淺談線切割加工技術(shù)及其應(yīng)用

王慧仙

摘要：線切割加工技術(shù)又被稱之為數(shù)控電火花，線切割技術(shù)是在加工的過程中通過移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線作為工具電極，然后在金屬絲和工作件之間增加脈沖電流，從而產(chǎn)生放電腐蝕完成整個(gè)加工的工藝技術(shù)。在線切割加工工藝技術(shù)當(dāng)中，零件圖的正確繪制以及程序的完整編程，還有就是零件的找正以及裝甲對(duì)于加工所產(chǎn)生的影響都是非常重要的?；诋?dāng)前的線切割加工工藝技術(shù)發(fā)展水平來看，電機(jī)以及機(jī)械等多個(gè)加工領(lǐng)域當(dāng)中該基礎(chǔ)的應(yīng)用都越來越普遍，所以對(duì)線切割加工技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行研究及探討，對(duì)于該技術(shù)的未來發(fā)展具有一定積極作用。

Abstract： Wire cutting technology is also called CNC EDM. Wire cutting technology uses a moving thin metal wire as a tool electrode during processing， and then increases a pulse current between the metal wire and the work piece to generate electrical discharge Corrosion completes the process technology of the entire process. In the online cutting process technology， the correct drawing of the part drawing and the complete programming of the program， as well as the alignment of the parts and the influence of the armor on the processing are very important. Based on the current level of wire cutting technology development， the application of this foundation in multiple processing fields such as motors and machinery is becoming more and more common. Therefore， the research and discussion on wire cutting technology and its application is for the future of this technology. Development has a certain positive effect.

關(guān)鍵詞： 線切割;加工工藝;應(yīng)用

Key words： wire cutting;processing technology;application

中圖分類號(hào)：TG48? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）19-0070-02

0? 引言

對(duì)于線切割加工工藝技術(shù)來講，是上個(gè)世紀(jì)中期被蘇聯(lián)人所發(fā)明的一種加工方法，最開始這種方法被稱之為電火花加工方法，在上個(gè)世紀(jì)50年代開始引入我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中，在機(jī)械加工需求不斷提升的過程中，線切割機(jī)床的生產(chǎn)以及相關(guān)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。在當(dāng)前社會(huì)多個(gè)加工領(lǐng)域當(dāng)中，先切割加工技術(shù)的應(yīng)用都發(fā)揮了非常顯著的作用，無論是在加工效率還是在加工質(zhì)量等方面，都起到了非常好的效果。所以針對(duì)線切割加工技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行研究和探討是非常必要的。

1? 線切割加工機(jī)床的簡(jiǎn)介

在線切割加工工藝技術(shù)應(yīng)用的過程中，機(jī)床是非常重要的，也是線切割加工工藝的主要載體，對(duì)于早期的線切割放電機(jī)床來講，是在上個(gè)世紀(jì)中期由蘇聯(lián)人所發(fā)明的。我國(guó)是在上個(gè)世紀(jì)中期開始將線切割放電機(jī)引入到我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中的，隨著我國(guó)改革開放以及對(duì)機(jī)械加工工藝要求的提升，對(duì)于線切割機(jī)床的生產(chǎn)以及技術(shù)等都提出了更高的要求，所以線切割相關(guān)機(jī)床的精度要求也在不斷提升，自從我國(guó)進(jìn)入上世紀(jì)80年代后期，線切割相關(guān)技術(shù)的發(fā)展非常迅猛，所取得的成就也非常突出。

2? 線切割機(jī)床類型以及應(yīng)用范圍

2.1 線切割機(jī)床類型

在當(dāng)前的線切割機(jī)床領(lǐng)域當(dāng)中，對(duì)機(jī)床進(jìn)行分類時(shí)，主要可以分為方向類以及速度類這兩種，第1種是快走絲線切割機(jī)床，這種線切割機(jī)床的走私速度控制在8～12米每秒。第2種機(jī)床則是慢走絲線切割機(jī)床，這類機(jī)床的加工走絲速度要低于0.2米每秒。對(duì)于這兩類線切割機(jī)床來講，第1種機(jī)床的最主要特點(diǎn)就是加工速度更快，能夠進(jìn)行快速加工以及批量加工。而第2種機(jī)床最主要的優(yōu)點(diǎn)就是在加工過程中精度非常高，能夠進(jìn)行精密零部件的加工。因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)，所以第2類機(jī)床的造價(jià)相比較于第1類機(jī)床來講也要高很多。

2.2 線切割機(jī)床的應(yīng)用范圍

對(duì)于線切割技術(shù)來講，在應(yīng)用的過程中范圍是非常廣泛的，主要就是因?yàn)樵诩庸さ倪^程當(dāng)中工作效率非常高，而且加工精度也非常高，所以在以下工件加工過程中都能夠采用線切割加工工藝技術(shù)。首先是采用線切割技術(shù)，可以用于對(duì)一般穿孔加工用以及帶錐度型腔加工用和微細(xì)復(fù)雜形狀的電極加工，這在一些銅鎢以及銀鎢合金等類型的電機(jī)材料加工過程中，也可以采用線切割加工技術(shù)。其次則是模具的加工，因?yàn)閷?duì)于模具來講本身是進(jìn)行其他零部件生產(chǎn)的最主要基礎(chǔ)，所以在加工過程中精度要求比較高，所以采用線切割加工技術(shù)，可以用于各種形狀的蠟?zāi)ひ约白⑺苣D壓模和沖模等模具加工。再次則是零件的加工對(duì)于零件的加工來講，采用線切割加工時(shí)要擁有良好導(dǎo)電性的金屬兩件才能夠用于采用線切割技術(shù)進(jìn)行加工。這些可以用于進(jìn)行線切割技術(shù)加工的零件主要包括形狀孔和鍵槽，還有就是齒輪的內(nèi)外齒形以及平面圖案等等，需要重點(diǎn)說明的就是，在一些復(fù)雜樣條曲線零件加工過程中線切割加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是最大的。采用線切割加工技術(shù)進(jìn)行零件加工，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是可以能夠?qū)σ恍?fù)雜形狀的零件和高硬材料的零件進(jìn)行高精度以及高效率的架構(gòu)，在加工過程中可以再加工一些薄件零件時(shí)多片疊在一起進(jìn)行加工。

3? 線切割加工原理

對(duì)于線切割加工技術(shù)來講，在工作的過程中主要是基于電腐蝕原理，利用連續(xù)運(yùn)動(dòng)的細(xì)金屬絲與高頻脈沖電源負(fù)極相連作為工具電極，然后對(duì)工件接脈沖電源正極，然后兩者相接產(chǎn)生脈沖火花放電，從而對(duì)工件進(jìn)行切割。如圖1所示，在加工的過程中，鉬絲正反方向進(jìn)行交替循環(huán)移動(dòng)，然后由脈沖電源提供運(yùn)動(dòng)能量，在電極絲和工件之間澆注工作液介質(zhì)，從而使被加工的電池產(chǎn)物可以在循環(huán)流動(dòng)的過程中被工作液帶走，不會(huì)產(chǎn)生加工殘?jiān)Ｔ谡麄€(gè)加工過程中，工作臺(tái)在平面兩個(gè)坐標(biāo)方向都按照預(yù)定好的相應(yīng)程序進(jìn)行移動(dòng)控制，然后根據(jù)火花間隙狀態(tài)使伺服電機(jī)進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而形成曲線軌跡完成對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)加工。

4? 線切割加工工藝

對(duì)于線切割加工來講，在加工的過程中，主要是以零件的高腳椅及尖叫為判斷依據(jù)，判斷零件是否符合加工工藝條件，同時(shí)需要以零件的加工精度要求和表面粗糙度為基礎(chǔ)，判斷其是否和機(jī)床相匹配，是否能夠使用線切割工藝進(jìn)行加工。

首先對(duì)于凹角和尖角工藝來講，在圖2所示當(dāng)中，實(shí)際加工過程中，絲線的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)電極絲中心的軌跡進(jìn)行計(jì)算的。

因?yàn)榻z線的直徑d以及放電間隙∮是一定會(huì)存在的，所以通過計(jì)算可以得出運(yùn)動(dòng)軌跡和加工面之間的間距是1/2直徑與放電間隙的和。因此在進(jìn)行加工軌跡編程的過程中，需要考慮到間隙補(bǔ)償值，然后對(duì)電極絲中心的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)算。在實(shí)際加工的過程中，工件的凹角處只能夠被加工成圓角，所以電極絲的半徑和放電之間的間隙∮越大，那么拐角處所產(chǎn)生的弧度差也會(huì)越大。因?yàn)榻z線直徑d和放電間隙∮所產(chǎn)生的影響，所以對(duì)于一些凸類零件加工的過程中，電極絲的中心軌跡需要放大一個(gè)間距t，在加工凹類零件的過程中需要縮小同樣的距離，如圖3所示。

其次則是確定合理的過度圓半徑，過度圓本身的大小需要基于被加工零件的形狀和加工精度要求進(jìn)行考慮，大多數(shù)情況下伴隨著工件厚度的增加，過渡圓需要適當(dāng)增大，凹凸模配合間隙之間也需要增加過度圓，而且還需要判斷加工精度是否處于機(jī)床的加工精度要求內(nèi)。

5? 提高加工模具精度及表面質(zhì)量

在線切割加工的過程中，模具的精度在裝夾以及路徑合理以及排除外界變形的情況下，大多受影響因素是機(jī)床自身精度和電極絲在加工過程中所產(chǎn)生的損耗。在線切割加工的過程中，如果采用正極性進(jìn)行加工，同時(shí)切割1萬平方毫米的面積，那么電極絲的加工減少量不會(huì)大于0.01毫米，損耗較小能夠進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)于零件加工過程中，表面質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素主要是線切割過程中機(jī)床本身還有就是新切割過程中的電參數(shù)方面因素，所以必須要進(jìn)行這些因素的合理控制。

首先需要進(jìn)行檢查以及更換和調(diào)整線切割加工過程中的導(dǎo)向裝置，在對(duì)模具進(jìn)行線切割加工之前，要對(duì)導(dǎo)輪的軸承狀態(tài)進(jìn)行檢查，判斷導(dǎo)輪軸承動(dòng)態(tài)平衡是否完好，因?yàn)樵诩庸さ倪^程中，如果導(dǎo)輪的動(dòng)態(tài)平衡不好，那么可能會(huì)導(dǎo)致電極絲加工過程中出現(xiàn)抖動(dòng)，從而影響到加工零件的表面質(zhì)量。其次，是需要對(duì)加工電極絲的松緊狀態(tài)進(jìn)行檢查，因?yàn)閷?duì)于電極絲來講本身是具有一定張力的，在使用過程中經(jīng)過一段時(shí)間的使用，表面所出現(xiàn)的損耗會(huì)使得電極絲變長(zhǎng)，從而導(dǎo)致電極絲在運(yùn)行的過程中過于松弛。因此在每一次加工之前都需要對(duì)電極絲的松緊狀態(tài)進(jìn)行檢查，從而保證張力均勻。最后則需要合理選擇電參數(shù)值，在線切割過程中電參數(shù)值主要分為脈沖電流以及寬度和脈沖間隔等等，這些參數(shù)數(shù)值的選擇都需要給予多次實(shí)踐和加工經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行確定，這樣才能夠保證在加工過程中參數(shù)正確，不會(huì)影響到線切割加工模具的表面質(zhì)量。

6? 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于線切割加工技術(shù)來講，在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠大幅度提高零件的加工質(zhì)量以及加工效率，所以在當(dāng)前的機(jī)械加工領(lǐng)域中線切割加工技術(shù)正被不斷推廣。

參考文獻(xiàn)：

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