防锈铝合金的电火花线切割加工工艺
防锈铝合金的电火花线切割加工工艺
摘要：电火花线切割加工防锈铝合金时，电极丝极易粘附氧化铝，馈电块磨损及腐蚀特别严重，影响加工零件的表面粗糙度及加工的稳定性和精度。探讨了有效控制馈电块磨损及腐蚀、提高加工效率与质量的措施和方法。
关键词：线切割加工；防锈铝合金；电极丝；馈电块
由于防锈铝合金具有特殊的理化性能，故在电火花线切割加工时存在着较多的问题。如：电蚀物（即氧化铝）易粘附在电极丝上；电蚀物颗粒较大，加工间隙易堵塞等。加工时间长，电极丝上粘附的氧化铝（AL2O3）越多，而氧化铝的导电性能极差，此时将影响电极丝的放电性能，并使馈电块加速磨损。另外，在切割防锈铝合金时，还可发现电极丝与馈电块间时有火花产生。针对上述问题，现从几个方面来探讨减轻馈电块腐蚀、改善加工表面粗糙度、提高加工稳定性和精度的措施。
1 加工屑粘附到电极丝上的原因分析
（1）脉冲电源参数搭配不当
电火花线切割加工时，间隙击穿后的初期主要为火花放电，其蚀除过程主要以汽化蒸发的形式进行。随着时间的延长，放电形式便从火花放电转为过渡电弧放电，此时的蚀除过程主要是通过热作用和放电柱对放电痕产生的压力来进行。放电柱对放电痕产生的压力越高，其熔融物抛出的速度就越高，在冷却介质中形成的球状加工屑的直径就越小。计算表明，放电点的压力P与放电峰值电流Im成正比，与放电时间T成反比。当Im确定后，P随时着T的增加而减少，从而使加工屑的直径及体积变大，导致加工屑的热惯性增大即不易冷却。因此，较宽的脉冲宽度易产生较大的加工屑，并易粘附到电极丝上。
如脉冲宽度较窄但间隔过小的话也会产生较大的加工屑。这是因为脉冲间隔过小会造成消电离不充分，此时很可能出现某个通道处连续多次的放电。由于该处每次击穿前的绝缘强度不断降低，故通道直径就可能变大，相应的电流密度就会变小，结果造成放电柱对放电痕的压力下降，从而产生较大的加工屑。由于氧化铝与钼丝的亲合作用较强，故电极丝上极易粘附这些较大的加工屑。
数控电火花线切割加工工艺解析
李 亮
（广东省茂名市第一职业技术学校，广东 茂名 ５２５４００）
摘 要：基于对数控电火花线切割加工工艺的解析与实验，概括了数控电火花线切割机床工艺参数与加
工主要工艺指标之间关系。应当合理设置数控电火花线切割机床工艺参数表值，这对企业生产至关重要。 关键词：数控电花线切割加工；工艺解析；实验；总结
电火花线切割加工是利用电极丝（钼线或铜线）
与工件接通脉冲高频电源，电极丝穿过金属引电工件， 由储丝筒带动导支架上的引轮作往复交替移动。工件
安装在工作台上，由数控装置按加工要求发出指令，
控制两台步进电机带动工作台在水平ｘ、Ｙ两个坐标
方向移动而合成任意曲线轨迹，工件被切割成所需要
的形状。在加工时，由喷嘴将工作液以一定的压力喷 向加工区，当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的放电
间隙时，两极之间产生火花放电而蚀除工件 。
模具企业数控电火花线切割机床主要应用于加工：
①各种复杂模具，精密零件、成型工具、样板等；②
电火花成型加工用的金属电极，各种微细槽与孔、异
形窄缝、任意曲线等。其一般作为模具企业零件加工
的较后一道工序，要使零件达到设计图样要求的几何
精度、形位精度、表面粗糙度等，应合理控制数控电
火花线切割机床操作工序与设置机床工艺参数。其加 工操作与工艺流程包括：工件材料的选择一加工路线
的规划一工件的装夹一非带电参数的调整一电参数的
设置一线切割加工等。
１ 加工路线规划
跟据零件图纸技术的要求，对线切割加工轨迹做 总体规划，在确定加工零件轮廓线及加工路线时，应
首先考虑零件加工工艺质量（几何精度、表面粗糙度）
的要求。同时，在选择加工路线时，应注意这几方面：
①合理的选择切割起始点或穿丝孔位置；②合理确定
加工路线（包括多次切割）；③考虑零件凸尖角线切割
是否符合零件图样上技术要求；④计算与配给间隙补 偿厂值。 件的安装，也要参照一般机械工件装夹的工艺技术要
电火花线切割加工实验指导书
一、实验目的 1、了解电火花线切割加工的原理、特点和应用。 2、了解编制电火花线切割加工程序的方法。 3、了解电火花线切割加工机床的操作方法。 二、实验内容 1、讲解电火花线切割加工机床的组成、原理、特点及应用。 2、演示电火花线切割加工机床的加工过程。 3、学生上机操作了解电火花线切割加工机床加工零件的过程。 三、实验设备 电火花线切割加工机床 四、电火花线切割加工简介
1.线切割机床加工基本原理
电火花切割时，在电极丝和工件之间进行脉冲放电。如图1—1电极丝接脉冲电源的负
极，工件接脉冲电源的正极。当来一脉冲电源时，在电源丝和工件之间产生一次火花放电，
在放电通道的中心瞬时温度可高达10000℃以上，高温使工件金属融化，甚至有少量气化，
高温也使电极丝和工件之间的工作液部分生产气化，这些气化后的工作液和金属蒸汽瞬间迅
速膨胀，并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸。抛出融化和气化的金属材料而现实
对工件材料的进行电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件的放电间隙在0.01mm左右，若电
脉冲电压高，放电间隙会大一些。线切割编程时，一般取￡电=0.01mm。
每来一个电脉冲时，要保证在电极丝和工件之间产生的是火花放电是而不是电弧放电，
火花放电必要的条件，首先必须是两个电脉冲之间有足够的间隙时间使放电间隙中的介质消
电离，即使放电通道中的带粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强
度，以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隙应为脉冲宽度的4倍以上。
为了保证火花放电时电极丝（一般用钼丝）不被烧断，必须向放电间隙注入大量工作液，
以使电极丝得带充分冷却，同时电极丝必须作高速轴向运动，以避免火花放电总在电极丝的
局部位置而被烧断，电极丝速度约在7—10mm/s左右。高速运动的电极丝，有利于不断往
放电间隙中带入新的工作液，同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。 电花线切割加工时，为了获得比较好的表面粗糙度和好的尺寸精度，并保证钼丝不被断，应选择好相应的卖唱参数，使工件与钼丝之间的放电火花放电，而不是电弧放电。
第五章 数控电火花线切割加工工艺与编程
第一节 数控电火花线切割加工概述
序号：37
课 题 课题一 数控电火花线切割加工概述 课 时 2
目的要求 了解数控电火花线切割加工的基本原理、特点
知 识 点 数控电火花线切割机床概况、加工原理、加工的特点、应用范围
关 键 点 加工原理
教学进程
设 计 1．简述数控电火花线切割机床的工作过程及分类；
2．说明数控电火花线切割加工的基本原理；
3．说明数控电火花线切割加工的特点；
4．说明数控电火花线切割加工的应用。
教学方法 讲授、演示（多媒体教学） 教具引用 网络资源
课后记述
参考链接
主要内容：
一、数控线切割加工机床简介
电火花线切割机床组成：机床本体、控制系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置（自动编程系统）。
线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。
二、数控线切割加工原理及特点
1．数控电火花线切割加工原理
它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。
数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。
2．数控线切割加工的特点
（1）可以加工难切削导电材料的加工。例如淬火钢、硬质合金等；
（2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料；
（3）工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件；
（4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。
（5）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。
