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蘇州中航長(zhǎng)風(fēng)數(shù)控科技有限公司
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電火花數(shù)控線(xiàn)切割加工過(guò)程實(shí)例講解（上）
數(shù)控電火花線(xiàn)切割加工：圖1所示沖模中的低壓骨架下型腔零件，表面質(zhì)量均為Ra1.6μm，尖角的過(guò)渡圓弧為R≤0.1mm，與凸模配合的單邊間隙為0.01mm，材料為Cr12的合金鋼，硬度為52～58HRC，數(shù)量為5件。試合理制定其線(xiàn)切割加工工藝。
任務(wù)制訂該零件的數(shù)控線(xiàn)切割加工工藝 
圖1 低壓骨架下型腔零件
1. 電火花數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床簡(jiǎn)介
1.1 數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的基本工作原理
電火花線(xiàn)切割加工是在電火花加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的工藝形式，是用線(xiàn)狀電極（銅絲、鉬絲或鎢鉬合金絲等）靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割，故稱(chēng)為電火花線(xiàn)切割。電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控裝置控制時(shí)，稱(chēng)為數(shù)控線(xiàn)切割加工。 數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的基本工作原理如圖1所示，是利用移動(dòng)的細(xì)金屬線(xiàn)（鉬絲）作為工具電極（接脈沖電源負(fù)電極），被切割的工件為工件電極（接脈沖電源正電極）。在加工中，工具電極和工件電極之間加上脈沖電壓，并且由工作液循環(huán)裝置供給具有一定絕緣性能的工作液（圖中未畫(huà)出），當(dāng)工具電極與工件電極的距離小到一定程度時(shí)，在脈沖電壓的作用下，工作液被擊穿，工具電極與工件電極之間形成瞬時(shí)放電通道，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化甚至氣化而被蝕除下來(lái)，若工件在數(shù)控裝置控制下（工作臺(tái)）相對(duì)電極絲按預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，就能切割出所需要的形狀。由于貯絲筒帶動(dòng)鉬絲作正、反交替的高速移動(dòng)，所以鉬絲基本上不被蝕除，可使用較長(zhǎng)時(shí)間。
1.2 數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的種類(lèi)與型號(hào)標(biāo)注
根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度，數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床通常分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是快走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床，這類(lèi)機(jī)床的電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度為8～12m/s，是我國(guó)生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，也是我國(guó)的電火花線(xiàn)切割加工模式；另一類(lèi)是慢走絲數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床，這類(lèi)機(jī)床的電極絲作低速單向運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度為2 m/min，是國(guó)外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。它們?cè)跈C(jī)床方面和加工工藝水平方面的比較如表1所示。
1.3 數(shù)控線(xiàn)切割加工特點(diǎn)
數(shù)控線(xiàn)切割加工相對(duì)一般加工方法具有以下特點(diǎn)： （1）用計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程軟件，可方便地加工一般切削方法難以加工或無(wú)法加工的復(fù)雜零件，如沖模、凸輪、樣板及外形復(fù)雜的精密零件等。（2）于采用直徑不等的移動(dòng)的細(xì)金屬絲（銅絲或鉬絲等）作工具電極，因而具備： ①線(xiàn)切割刀具簡(jiǎn)單，大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)準(zhǔn)備工作； ②縫很窄，利于材料的利用，可加工有細(xì)小結(jié)構(gòu)的零件； ③可不必考慮電極絲損耗對(duì)加工精度的影響（快走絲線(xiàn)切割，采用底損耗脈沖電源；慢走絲線(xiàn)切割，采用單向連續(xù)供絲，在加工區(qū)總是保持新線(xiàn)電極加工），因而加工精度高； ④靠錐度切割功能，有可能實(shí)現(xiàn)凸凹模一次加工成形； ⑤電極絲材料不必比工件材料硬，因此無(wú)論被加工零件的硬度如何，只要是導(dǎo)體或半導(dǎo)體的材料都能進(jìn)行加工； ⑥零件無(wú)法從周邊切入時(shí)，工件上需鉆穿絲孔； ⑦切削力很小，可以忽略。 （3）依靠數(shù)控系統(tǒng)的線(xiàn)徑偏移補(bǔ)償功能，使沖模加工的凹凸模間隙可以任意調(diào)節(jié)。（4）采用四軸聯(lián)動(dòng)，可加工上、下面異型體，形狀扭曲曲面體，變錐度和球形體等零件。（5）粗、中、精加工，只需調(diào)整電參數(shù)即可，操作方便，自動(dòng)化程度高。（6）對(duì)象主要是平面形狀，臺(tái)階盲孔型零件還無(wú)法進(jìn)行加工。（7）采用乳化液或去離子水的工作液，不必?fù)?dān)心發(fā)生火災(zāi)，可以晝夜無(wú)人連續(xù)工作。（8）切割加工的效率低，加工成本高，不適合形狀簡(jiǎn)單的大批零件的加工。
1.4 數(shù)控線(xiàn)切割加工的應(yīng)用：
數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的加工方式*，主要應(yīng)用于以下三個(gè)方面。（1）加工模具 適用于各種形狀的帶錐度的模具，如沖模、擠壓模、粉末冶金模、彎曲模及塑壓模等。（2）加工電火花成形用的電極 若電極采為銅鎢、銀鎢合金之類(lèi)的材料，用線(xiàn)切割加工特別經(jīng)濟(jì)。另外對(duì)微細(xì)、復(fù)雜形狀的電極也適合。（3）加工零件 適合加工具有薄壁、窄縫、異形孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件；不僅有直線(xiàn)和圓弧組成的圖形，還有阿基米德螺旋線(xiàn)、拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)等特殊曲線(xiàn)所構(gòu)成的零件；圖形大小和材料厚度常有很大的差別，技術(shù)要求高，特別是加工精度和表面粗糙度方面有著不同的要求的零件。 （未完，接下篇）
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