数控电火花线切割机床基本知识

数控电火花线切割机床

    数控电火花线切割机床是利用金属（钼、铜、各种合金）线和各种镀层金属线作为负电极，时作为正极的导电或半导电材料的工件进行切割加工的。与电火花成形加工相比，它不需成形电极，能进行微细加工，且比电火花成形机床操作更方便，效率更高。

一、数控电火花线切割加工原理和特点

    数控电火花线切割加工也是利用“电蚀现象”的原理进行加工的，见图8-11。加工中，线电极一方面相对工件不断地上下往复移动，另一方面，安装工件的工作台由数控伺服系统驱动，在X、y轴方向实现切割进给，使线电极沿加工要求图形实现切割加工。同时，在线电极和工件之间加上脉冲电压，并在线电极和工件之间浇注矿物油、乳化液或去离子水等工作液，不断产生火花放电，使工件不断地被电蚀。

电火花线切割如工有如下一些特点。

(1)采用金属线材作线电极，不需要制造特定形状的电极。

(2)虽然加工对象主要是平面形状，但因电极丝很细（如03～。．35mrn），因而可加工傲细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。

(3)采用长金属丝进行加工，单位长度的金属丝损耗小，加工精度高。

(4)以切缝形式加工，蚀除量少，不仅生产率高，且能有效节约贵重金属材料。

(5)依靠数控系统的线径偏移补偿功能，可以方便地调节冲模加工的凹凸模问隙。

(6)采用四轴联动控制，可加工常规锥体•上、下异形体，形状扭吐的曲面体，变锥体和球形体等表面。

(7) -般采用水质工作液，可避免发生火灾。

电火花线切割的主要缺点是不能加工盲孔及纵向阶梯表面。

二、靠控电火花线切割机床的分类

    根据电极丝运动的方式可将数控电火花线切割机床分为快速走丝和慢速走丝两大类。

快速走丝数控电火花线切割机床见图8-12。这类机床的线电极运行速度一般为300—700m/min，而且是双向往返循环运行，可多次反复使用。由于电极丝的快速运动能将工作液带进窄的加工缝隙，起到冷却作用，同时还能将加工的电蚀物带出加工间隙，有利于切割速度的提高，达到较高的生产率。机床结构较简单，价格较低。但由于加工线电极的放黾损耗等因素，要得到高的加工精度和保持良好的精度比较困难。目前，一般能达到的加工精度为±(0.015—0.02)rnm，最高士0 0imm;表面粗糙度Ral.25～2.5Fcm，最高Ra0. 63ym。快走丝机构的电极丝材料采用耐电蚀性较好的钼丝。

    慢速走丝数控电火花线切割机床如图8 13所示。其走丝速度一般为12m／min左右。使用紫铜、黄铜、包芯丝( CCA、CCD)等作线电极，其直径为+0.03～0.35mm。加工时，电极丝单方向走丝通过加工间隙，不重复使用，可避免线电极损耗对加工精度的影响，还可以进行多遍切割加工（1-6遍）。加工精度最高可达±0 00imm，表面粗糙度最高可达Ra0. 3ym。与快速走丝数控电火花线切割机床相比，加工速度、加工精度和工件表面粗糙度都有很大的提高，可以满足模具行业的绝大部分要求。机床价格比快速走丝数控电火花线切割机床贵几倍。

数控电火花线切割机床的组成

数控电火花线切割机床主要由脉冲电源、机床本体、数控系统和工作液系统等部分组成。

（一）脉冲电源

    脉冲电源是数控电火花线切割机床的重要组成部分，是决定线切割加工工艺指标的关键部分。在电火花线切割加工中，蚀除量较少，而且一般情况都是一次切割成形，加工中不必考虑电极丝损耗，因此要求脉冲电源能保证较高的加工速度、较高的加工质量和电极丝允许的承载电流限制等因素。现在电火花线切割机床的脉冲电源采用功率较小、脉冲宽度窄、频率较高、峰值电流较大的高频脉冲电源，如晶体管脉冲电源，它是利用晶体管作开关控制RC电路进行精微加工。一般脉冲宽度为2～50ys，脉冲间隙为10～Z00Us，峰值电流为4～40A，加工电流为。．2～7A，开路电压为80—100V。

（二）机床本体

    机床本体由床身、坐标工作台和走丝机构组成。

1-床身

床身是机床本体的基础，支撑和安装坐标工作台、走丝机构和加工工件，应该有足够的