線切割放電加工基本原理與方法簡介

1、譚雪江譚雪江20022002年年3 3月月線切割加工原理試用版試用版割割工工加加線線切切放放電電原原理理課程提醒你課程提醒你! !本課程內(nèi)容理論性較強可能會.割割工工加加線線切切放放電電原原理理目目 錄錄.放電加工法簡介.線切割放電加工基本原理.線切割放電加工基本規(guī)律.線切割加工的加工范圍.塑模線割設(shè)備概況6.結(jié)束語割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第一節(jié)第一節(jié).放電加工法的放電加工法的產(chǎn)生及發(fā)展產(chǎn)生及發(fā)展:18世紀(jì)70年代-發(fā)明蒸汽機18世紀(jì)80年代-傳統(tǒng)機械加工法產(chǎn)生1943年-前蘇聯(lián)拉扎林柯夫婦發(fā)明電火花加工法1955年-我國設(shè)計研制出穿孔

2、機,電火花機床1961年-中科院研制出我國第一臺線割機”春燕”1963年-哈爾濱工業(yè)大學(xué)開設(shè)放電加工課程割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第一節(jié)第一節(jié).放電加工法的放電加工法的產(chǎn)生及發(fā)展產(chǎn)生及發(fā)展:1969年-上海電表廠張維良發(fā)明快走絲線割機 復(fù)旦大學(xué)研制開發(fā)出”線割數(shù)控系統(tǒng)”1979年-我國成立第一個電加工學(xué)會1981年-高校間成立加工教學(xué)研究會1997年-線割機床年產(chǎn)量 3800臺割割工工加加線線切切放放電電原原理理第一章第一章. .放電加工法簡介放電加工法簡介第二節(jié)第二節(jié).傳統(tǒng)切削加工傳統(tǒng)切削加工與電火花加工的特點與電火花加工的特點:傳統(tǒng)切

3、削加工傳統(tǒng)切削加工1.依靠刀具材料比工件更硬2.依靠機械能把工件多余材料切除.電火花加工法電火花加工法1.工具硬度可以低于被加工材料硬度.2.不主要依靠機械 能去除金屬;工具 與工件之間不存 在顯著機械切削力.割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第一節(jié)第一節(jié). .線切割放電原理線切割放電原理線割放電加工如圖所示,以銅線作為工具電極,在銅線與鋼.銅或超硬合金等被加工物材料之間施加60300v的脈沖電壓,並保持550u間隙,間隙中充滿煤油.水等絕緣介質(zhì),使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電,並彼此被消耗.腐蝕.在工件表面上電蝕出無數(shù)的小坑.

4、通過NC控制的監(jiān)測和管控,伺電極絲被加工工作物(工件)加工電源脈沖電源電流峰值(IP)放電時間(ON)休止時間(off)割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第一節(jié)第一節(jié). .線切割放電原理線切割放電原理服機構(gòu)執(zhí)行.使這種放電現(xiàn)象均勻一致,從而達(dá)到加工被加工物,使之具要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品電極絲被加工工作物(工件)割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第二節(jié)第二節(jié). .線切割放電的基本條件線切割放電的基本條件1.1.有充足的脈沖電源有充足的脈沖電源3.3.有絕緣性能的

5、液體作介質(zhì)有絕緣性能的液體作介質(zhì)2.2.工具工具( (銅絲銅絲) )與工件之間保持一定距離與工件之間保持一定距離割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節(jié)第三節(jié). .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程1.1.極間介質(zhì)電離極間介質(zhì)電離, ,擊穿擊穿, ,形成放電通道形成放電通道施加電壓施加電壓撞擊分子或原子撞擊分子或原子形成電場形成電場1010V/mm100V/umV/mm100V/um負(fù)電子沖向陽極負(fù)電子沖向陽極產(chǎn)生電離產(chǎn)生電離形成放電通道形成放電通道割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理

6、線切割放電加工基本原理第三節(jié)第三節(jié). .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程. .介質(zhì)熱分解介質(zhì)熱分解, ,工具和材料融化工具和材料融化, ,氣化熱膨脹氣化熱膨脹: :電子奔向正極電子奔向正極, ,離子奔向負(fù)極離子奔向負(fù)極沸騰沸騰電電, ,動動, ,熱熱氣化氣化, ,融化融化體積猛增體積猛增割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節(jié)第三節(jié). .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程 . .工具和材料拋出工具和材料拋出: :體積猛增內(nèi)外壓力不等高壓處熔液和蒸汽排擠拋出割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放

7、電加工基本原理線切割放電加工基本原理第三節(jié)第三節(jié). .線切割放電的物理過程線切割放電的物理過程. .極間介質(zhì)消電離極間介質(zhì)消電離: :電源結(jié)束電壓電流為零帶電粒子復(fù)合為中性粒子介質(zhì)恢復(fù)絕緣性割割工工加加線線切切放放電電原原理理第二章第二章. .線切割放電加工基本原理線切割放電加工基本原理第四節(jié)第四節(jié). .未知領(lǐng)域未知領(lǐng)域工作液成份作用放電間隙內(nèi)部狀況 正負(fù)極間能量轉(zhuǎn)換與分配通道結(jié)構(gòu) 材料拋出放電過程中熱場,流場,力場變割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規(guī)律線切割放電加工基本規(guī)律第一節(jié)第一節(jié). .極性效應(yīng)極性效應(yīng)在線切割加工過程中在線切割加工過程中, ,無論是正

8、極還是負(fù)極無論是正極還是負(fù)極都會受到不同程度的電蝕都會受到不同程度的電蝕( (不論材料是否相不論材料是否相同同),),這種單純由于正負(fù)極性不同而彼此電這種單純由于正負(fù)極性不同而彼此電蝕量不一樣的一種現(xiàn)象蝕量不一樣的一種現(xiàn)象. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規(guī)律線切割放電加工基本規(guī)律第二節(jié)第二節(jié). .吸附效應(yīng)吸附效應(yīng)在線切割加工過程中在線切割加工過程中, ,正的電極表面能吸正的電極表面能吸附附. .分解游離出來的碳微粒的一種現(xiàn)象分解游離出來的碳微粒的一種現(xiàn)象. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規(guī)律線切割放電加工基本規(guī)律

9、第三節(jié)第三節(jié). .熱傳效應(yīng)熱傳效應(yīng)放電過程中放電過程中, ,工件表面的瞬時溫度不僅與瞬工件表面的瞬時溫度不僅與瞬時放電的總熱量有關(guān)時放電的總熱量有關(guān)( (和放電能量成正比和放電能量成正比),),還與工件材料的導(dǎo)熱性能有關(guān)還與工件材料的導(dǎo)熱性能有關(guān). .導(dǎo)熱性能導(dǎo)熱性能較差的材料在相同條件下?lián)p耗較大較差的材料在相同條件下?lián)p耗較大. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規(guī)律線切割放電加工基本規(guī)律第四節(jié)第四節(jié). .常數(shù)影響常數(shù)影響材料的熔點材料的熔點. .沸點沸點. .比熱容比熱容. .熔化熱熔化熱. .氣化熱愈高氣化熱愈高, ,電蝕量將愈少電蝕量將愈少. .愈難加

10、工愈難加工. . 割割工工加加線線切切放放電電原原理理第三章第三章.線切割放電加工基本規(guī)律線切割放電加工基本規(guī)律第五節(jié)第五節(jié). .工作液影響工作液影響作用作用: : a.a.形成火花擊穿的放電通道形成火花擊穿的放電通道; ;b.b.放電結(jié)束后迅速恢復(fù)間隙絕緣狀態(tài)放電結(jié)束后迅速恢復(fù)間隙絕緣狀態(tài); ;c.c.對通道產(chǎn)生壓縮作用對通道產(chǎn)生壓縮作用; ;d.d.幫助電蝕產(chǎn)物的拋出和排出幫助電蝕產(chǎn)物的拋出和排出; ;e.e.冷卻冷卻. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第四章第四章.線切割加工的加工范圍線切割加工的加工范圍第一節(jié)第一節(jié). .形狀方面形狀方面圓孔圓孔, ,方孔方孔, ,異形孔異形孔,

11、,圓柱形圓柱形, ,方柱形方柱形, ,錐形錐形, ,上下異形上下異形, ,長齒形長齒形, ,長槽形長槽形, ,齒輪齒輪形狀等二維形狀形狀等二維形狀, ,還能加工三維直紋面還能加工三維直紋面形狀形狀. .割割工工加加線線切切放放電電原原理理第四章第四章.線切割加工的加工范圍線切割加工的加工范圍第二節(jié)第二節(jié). .材料方面材料方面線切割加工目前主要加工的材料有線切割加工目前主要加工的材料有: :各種板材各種板材, ,磁鋼磁鋼, ,硅鋼片沖片硅鋼片沖片, ,鉬鉬. .鎢鎢. .半導(dǎo)體材料及粉末冶金鋼半導(dǎo)體材料及粉末冶金鋼, ,貴重金屬等具有導(dǎo)電性能貴重金屬等具有導(dǎo)電性能或半導(dǎo)性能的材料切割或半導(dǎo)性能的

12、材料切割. . 線線割割機機AP200 塑模線切割設(shè)備概況塑模線切割設(shè)備概況 塑模線切割設(shè)備概況塑模線切割設(shè)備概況AP200 線線割割機機設(shè)備名稱線切割加工機廠牌SODICK機器型號AP200NC控制電源型號EX21加工線徑(mm)0.070.25XYZ軸驅(qū)動方式XYZ軸馬達(dá)驅(qū)動XYZ軸加工行程(mm)224152125加工介質(zhì)水與油兩用加工精度 (mm) 0.002 2. 2. 塑模線切割設(shè)備概況塑模線切割設(shè)備概況A320D 線線割割機機 塑模線切割設(shè)備概況塑模線切割設(shè)備概況A320D 線線割割機機設(shè)備名稱線切割加工機廠牌SODICK機器型號A320DNC控制電源型號EX21加工線徑(mm)0.15 0.25XYZ軸驅(qū)動方式XY軸馬達(dá)驅(qū)動XYZ軸加工行程(mm)324208175加工介質(zhì)純水加工精度 (mm) 0.004快速穿孔機簡介快速穿孔機簡介沙迪克慶鴻亞特快速穿孔機簡介快速穿孔機簡介加工定位精度:0.030mm加工使用電極: 0.15mm 3.00mm 軸驅(qū)動方式:手動數(shù)顯控制細(xì)孔加工范圍: 0.21mm 3.20mmXYZ軸加工行程:300