电火花线切割加工基础知识
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电火花成形加工工艺过程:
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1)电极材料的选择
为了提高型腔模的加工精度,在电极方面,首先是找耐蚀性高的电极材料,如紫铜、铜钨合金、银钨合金以及石墨电极等。由于铜钨合金和银钨合金的成分高,价格高,机械加工比较困难,故采用的较少,常用的为紫铜和石墨,这两种材料的共同特点是在大脉冲粗加工时都能实现低损耗。
紫铜电极容易制成复杂形状和薄片,尺寸精度好。采用紫铜电极时,加工过程稳定、加工表面粗糙度低、精加工比石墨电极损耗小。但其机械加工性能不如石墨好。
石墨电极机械加工成型容易,重量轻,在大脉冲大电流情况下具有更小的电极损耗。缺点是容易产生电弧烧伤现象,精加工时电极损耗较大。
(2)电极的设计
加工型腔模时的工具电极尺寸,一方面与模具的大小、形状、复杂程度有关,而且与电极材料,加工电流、深度、余量及间隙等因素有关。当采用平动法加工时,还应考虑所选用的平动量
(3)电极制造
紫铜电极可采用电火花线切割、一般机械加工、数控铣、电铸等方式来制造。
石墨电极应采用质细、致密、颗粒均匀、气孔率小、强度高的高纯石墨制造.
由于石墨是一种在加压条件下烧结而成的碳素材料,因此有一定程度的各向异性。使用中应采用石墨坯块的非侧压方向的面作电极端面,否则加工中易剥落、损耗大。电极制造方法有机械加工、加压振动成型、成型烧结、镶拼组合、超声加工、砂线切割等。
(4)工件的准备
电火花加工前,工件型腔部分要进行预加工,并留适当的电火花加工余量。余量的大小应能补偿电火花加工的定位、找正误差及机械加工误差。对形状复杂的型腔,余量要适当加大。
(5)电规准的选择、转换与平动量分配
电规准是指电火花加工过程中一组电参数,如电压、电流、脉宽、脉间等。电规准选择正确与否,将直接影响着型腔加工工艺指标。应根据工件的要求、电极和工件的材料、加工工艺指标和经济效果等因素来确定电规准,并在加工过程中及时地转换。
在粗加工时,要求较高的生产率和低电极损耗,这时可选用宽脉冲、高峰值电流的粗规准进行加工,电流要根据工件而定。刚开始加工时,接触面积小,电流不宜过大,随着加工面积的增大,可逐步加大电流。当粗加工进行到快到要求的尺寸时,应逐步减小电流,改善表面质量,以尽量减少中加工的修整量。
电火花加工的基础知识
在现代制造业中,电火花加工技术是一项非常重要的技术。它能够通过钨丝电火花放电的方式将金属零件进行切削加工,达到高精度的效果。本文将从电火花加工基础知识入手,为大家详细介绍电火花加工技术的相关知识。
一、电火花加工的原理
电火花加工是通过电火花来切削金属材料的一种加工技术。在加工过程中,通过钨丝电极和加工材料之间的放电,使金属材料受到高能电子轰击而熔化,然后利用液态金属产生的膨胀压力将它从工件上冲掉,从而实现零件加工的目的。
该技术对于高硬度、难加工的材料有良好的适应性,例如硬质合金、工具钢、模具钢等。另外,电火花加工还可以进行复杂的形状和轮廓加工,例如切割、切削、开槽、钻孔等,尤其适用于中、小批量、复杂型的工件制造。
二、电火花加工的分类
根据电极的方向和运动方式可以将电火花加工分类为:沉降式、线切割式和旋转电极式等三类。
1.沉降式电火花加工
沉降式电火花加工也称桥式电火花加工,是使用电极与工件接触后沉降下去进行加工的一种方式。该方式适用于高精度、大型、重量较大的工件的加工。
沉降式电火花加工的特点是电极的接触精度高,可以加工出较高的表面粗糙度。但是电极磨损快,切削速度低、加工效率低,且只能进行简单的线性轮廓加工。
2.线切割式电火花加工
线切割式电火花加工是通过电极和工件之间的放电进行加工的一种方法。该方法的特点是线圈电极随工件移动,在放电时以较高的速度反复工件上方和电极之间逐渐形成裂缝,最后利用液态金属的方向将其切割掉。线切割式电火花加工的特异性在于它可以制造很薄的板(示例——平面包装)。
此种加工方式的特点是可以加工透过的部分,存在于电极距离工件距离一定的范围内。电极不会接触工件,该加工方法的高速度和较好的加工质量使其广泛应用在短时期或小批量的生产制造中。
3.旋转电极式电火花加工
旋转电极式电火花加工是通过旋转电极进行加工的一种方法。该方法的特点是可进行旋转的加工,因此适用于模具凸模等复杂形状的制造,且可以在切削过程中减少电极磨损。
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。
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。