数控电火花快走丝线切割原理概述
线切割加工的原理

线切割加工的原理线切割加工是一种以电脑数控技术为基础,通过金属导电性材料上高速脉冲电火花的连续击打,使工件材料在高温和高能量作用下熔化和蒸发,从而实现对工件进行切割的一种非常精密的加工方法。
线切割的原理主要包括以下几个方面:1. 放电现象:线切割加工是利用了电火花放电的现象。
其原理是在工件和电极之间形成了一个电场,当电场强度超过材料击穿强度的时候,就会发生电火花放电。
电火花放电时,高压电源将电流直接加到工件上,形成了工件上两极性的电压差,从而形成了电场。
当这个电场强度大到一定程度时,会产生电晕放电现象,所谓电晕是由于电场的强度太大而引起的空气电离和放电现象。
2. 破坏现象:放电时电弧在熔化和气化工件表面的同时,也造成了精细切割的破坏。
由于放电时的电弧为非细缝式,能量较大,它对钢材、铝合金等金属的破坏是比较明显的。
在放电过程中,电火花放电能量垂直影响范围内的工件,因此放电时引起的物理损伤比冲击力更为显著。
3. 耗材选择:线切割引入了金属线作为电极,常用的有铜丝、单晶线等。
耗材的选择和材料的搭配非常重要,不同的材料需要使用不同的电极来进行线切割。
一般情况下,使用低导电性能的线材电极,可以减少材料的热影响区域和电阻热。
4. 控制系统:线切割加工中,主要使用数字控制系统来控制放电行为。
数字控制系统可以根据用户提供的图形设计,自动生成能够控制电火花放电次数和方向的加工程序。
通过这种方式,可以实现对工件进行高精度、高效率的切割。
5. 工作过程:工件放在工作台上,通过电脑数控系统进行编程,控制工作台在XY轴上的移动,使得工件在电极的控制下进行切割。
电极采用金属线,通过电弧放电将工件材料莫尔或气化,从而实现对工件的切割。
在整个切割过程中,液体冷却剂不断向加工区域提供冷却和清洁作用,防止工件和电极过热和磨损,保证切割效果。
线切割加工具有高精度、多孔、细和断屑的特点,可以用于各种高难度、高要求的工件切割和加工。
同时,线切割加工没有物理接触,不会产生应力和变形,因此适用于大多数金属材料的加工。
电火花线切割加工原理

电火花线切割加工原理
电火花线切割是一种高精度加工方法,可用于切割金属和非金属材料。
该技术基于放电原理,使用一根细且带有电荷的金属丝来切割材料。
这根金属丝又被称作电火花线。
在切割过程中,金属丝在加工区域与工件接触,然后通过加入电流和控制其电荷来制造电火花,使工件表面融化并形成微小的孔洞。
随着金属丝的移动,这些孔洞逐渐形成一个完整的切割轮廓,从而实现切割。
电火花线切割加工的原理可以简单概括为:放电脉冲在金属丝和工件之间产生,从而产生电火花,使工件表面融化,使金属丝在工件表面形成一条极细的切割槽,从而实现切割加工。
电火花线切割的优点在于可以切割高硬度材料、高精度加工和切割复杂形状,但其缺点也很明显,例如加工效率低、加工成本高等问题。
但是在需要高精度、小批量的加工任务中,电火花线切割技术仍然具有不可替代的优势。
电火花线切割机床技术原理

电火花线切割机床技术原理电火花线切割机床是一种利用放电原理进行切割的加工设备,它是一种高效的加工方式,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
电火花线切割机床是由电源、控制系统、工作台、导电丝、加工介质等部分组成。
工作原理是利用高频电压在导电丝和工件之间形成电火花,使工件局部放电熔化,从而实现切割加工。
其主要特点是:加工精度高、加工效率高、适用范围广。
下面详细介绍电火花线切割机床的技术原理。
1. 放电原理电火花线切割机床利用的是电火花放电原理,即通过直流电源把电流通过导电丝和工件之间的间隙形成电弧电弧。
当电源提供的电压超过放电间隙的击穿电压时,就会形成电弧放电。
此时,电弧的高温高压可以熔化工件表面,从而实现切割加工。
电弧的温度可以达到3000℃以上,因此可实现高精度切割。
2. 工作原理电火花线切割机床的工作流程主要包括:CAD设计文件导入、制作加工程序、机器布置、工件上夹、加工前预处理、开启机器开始加工等步骤。
CAD设计文件导入后,CAD文件将被转换成电火花线切割机床可以读取的加工程序。
在制作加工程序时,需要将跑道路径信息转化为机器能够理解的信号,并优化路径和速度,以最大程度提高加工效率。
机器布置时,需要将导电丝垂直贴附在工件上,并固定。
加工前需要进行一系列的预处理,如工件布置、夹具安装、工件上涂覆加工介质等。
调整好机器设置后,将加工程序输入机器,开启机器开始加工。
在加工过程中,机器将自动控制导电丝的位置和速度,通过控制电火花放电,熔化工件表面,最终实现切割加工。
加工过程中需要注意导电丝的良好接触状态和加工介质的使用,以保证加工效果和机器寿命。
3. 精度控制电火花线切割机床的加工精度受到多种因素的影响,如电源质量、导电丝强度、加工介质选择和工作条件等。
因此,在实际生产操作中需要注意以下几个方面:(1) 选择高品质的电源,以保证电火花放电的稳定性和精度;(2) 选择高强度的导电丝,以保证导电丝不会断裂或弯曲,从而影响加工精度;(3) 选择合适的加工介质,以保证加工过程中形成的电弧能有效熔化工件,并减小切割面粗糙度;(4) 严格控制加工条件,如电主轴速度、步进电机速度、放电电流强度等,以保证加工精度和效率。
4数控电火花快走丝线切割的基础知识-PPT精选文档

b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。 间隙补偿:加工凸模时,电极丝中心轨 迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿, 以补偿放电间隙和电极丝半径;加工凹 模时,电极丝中心轨迹应向原图形之内 偏移进行间隙补偿。 自动找中心:使孔中的电极丝自动找正 后,停止在孔中心处。
电极丝的 运行速度 电火花快走丝线切割:高速往复运动,8-12m/s 电火花慢走丝线切割:低速单向运动,0.2m/s
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1高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别
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图5-1 电火花线切割原理
储丝筒使钼丝作 正方向交替移动。
脉冲电源供给 加工能量。
工作台在水平面两个坐标方向各 自按预定的控制程序,根据火花间 隙状态作伺服进给运动,合成各种 曲线轨迹,把工件切割成形。
3 电火花线切割机床的基本结构
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3 电火花线切割机床的基本结构
⑤数控装置其控制电极
丝相对于工件按一定轨 迹运动的同时,还实现 进给速度的自动控制, 以维持正常的稳定的切 割加工。 →轨迹控制 →加工控制
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a 轨迹控制
——精确控制电极丝相对工件的运动轨迹, 以获得所需的形状和尺寸。 高速走丝线切割机床:较简单的步进电 机开环系统。 低速走丝线切割机床:伺服电机+码盘 的半闭环系统。 少量超精密线切割机床:伺服电机+磁 尺/光栅的全闭环系统。
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3.放电间隙与放电通道 4.电蚀 电蚀产物 加工屑 金属转移 5.开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压 6.短路峰值电流、短路电流、加工电流 7.电参数、电规准火花放电 8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲 脉冲前沿、脉冲后沿
数控电火花线切割加工知识

数控电火花线切割加工知识一、电火花加工原理与传统的切削加工方法不同,电火花加工是利用工具电极和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工的加工方法。
电腐蚀现象的一个最简单例子是电气开关的触点的电腐蚀,这种腐蚀是由于触点开闭时产生的火花引起的,逐渐地会损坏触点。
电火花腐蚀的主要原因是:电火花放电时火花通道内瞬时产生一个高温热源,将局部金属熔化和气化而蚀除。
但这种简单的电腐蚀还不能构成实用的电火花加工。
实用的电火花加工要求:1.必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定间隙,通常约为几微米至几百微米,如果间隙过大,极间电压不能击穿极间介质,因而不能产生火花放电。
如果间隙过小,很容易形成短路接触,也不能产生火花放电。
因此电火花加工中必须有间隙自动调节装置,或称伺服控制系统。
2.火花放电应是短时间的脉冲放电,放电持续时间为10-7-10-3S,且每次放电后需停歇一段时间,以保证消电离,避免持续电弧放电烧伤工件。
3.火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,如煤油、皂化液等。
液体介质又称工作液,它们必须具有(1)较高的绝缘性能,以利于产生脉冲性的火花放电;(2)液体介质还有排除间隙内电蚀产物,保证在时间和空间上分散的重复性脉冲放电正常进行;(3)冷却电极的作用。
因此,一般电火花加工设备都具有实现这些要求的装置,它们包括脉冲电源,工作液循环系统,工具电极与工件的相对伺服进给系统以及机床主体等。
二、数控电火花线切割机床组成电火花线切割的工具电极为沿着电极丝轴线移动着的线电极,工具电极与工件在两个水平方向同时有相对伺服进给运动。
数控电火花线切割机床由以下四部分组成:1.机床主体机床主体由床身、丝架、走丝机构和X—Y数控工作台等四个部分组成。
钼丝绕在储丝筒上,并经过丝架上的导轮来回走动,储丝筒由电机直接驱动,通过限位开关控制正反向。
工件固定在X—Y数控工作台上,X—Y数控工作台分别由两个涉进电机驱动。
简述线切割,电火花加工原理

简述线切割,电火花加工原理
线切割是一种以导电材料为工件的电火花加工方法之一。
它利用电火花放电的原理,在工件与电极之间应用电压,使电流经过工件形成高能量的电弧,通过电弧的热和化学反应,将工件进行切割或切割成所需的形状。
电火花加工原理是利用非常细小的放电电流,在工件与电极之间产生火花放电。
当电极靠近工件时,电极和工件之间会产生高压电场,导致放电通路形成。
电流通过工件和电极之间的放电通路时会产生非常高的温度和能量,导致电极和工件材料部分蒸发、熔化或被腐蚀。
线切割的原理如下:首先,使用导电性的铜丝作为电极,通过电极与工件之间的电场形成高能量放电通路;然后,控制电压和间隙大小,使放电通路稳定和可靠;接着,在电极与工件之间产生高频放电,通过电流的高温和能量,使工件表面材料蒸发、熔化或被腐蚀;最后,通过移动电极与工件之间的相对位置,实现对工件的切割或切割成所需的形状。
线切割具有高精度、高效率和广泛适用性的优点,适用于各种导电材料的切割,特别适用于需要高度精密度和复杂形状的工件。
线切割广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
简述电火花加工和数控线切割加工的原理

简述电火花加工和数控线切割加工的原理电火花加工和数控线切割加工是现代制造业中常用的两种加工方式。
它们都具有高精度、高效率、高自动化等优点,被广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
本文将从原理方面对这两种加工方式进行简述。
一、电火花加工电火花加工是一种利用电火花放电进行加工的方法。
它的原理是在工件表面上形成微小的放电坑,通过放电的热量和化学反应来去除工件表面的材料,从而实现加工的目的。
电火花加工的主要设备是电火花加工机。
它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。
在加工过程中,工件和电极之间形成一定的放电间隙,通过控制电极的移动和放电参数的调整,可以实现对工件表面的加工。
电火花加工的优点是可以加工高硬度、高强度、高温度材料,如钢、铁、钨钢、钛合金等。
同时,它还可以实现复杂形状的加工,如内孔、螺纹等。
但是,电火花加工的加工速度较慢,加工表面粗糙度较高,需要进行后续的抛光等处理。
二、数控线切割加工数控线切割加工是一种利用高速电火花放电进行加工的方法。
它的原理是通过高频率的电火花放电,在工件表面形成微小的放电孔,然后通过线切割机的控制系统,控制电极的移动轨迹,实现对工件的加工。
数控线切割加工的主要设备是数控线切割机。
它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。
在加工过程中,电极通过高速移动,将工件表面的材料切割下来,从而实现加工的目的。
数控线切割加工的优点是加工速度快、加工精度高、表面质量好。
同时,它还可以实现复杂形状的加工,如内孔、螺纹等。
但是,数控线切割加工只适用于导电性材料,如金属、合金等。
总之,电火花加工和数控线切割加工都是现代制造业中常用的加工方式。
它们的原理不同,适用于不同的材料和加工要求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的加工方式,以实现高效、高质量的加工。
数控电火花线切割加工

数控电火花线切割加工电火花加工属于特种加工的一种方法,它是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件余外材料,以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工,因放电过程可见到火花,故称之为电火花加工。
6.1数控电火花线切割加工原理与特点6.1.1 数控电火花线切割加工原理数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极,在金属丝与工件间施加脉冲电流,产生放电腐蚀,对工件进行切割加工。
工件的形状是由数控系统操纵工作台相关于电极丝的运行轨迹决定的,因此不需制造专用的电极,就能够就能够加工形状复杂的模具零件。
其加工原理如图6-1所示,工件连接脉冲电源的正极,电极丝接负极,加上高频脉冲电源后,在工件与电极丝之间产生专门强的脉冲电场,使其间的介质被电离击穿,产生脉冲放电。
电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动,在电极丝和工件之间浇注工作介质,在机床数控系统的操纵下,工作台相对电极丝按预定的程序运动,从而切割出需要的工件形状。
图6-1 电火花切割原理6.1.2 数控电火花线切割加工特点1.直截了当利用线状的电极丝作为电极,可节约电极设计、制造费用、缩短了生产预备周期。
2.能够加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。
3.采纳线切割加工冲模时,可实现凸、凹模一次加工成形。
6.2 数控电火花线切割机床6.2.1 电火花线切割机床分类(1)按操纵方式可分为靠仿照型操纵、光电跟踪操纵、数字程序操纵及微机操纵等;(2)按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应操纵电源等;(3)按加工特点可分为大、中、小型以及一般直壁切割型与锥度切割型等;(4)按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。
6.3 数控电火花线切割工艺基础数控电火花线切割加工,一样是作为工件专门是模具加工中的最后工序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求,应合理操纵线切割加工时的各种工艺参数(电参数、切割速度、工件装夹等),同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的预备加工。
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图 电火花线切割生产应用
2 电火花线切割的工艺特点
——金属材料的硬度和韧性不影响加工速度。对 非金属材料的加工也正在研究中。
①不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具 电
极,而是采用直径不等的细金属丝作工具电极, 因
此切割用的刀具简单,大大降低生产准备工时。
②利用计算机辅助制图自动编程软件,可方便地 加
3 电火花线切割机床的基本结构
②坐标工作台部分一般 为采用“十”字滑板、
滚 动导轨和丝杠传动副将 电动机的旋转运动变为 工作台的直线运动。通 过两个坐标方向各自的 进给运动,合成各种平
3 电火花线切割机床的基本结构
③走丝机构使电极丝以一定的 速度运动并保持一定的张力。 在高速走丝机床上,一定长度 的电极丝平整地卷绕在储丝筒 上,储丝筒通过联轴器与驱动 电机相连。电动机带动储丝筒 由专门的换向装置控制作正反 向交替运动,同时沿轴向移动。 走丝速度等于储丝筒周边的线 速度。通常8~12m/s。在运
高速走丝线切割机床:较简单的步进电 机开环系统。
低速走丝线切割机床:伺服电机+码盘 的半闭环系统。
少量超精密线切割机床:伺服电机+磁 尺/光栅的全闭环系统。
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
进给控制:根据加工间隙的平均电压或 放电状态的变化,自动调整进给速度, 保持某一平均放电间隙,使加工稳定, 提高切割速度和加工精度。
5·5 电加工的主要名词
①放电加工EDM:在一定的加工介质中,通过两 极
之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料
进行加工的方法。
电极丝的 运行速度
电火花快走丝线切割:高速往复运动,8-12m/s 电火花慢走丝线切割:低速单向运动,0.2m/s
1高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别
图5-1 电火花线切割原理
储丝筒使钼丝作 正方向交替移动。
脉冲电源供给 加工能量。
工作台在水平面两个坐标方向各
自按预定的控制程序,根据火花间 隙状态作伺服进给运动,合成各种 曲线轨迹,把工件切割成形。
5·5 电加工的主要名词
3.放电间隙与放电通道 4.电蚀 电蚀产物 加工屑 金属转移 5.开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压 6.短路峰值电流、短路电流、加工电流 7.电参数、电规准火花放电 8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲
脉冲前沿、脉冲后沿
5·5 电加工的主要名词
9.切割速度与进给速度
10.多次切割、锥度切割
动 过程中,电极丝由线架支承, 并依靠导轮保持电极丝与工作 台垂直或倾斜一定几何角度。
3 电火花线切割机床的基本结构
⑤数控装置其控制电极 丝相对于工件按一定轨 迹运动的同时,还实现 进给速度的自动控制, 以维持正常的稳定的切 割加工。 →轨迹控制 →加工控制
a 轨迹控制
——精确控制电极丝相对工件的运动轨迹, 以获得所需的形状和尺寸。
短路回退:记忆电极丝经过的路线。发 生短路时,改变加工条件并沿原来的轨 迹快速回退,消除短路,防止断丝。
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
间隙补偿:加工凸模时,电极丝中心轨 迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿, 以补偿放电间隙和电极丝半径;加工凹 模时,电极丝中心轨迹应向原图形之内 偏移进行间隙补偿。
自动找中心:使孔中的电极丝自动找正 后,停止在孔中心处。
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
自适应控制:在工件厚度变化的场合, 改变规准之后,能自动改变预置进给速 度或电参数(包括加工电流、脉冲宽度、 间隔等),不用人工调节就能进行高效 率、高精度的加工。
数控电火花快走丝线切割原理概述
路漫漫其悠远
少壮不努力,老大徒悲伤
5·1 电火花快走丝线切割的工作原理
电火花线切割加工(Wire Cut EDM, 简称WEDM)是用线状电极(铜丝或钼丝) 靠火花放电对工件进行切割,故称电火花 线切割,简称线切割。
1 电火花线切割的基本原理
是利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝) 作为工具(接高频脉冲电源的负极),对 工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲 火花放电、切割成形。
5·2 电火花快走丝线切割机床的型号 及主要技术参数
5·3 电火花快走丝线切割加工的安全 技术规程
5·4 电火主要名词
1.放电加工: 电火花加工 电火花穿孔 电火花成形 线电极电火花加工 2.放电 脉冲放电 火花放电 电弧放电 二次放电
工复杂形状的直纹表面。
2 电火花线切割的工艺特点
④电极丝在加工中是移动的,不断更新(低速走 丝)或往复使用(高速走丝),可以完全或短时 间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。 ⑤依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的 计算,可方便地调整凹凸模具的配合间隙,依靠 锥度切割功能,有可能实现凹凸模一次加工成。 ⑥对于粗、中、精加工,只需调整电参数即可, 操作方便,自动化程度高。
2 电火花线切割的工艺特点
⑦加工对象主要是平面形状,台阶盲孔型零件无 法进行加工。但能实现锥面加工。 ⑧当零件无法从周边切入时,工件上需钻穿丝孔。
3 电火花线切割机床的基本结构
①床身部分一般为铸 件,是坐标工作台、绕 丝机构及线架的支承和 固定基础。通常采用箱 式结构,应有足够的强 度和刚度。床身内部可 安置电源和工作液箱。