火花加工的常用術(shù)語(yǔ)一、復(fù)習(xí)舊課:電火花線切割機(jī)床的簡(jiǎn)介二、引入新課:要很好的掌握電火花加工，先要知道電火花加工有哪些常用術(shù)語(yǔ)。接下來(lái)就來(lái)看電火花加工的常用術(shù)語(yǔ)。三、講課內(nèi)容工具電極 電火花加工用的工具是電火花放電時(shí)的電極之一，故稱為工具電極，有時(shí)簡(jiǎn)稱電極。由于電極的材料常常是銅，因此又稱為銅公(如圖31所示)。 圖31 電火花加工示意圖放電間隙 放電間隙是放電時(shí)工具電極和工件間的距離，～ mm之間，粗加工時(shí)間隙較大，精加工時(shí)則較小。脈沖寬度ti(μs) 脈沖寬度簡(jiǎn)稱脈寬(也常用ON、TON等符號(hào)表示)，是加到電極和工件上放電間隙兩端的電壓脈沖的持續(xù)時(shí)間(如圖32所示)。 圖32 脈沖參數(shù)與脈沖電壓、電流波形脈沖間隔to(μs)) 脈沖間隔簡(jiǎn)稱脈間或間隔(也常用OFF、TOFF表示)，它是兩個(gè)電壓脈沖之間的間隔時(shí)間(如圖32所示)。放電時(shí)間(電流脈寬)te(μs) 放電時(shí)間是工作液介質(zhì)擊穿后放電間隙中流過(guò)放電電流的時(shí)間，即電流脈寬，它比電壓脈寬稍小，二者相差一個(gè)擊穿延時(shí)td。擊穿延時(shí)td(μs) 從間隙兩端加上脈沖電壓后，一般均要經(jīng)過(guò)一小段延續(xù)時(shí)間td，工作液介質(zhì)才能被擊穿放電，這一小段時(shí)間td稱為擊穿延時(shí)(見(jiàn)圖32)。脈沖周期tP(μs) 一個(gè)電壓脈沖開(kāi)始到下一個(gè)電壓脈沖開(kāi)始之間的時(shí)間稱為脈沖周期，顯然tP=ti+to(見(jiàn)圖32)。 脈沖頻率fP(Hz) 脈沖頻率是指單位時(shí)間內(nèi)電源發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)。顯然，它與脈沖周期tP互為倒數(shù)，即有效脈沖頻率fe(HZ) 有效脈沖頻率是單位時(shí)間內(nèi)在放電間隙上發(fā)生有效放電的次數(shù)，又稱工作脈沖頻率。脈沖利用率λ 脈沖利用率λ是有效脈沖頻率fe與脈沖頻率fp之比，又稱頻率比，即1脈寬系數(shù)τ 脈寬系數(shù)是脈沖寬度ti與脈沖周期tp之比，其計(jì)算公式為1占空比ψ 占空比是脈沖寬度ti與脈沖間隔to之比，ψ=ti/to。1開(kāi)路電壓或峰值電壓(V) 開(kāi)路電壓是間隙開(kāi)路和間隙擊穿之前td時(shí)間內(nèi)電極間的最高電壓(見(jiàn)圖32)。1火花維持電壓 火花維持電壓是每次火花擊穿后，在放電間隙上火花放電時(shí)的維持電壓，一般在25 V左右，但它實(shí)際是一個(gè)高頻振蕩的電壓(見(jiàn)圖32)。1加工電壓或間隙平均電壓U(V) 加工電壓或間隙平均電壓是指加工時(shí)電壓表上指示的放電間隙兩端的平均電壓。1加工電流I(A) 加工電流是加工時(shí)電流表上指示的流過(guò)放電間隙的平均電流。1短路電流Is(A) 短路電流是放電間隙短路時(shí)電流表上指示的平均電流。1峰值電流(A) 峰值電流是間隙火花放電時(shí)脈沖電流的最大值(瞬時(shí))，在日本、英國(guó)、美國(guó)常用Ip表示(見(jiàn)圖32)。1短路峰值電流(A) 短路峰值電流是間隙短路時(shí)脈沖電流的最大值，它比峰值電流要大20％～40％，與短路電流Is相差一個(gè)脈寬系數(shù)的倍數(shù)。四、總結(jié)特別是脈寬、脈間、峰值電壓、電流等。 影響材料放電腐蝕的因素一、復(fù)習(xí)舊課：電火花加工的常用術(shù)語(yǔ)有哪些、各自的定義二、引入新課：講完專業(yè)的術(shù)語(yǔ)對(duì)電火花的加工有所了解，接著便深入一些講重點(diǎn)。極性效應(yīng)和覆蓋效應(yīng)，電加工過(guò)程中兩極間的腐蝕量是不同的。這跟電極采用不同的接法、放電間隙、脈寬、電流都有關(guān)。覆蓋效應(yīng)是在電極間形成碳素層覆蓋可以保護(hù)電極的腐蝕。極性效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響 在生產(chǎn)中，將工件接脈沖電源正極(工具電極接脈沖電源負(fù)極)的加工稱為正極性加工(如圖33所示)，反之稱為負(fù)極性加工(如圖34所示)。 圖33 “正極性”接線法圖 圖34 “負(fù)極性”接線法圖 在實(shí)際加工中，極性效應(yīng)受到電極及電極材料、加工介質(zhì)、電源種類、單個(gè)脈沖能量等多種因素的影響，其中主要原因是脈沖寬度。 在電場(chǎng)的作用下，放電通道中的電子奔向正極，正離子奔向負(fù)極。在窄脈寬度加工時(shí)，由于電子慣性小，運(yùn)動(dòng)靈活，大量的電子奔向正極，并轟擊正極表面，使正極表面迅速熔化和氣化；而正離子慣性大，運(yùn)動(dòng)緩慢，只有一小部分能夠到達(dá)負(fù)極表面，而大量的正離子不能到達(dá)，因此電子的轟擊作用大于正離子的轟擊作用，正極的電蝕量大于負(fù)極的電蝕量，這時(shí)應(yīng)采用正極性加工。 在寬脈沖寬度加工時(shí)，因?yàn)橘|(zhì)量和慣性都大的正離子將有足夠的時(shí)間到達(dá)負(fù)極表面，由于正離子的質(zhì)量大，它對(duì)負(fù)極表面的轟擊破壞作用要比電子強(qiáng)，同時(shí)到達(dá)負(fù)極的正離子又會(huì)牽制電子的運(yùn)動(dòng)，故負(fù)極的電蝕量將大于正極，這時(shí)應(yīng)采用負(fù)極性加工。 在實(shí)際加工中，要充分利用極性效應(yīng)，正確選擇極性，最大限度地提高工件的蝕除量，降低工具電極的損耗。覆蓋效應(yīng)對(duì)電蝕量的影響 在材料放電腐蝕過(guò)程中，一個(gè)電極的電蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極表面上，形成一定厚度的覆蓋層，這種現(xiàn)象叫做覆蓋效應(yīng)。合理利用覆蓋效應(yīng)，有利于降低電極損耗。 在油類介質(zhì)中加工時(shí)，覆蓋層主要是石墨化的碳素層，其次是粘附在電極表面的金屬微粒粘結(jié)層?！妓貙拥纳蓷l件主要有以下幾點(diǎn)：(1) 要有足夠高的溫度。(2) 要有足夠多的電蝕產(chǎn)物，尤其是介質(zhì)的熱解產(chǎn)物──碳粒子。(3) 要有足夠的時(shí)間，以便在這一表面上形成一定厚度的碳素層。(4) 一般采用負(fù)極性加工，因?yàn)樘妓貙右自陉?yáng)極表面生成。(5) 必須在油類介質(zhì)中加工?！绊懜采w效應(yīng)的主要因素有如下：(1) 脈沖參數(shù)與波形的影響。(2) 電極對(duì)材料的影響。(3) 工作液的影響。(4) 工藝條件的影響。覆蓋層的形成還與間隙狀態(tài)有關(guān)。在電火花加工中，覆蓋層不斷形成，又不斷被破壞。為了實(shí)現(xiàn)電極低損耗，達(dá)到提高加工精度的目的，最好使覆蓋層形成與破壞的程度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。電參數(shù)對(duì)電蝕量的影響 單個(gè)脈沖能量與平均放電電壓、平均放電電流和脈沖寬度成正比。由上可見(jiàn)，要提高電蝕量，應(yīng)增加平均放電電流、脈沖寬度及提高脈沖頻率。但在實(shí)際生產(chǎn)中，這些因素往往是相互制約的。金屬材料對(duì)電蝕量的影響 當(dāng)脈沖放電能量相同時(shí)，金屬工件的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱容、熔化熱、氣化熱等愈高，電蝕量將愈少，愈難加工。 工作液對(duì)電蝕量的影響 電火花加工一般在液體介質(zhì)中進(jìn)行。液體介質(zhì)通常叫做工作液，※工作液作用主要是：(1) 壓縮放電通道，并限制其擴(kuò)展，使放電能量高度集中在極小的區(qū)域內(nèi)，既加強(qiáng)了蝕除的效果，又提高了放電仿型的精確性。(2) 加速電極間隙的冷卻和消電離過(guò)程，有助于防止出現(xiàn)破壞性電弧放電。(3) 加速電蝕產(chǎn)物的排除。(4) 加劇放電的流體動(dòng)力過(guò)程，有助于金屬的拋出。四、總結(jié)極性效應(yīng)覆蓋效應(yīng)其他因素的影響五、作業(yè)1．什么是極性效應(yīng)？在電火花加工中如何充分利用極性效應(yīng)？2．什么是覆蓋效應(yīng)？ 電火花加工工藝規(guī)律 影響加工速度的主要因素一、復(fù)習(xí)舊課：極性效應(yīng)、覆蓋效應(yīng)、其他因素對(duì)電火花腐蝕的影響二、引入新課：講述加工工藝規(guī)律的重要性，加工速度、加工精度、表面粗糙度之間的矛盾。三、講課內(nèi)容：１、加工速度定義：電火花成形加工的加工速度，是指在一定電規(guī)準(zhǔn)下，單位時(shí)