《電火花線切割》課件

電火花線切割什么是電火花線切割?電火花線切割是一種以電極絲為工具，利用電火花放電的熱能來(lái)蝕除工件材料，從而實(shí)現(xiàn)精密切割的加工方法。它通過(guò)電極絲與工件之間產(chǎn)生的電火花放電，將工件材料逐點(diǎn)蝕除，從而形成切割縫。電火花線切割加工精度高，可加工各種復(fù)雜形狀的工件，常用于模具制造、機(jī)械加工等領(lǐng)域。電火花線切割的工作原理放電當(dāng)電極和工件之間施加高電壓時(shí)，在間隙中產(chǎn)生電火花。熔化電火花產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致工件表面的金屬熔化和蒸發(fā)。沖刷加工液將熔化的金屬顆粒帶走，形成切割縫隙。重復(fù)電火花線切割機(jī)通過(guò)不斷重復(fù)放電、熔化和沖刷的過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)切割。電火花線切割的特點(diǎn)高精度能夠切割出非常精密的形狀和尺寸，甚至可以切割出復(fù)雜的曲線和孔洞。廣泛的材料適用性適用于各種金屬材料，包括鋼、銅、鋁、鈦合金等，可切割出各種形狀和尺寸的工件。自動(dòng)化程度高可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。電火花線切割的應(yīng)用領(lǐng)域模具制造廣泛應(yīng)用于各種模具的加工，如沖壓模、注塑模、壓鑄模等。機(jī)械加工用于加工各種復(fù)雜形狀的機(jī)械零件，例如齒輪、葉片、凸輪等。電子制造用于加工電子元器件，如芯片、連接器、精密部件等。電火花線切割機(jī)構(gòu)件電火花線切割機(jī)床的機(jī)構(gòu)件主要包括：工作臺(tái)、導(dǎo)軌、滑座、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、電極絲架、冷卻液系統(tǒng)等。工作臺(tái)用于放置工件，導(dǎo)軌用于引導(dǎo)滑座移動(dòng)，滑座承載電極絲架，進(jìn)給機(jī)構(gòu)控制電極絲的移動(dòng)速度，電極絲架用于固定電極絲，冷卻液系統(tǒng)用于冷卻工件和電極絲。電極及工件電火花線切割加工中，電極和工件是至關(guān)重要的兩個(gè)部分。電極通常由銅、石墨、鎢銅等材料制成，其形狀和尺寸決定了最終加工產(chǎn)品的形狀。工件則由需要加工的材料制成，其材質(zhì)和表面狀態(tài)直接影響加工效率和質(zhì)量。電極的形狀和尺寸需要根據(jù)工件的形狀和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保加工精度和表面質(zhì)量。在加工過(guò)程中，電極會(huì)不斷磨損，因此需要定期更換或修整。工件需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膴A緊，以確保加工精度和安全。加工液1冷卻冷卻工件和電極，防止過(guò)熱導(dǎo)致變形或損壞。2沖洗沖洗掉切割過(guò)程中的金屬碎屑，避免短路。3潤(rùn)滑潤(rùn)滑電極和工件之間的接觸面，減少摩擦和磨損。切割加工工藝1工件準(zhǔn)備清潔工件表面，確保無(wú)油污和雜質(zhì)，避免影響切割精度。2電極安裝選擇合適的電極材料和尺寸，并將其牢固地安裝在機(jī)床上。3加工液選擇根據(jù)工件材質(zhì)和加工要求，選擇合適的加工液，以確保切割過(guò)程順利進(jìn)行。4切割路徑規(guī)劃根據(jù)工件形狀和尺寸，規(guī)劃切割路徑，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。5切割加工啟動(dòng)機(jī)床，開始切割加工，并實(shí)時(shí)監(jiān)控加工過(guò)程，確保切割質(zhì)量。6工件清理切割完成后，清理工件表面，去除加工過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑和殘留物。切割參數(shù)的確定脈沖寬度控制每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間，影響切割速度和表面質(zhì)量。脈沖電流影響切割速度和電極磨損率。放電間隙控制電極與工件之間的距離，影響切割速度和表面質(zhì)量。工作電壓影響切割速度和電極磨損率。切割表面質(zhì)量影響因素脈沖參數(shù)脈沖寬度、脈沖間隔和脈沖電流等參數(shù)對(duì)切割表面粗糙度和精度有重大影響。加工液加工液的性質(zhì)、溫度和流量都會(huì)影響切割表面質(zhì)量，例如冷卻效果、潤(rùn)滑效果和沖洗效果。工件材質(zhì)不同的工件材質(zhì)具有不同的導(dǎo)電性和熱導(dǎo)率，會(huì)影響切割過(guò)程中的電火花放電情況和表面質(zhì)量。切割表面粗糙度的測(cè)量1粗糙度儀利用觸針或光學(xué)方法測(cè)量表面微觀輪廓2顯微鏡觀察表面形貌，評(píng)估表面質(zhì)量3三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)高精度測(cè)量，獲取表面三維數(shù)據(jù)切割速度的計(jì)算100速度毫米/分鐘2脈沖寬度微秒10頻率千赫茲5電流安培切割尺寸精度的控制電極補(bǔ)償通過(guò)調(diào)整電極尺寸和形狀，補(bǔ)償切割過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。加工參數(shù)優(yōu)化合理設(shè)定切割電流、電壓、進(jìn)給速度等參數(shù)，確保切割精度。工件定位精度確保工件在加工過(guò)程中準(zhǔn)確地定位，避免尺寸偏差。機(jī)床精度校驗(yàn)定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行精度校驗(yàn)，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。切割變形的控制1減小切削深度降低切削深度可以減少熱量積累，降低材料變形程度。2優(yōu)化工件夾緊方式選擇合適的夾緊方式，避免工件在切割過(guò)程中產(chǎn)生位移。3控制切割速度適當(dāng)控制切割速度，避免過(guò)快導(dǎo)致熱量集中，造成變形。4采用熱處理工藝對(duì)于易變形材料，可采用熱處理工藝，提高材料的抗變形能力。電極磨損的控制選擇合適的電極材料選用耐磨損、導(dǎo)電性能好、加工精度高的電極材料，如銅、鎢銅等?？刂萍庸?shù)合理設(shè)置脈沖寬度、電流、電壓等加工參數(shù)，降低電極磨損率。定期維護(hù)電極定期檢查電極表面，及時(shí)清理電極上的殘留物，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。工件夾緊的方法機(jī)械夾緊利用機(jī)械夾緊裝置，例如夾具、虎鉗等，將工件固定在工作臺(tái)上。機(jī)械夾緊方法簡(jiǎn)單易行，適用于大部分工件，但需要一定的夾緊力才能保證加工過(guò)程中的穩(wěn)定性。真空吸附利用真空吸附裝置將工件固定在工作臺(tái)上。真空吸附方法適用于表面光滑平整的工件，優(yōu)點(diǎn)是夾緊力均勻，不會(huì)對(duì)工件造成損傷，但對(duì)工件表面的清潔度要求較高。磁性?shī)A緊利用磁力將工件固定在工作臺(tái)上。磁性?shī)A緊方法適用于鐵磁性材料的工件，優(yōu)點(diǎn)是夾緊力大，操作方便，但需要在工件上安裝磁性?shī)A具，且不適用于非鐵磁性材料。自動(dòng)化切割的實(shí)現(xiàn)1數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)編程控制切割路徑和參數(shù)2伺服電機(jī)精確控制切割速度和精度3傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控切割過(guò)程自動(dòng)化切割通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)和傳感器等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，提高了切割效率和精度，降低了人工成本。機(jī)床的結(jié)構(gòu)及組成電火花線切割機(jī)床主要由以下部分組成：機(jī)床本體、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)床本體包括工作臺(tái)、導(dǎo)軌、絲杠、滑座、電極架等，負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制和加工精度。電氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制電源、脈沖發(fā)生器、放電控制等，確保加工過(guò)程穩(wěn)定可靠。液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)冷卻液的循環(huán)和壓力控制，保證加工過(guò)程冷卻和潤(rùn)滑。數(shù)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)加工程序的讀取、解釋和執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切割。數(shù)控系統(tǒng)及操作系統(tǒng)類型電火花線切割機(jī)床通常使用數(shù)控系統(tǒng)(CNC)，它通過(guò)計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和切割參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)精確的加工。操作界面CNC系統(tǒng)的操作界面通常包括一個(gè)控制面板，顯示器，以及操作按鈕，用于輸入切割程序，設(shè)置參數(shù)，并控制機(jī)床運(yùn)行。保養(yǎng)維護(hù)的重點(diǎn)定期清潔保持機(jī)床清潔，防止灰塵和雜質(zhì)進(jìn)入，影響工作精度和壽命。潤(rùn)滑保養(yǎng)定期更換潤(rùn)滑油，確保各運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑良好，降低磨損。檢查維護(hù)定期檢查電路、液壓系統(tǒng)等，及時(shí)更換磨損部件，確保機(jī)床正常運(yùn)行。安全操作注意事項(xiàng)安全眼鏡佩戴安全眼鏡以保護(hù)眼睛免受火花、金屬碎片和加工液的傷害。防護(hù)手套佩戴耐熱手套以防止被熱金屬或加工液燙傷。安全鞋佩戴安全鞋以防止腳部受傷，并提供防滑保護(hù)。對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)加工的優(yōu)勢(shì)1精度更高電火花線切割加工可實(shí)現(xiàn)更高的加工精度，誤差可以控制在微米級(jí)。2加工靈活電火花線切割加工可加工各種形狀的工件，包括復(fù)雜形狀和異形孔，不受材料硬度的限制。3表面質(zhì)量好電火花線切割加工表面光潔度高，可獲得較好的表面質(zhì)量。4加工效率高電火花線切割加工速度快，可提高生產(chǎn)效率。電火花線切割的發(fā)展趨勢(shì)自動(dòng)化程度提高，實(shí)現(xiàn)更高效率和精度。加工精度不斷提升，滿足更復(fù)雜零件的需求。環(huán)保工藝的應(yīng)用，減少環(huán)境污染。行業(yè)應(yīng)用案例分享電火花線切割在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，如：1.**模具制造**:復(fù)雜形狀模具的精細(xì)加工2.**機(jī)械制造**:高精度零件的加工3.**航空航天**:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的加工4.**醫(yī)療器械**:精密醫(yī)療器械的制造5.**電子制造**:微電子元件的加工典型加工案例展示電火花線切割在模具制造、航空航天、機(jī)械加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是一些典型加工案例：精密模具加工：可以加工出復(fù)雜的模具形狀，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。航空航天零部件加工：可以加工出高精度、高復(fù)雜度的航空航天零部件，滿足航空航天領(lǐng)域?qū)α慵鹊囊?。機(jī)械加工：可以加工出各種形狀的機(jī)械零件，滿足各種機(jī)械加工的需求。常見問(wèn)題分析與解決電極磨損過(guò)快檢查電極材料、