線切割加工機(jī)發(fā)展史

     20世紀(jì)中期, 蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關(guān)觸點(diǎn)受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時(shí)﹐發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時(shí)高溫可以使局部的金屬熔化﹑氧化而被腐蝕掉﹐從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法, 線切割放電機(jī)也于1960年發(fā)明于蘇聯(lián)。當(dāng)時(shí)以投影器觀看輪廓面前后左右手動(dòng)進(jìn)給工作臺(tái)面加工﹐其實(shí)認(rèn)為加工速度雖慢﹐卻可加工傳統(tǒng)機(jī)械不易加工的微細(xì)形狀。代表的實(shí)用例子是化織噴嘴的異形孔加工。當(dāng)時(shí)使用之加工液用礦物質(zhì)性油（燈油）。絕緣性高﹐極間距離小﹐加工速度低于現(xiàn)在械械﹐實(shí)用性受限。

     將之NC化﹐在脫離子水（接近蒸餾水）中加工的機(jī)種首先由瑞士放電加工機(jī)械制造廠在1969年巴黎工作母機(jī)展覽會(huì)中展出﹐改進(jìn)加工速度﹐確立無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的安全性。但NC紙帶的制成卻很費(fèi)事﹐若不用大型計(jì)算機(jī)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)﹐對(duì)使用者是很大的負(fù)擔(dān)。在廉價(jià)的自動(dòng)程序設(shè)計(jì)裝置（Automatic Programed Tools APT）出現(xiàn)前﹐普及甚緩。

     日本制造廠開發(fā)用小型計(jì)算機(jī)自動(dòng)程序設(shè)計(jì)的線切割放電加工機(jī)廉價(jià)﹐加速普及。線切割放電加工的加工形狀為二次元輪廓。自動(dòng)程序裝置廣用簡(jiǎn)易形APT（APT語(yǔ)言比正式機(jī)型容易）﹐簡(jiǎn)易形APT的出現(xiàn)為線切割放電機(jī)發(fā)展的重要因素 

    線切割放電加工基本原理

     線切割放電加工以銅線作為工具電極﹐在銅線與銅﹑鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60~300V的脈沖電壓﹐并保持5~50um間隙﹐間隙中充滿煤油﹑純水等絕緣介質(zhì)﹐使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電﹐并彼此被消耗﹑腐蝕.在工件表面上電蝕出無(wú)數(shù)的小坑﹐通過(guò)NC控制的監(jiān)測(cè)和管控﹐伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行﹐使這種放電現(xiàn)象均勻一致﹐從而達(dá)到加工物被加工﹐使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品.

    電火花加工的物理原理如下﹕

    為了在2個(gè)電極之間產(chǎn)生電火花﹐這2個(gè)電極之間的電壓必須高于間隙（電極-工件之間）擊穿電壓取決于﹕
    1） 電極和工件之間的距離﹔
    2） 電介液的絕緣能力（水質(zhì)比電阻）﹔
    3） 間隙的污染狀況（腐蝕廢物）。
    放電首先在電場(chǎng)zui強(qiáng)的點(diǎn)發(fā)生﹐這是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程；自由正離子和電子在場(chǎng)中積累﹐很快形成一個(gè)被電離的導(dǎo)電通道；在這個(gè)階段﹐兩板間形成電流。導(dǎo)致粒子間發(fā)生無(wú)數(shù)次碰撞﹐形成一個(gè)等離子區(qū)﹐并很快升高到8000到12000度的高溫﹐在兩導(dǎo)體表面瞬間熔化一些材料﹐同時(shí)﹐由于電極和電介液的汽化﹐形成一個(gè)氣泡﹐并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高；然后電流中斷﹐溫度突然降低﹐引起氣泡內(nèi)向爆炸﹐產(chǎn)生的動(dòng)力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑﹐然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體﹐并被電介液排走；對(duì)于電極及工件腐蝕對(duì)不對(duì)稱的問(wèn)題﹐主要取決于電極熱傳導(dǎo)性﹐材料的熔點(diǎn),持續(xù)時(shí)間以及放電密度﹐發(fā)生在電極上稱作損耗﹐發(fā)生在工件上稱作去除材料.

    工 業(yè) 安 全

     為了確保操作者和機(jī)床在*安全條件下﹐及同一廠內(nèi)人員的健康和具備舒適的工作環(huán)境﹐使機(jī)器設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間保持原有加工性能及度﹐ 延長(zhǎng)使用壽命﹐必須遵守線切割放電加工的安全規(guī)則。

    一﹑環(huán)境﹕

     環(huán)境的選擇與線切割放電加工設(shè)備及其操作人員有直接的關(guān)系﹐環(huán)境選擇的好壞有以下影響﹕其一﹑損壞設(shè)備性能及精度﹐使其機(jī)床壽命縮短﹔其二﹑影響工件加工精度﹐造成品質(zhì)不良﹔其三﹑對(duì)操作者的安全及身體健康也有所危害。故而﹐在環(huán)境場(chǎng)所的選擇請(qǐng)參考以下事項(xiàng)﹕

    1.滿足線切割機(jī)床所要求的空間尺寸﹔

    2.選擇能承受機(jī)床重量的場(chǎng)所﹔ 

    3.選擇沒有振動(dòng)和沖擊傳入的場(chǎng)所。 

    線切割放電機(jī)床是高精度加工設(shè)備﹐如果所放置的地方有振動(dòng)和沖擊﹐將會(huì)對(duì)機(jī)臺(tái)造成嚴(yán)重的損傷﹐從而嚴(yán)重影響其加工精度﹐縮短其使用壽命﹐甚至導(dǎo)致機(jī)器報(bào)廢。

    4.選擇沒有粉塵的場(chǎng)所﹐避免流眾多的通道旁邊﹔

    （1） 線切割放電機(jī)器之本身特性﹐其空氣中有灰塵存在﹐將會(huì)使機(jī)器的絲桿受到嚴(yán)重磨損﹐從而影響使用壽命﹔

    （2） 線切割放電機(jī)器屬于計(jì)算機(jī)控制﹐計(jì)算機(jī)所使用的磁盤對(duì)空氣中灰塵的要求相當(dāng)嚴(yán)格的﹐當(dāng)磁盤內(nèi)有灰塵進(jìn)入時(shí)﹐磁盤就會(huì)被損壞﹐同時(shí)也損壞硬盤﹔

    （3） 線切割放電機(jī)本身發(fā)出大量熱﹐所以電器柜內(nèi)需要經(jīng)常換氣﹐若空氣中灰塵太多﹐則會(huì)在換氣過(guò)程中附積到各個(gè)電器組件上﹐造成電器組件散熱不良﹐從而導(dǎo)致電路板被燒壞掉。因此﹐機(jī)臺(tái)防塵網(wǎng)要經(jīng)常清潔。

    5.選擇溫度變化小的場(chǎng)所﹐避免陽(yáng)光通過(guò)窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方

    （1）高精密零件加工之產(chǎn)品需要在恒定的溫度下進(jìn)行﹐一般為室溫20C﹔

    （2）由于線切割放電機(jī)器本身工作時(shí)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量﹐如果溫度變化太大,則會(huì)對(duì)機(jī)器使用壽命造成嚴(yán)重影響。

    6.選擇屏蔽屋﹕因線切割放電加工過(guò)程屬于電弧放電過(guò)程﹐在電弧放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波﹐從而對(duì)人體健康造成傷害﹐同時(shí)會(huì)影響到周圍的環(huán)境.

    7.選擇通風(fēng)條件好﹐寬敞的廠房﹐以便操作者和機(jī)床能在的環(huán)境下工作.

    二﹑搬運(yùn)﹕

    1.搬運(yùn)方式的選擇﹕線切割放電加工機(jī)設(shè)備搬運(yùn)用叉車式和滾輪式﹐特殊情況下時(shí)選用吊式移動(dòng)﹔

    2.搬運(yùn)前的鎖定﹕在搬運(yùn)之前﹐必須用隨機(jī)固定件將床臺(tái)和各軸鎖定。以防止在搬運(yùn)中造成設(shè)備損壞，從而影響機(jī)臺(tái)精度甚至使設(shè)備報(bào)廢。

    三﹑操作安全﹕

    為不使機(jī)床及人員受到損壞及危害，在操作線切割加工設(shè)備時(shí)需注意以下事項(xiàng)。

    1.只有經(jīng)過(guò)此類機(jī)器設(shè)備培訓(xùn)的人員才能獲準(zhǔn)使用該機(jī)器設(shè)備。
    2.為了避免加工液及電柜過(guò)熱﹐冷卻系統(tǒng)必須處于連續(xù)工作狀態(tài)﹔
    3.為了避免直接接觸到通電的電線﹐必須關(guān)閉機(jī)臺(tái)防護(hù)門﹔
    4.不允許2人同時(shí)操作同一機(jī)臺(tái)﹐在運(yùn)行畫面操作時(shí)﹐應(yīng)盡量將熒屏亮度降低﹐并選擇斜視觀察畫面﹐從而減少熒屏輻射給眼睛帶來(lái)的傷害﹔
    5.加工者應(yīng)熟練掌握操作面板各按鍵的具體功能及使用中的狀態(tài)﹐在機(jī)臺(tái)的操作過(guò)程中靈活運(yùn)用﹐熟知畫面的轉(zhuǎn)換﹐特別是幾個(gè)重要的畫面（如準(zhǔn)備畫面﹐觀察畫面）所具有的功能﹐避免在加工中因不熟悉操作面板而造成各種異常﹐另因各按鍵（特別是常用鍵）的高密集使用容易受損﹐所以在操作面板時(shí)﹐表面應(yīng)附一層塑料紙作保護(hù)﹐以延長(zhǎng)操作面板之使用壽命﹔
    6.同操作面板一樣﹐加工者也應(yīng)熟知遙控器的具體使用方法﹐遙控器之按鍵外表應(yīng)有一層塑料紙作保護(hù)﹐另外﹐遙控器之所以可以脫離操作板遠(yuǎn)距離 操作﹐是利用一根電線作傳導(dǎo)﹐所以遙控器的保護(hù)還應(yīng)包括對(duì)電線的保護(hù)。在使用過(guò)程中不可大力拉動(dòng)電線﹐以免遙控器失靈﹐電線列的部分應(yīng)圈起放置﹐使用后﹐一定要放回原處掛好﹔
    7.在機(jī)床或機(jī)頭移動(dòng)時(shí)﹐絕不可將手可手指置于機(jī)頭和工作物之間﹐經(jīng)防因指令輸錯(cuò)或方向鍵按錯(cuò)﹐造成安全事故﹔
    8.加工平臺(tái)的保護(hù)﹕在加工工件時(shí)﹐應(yīng)注意裝夾方式是否會(huì)傷到加工平臺(tái)﹐在機(jī)臺(tái)使用時(shí)應(yīng)吹干平臺(tái)﹐長(zhǎng)期不使用時(shí)應(yīng)上防銹油加以保護(hù)機(jī)床﹔
    9.在工件的架設(shè)過(guò)程中﹐應(yīng)注意切割中是否會(huì)撞到上下機(jī)頭﹐對(duì)于有小孔的加工應(yīng)采用特殊加工工藝﹐避免因廢料無(wú)法取出而造成*﹐影響機(jī)床精度﹔
    10.工件的裝夾以方便和穩(wěn)固為原則﹐在架設(shè)工件時(shí)壓緊力以工件不被水沖動(dòng)為原則﹐以免造成螺釘滑絲而無(wú)法卸除﹔
    11.在日常的工作中﹐經(jīng)常會(huì)遇到使用一般架模方法而無(wú)法加工之工件﹐在這時(shí)就必須使用特殊的裝夾治具﹕
    （1）小型工件--壓板無(wú)法架設(shè)時(shí)可慮使用正角器或麥?zhǔn)M(jìn)行加工﹔
    （2）如遇大斜度類工件--無(wú)法傾斜加工時(shí)﹐應(yīng)采用正弦臺(tái)或斜度墊塊輔助傾斜的加工方法進(jìn)行加工﹔
    （3）多件加工時(shí)--可考慮采用正角器或麥?zhǔn)M(jìn)行重迭加工
    （4）在治具的使用過(guò)程中﹐應(yīng)保證治具不受到損傷.（如:為方便架模而在切割中傷到治具等動(dòng)作都是不可行的）
    12.加工時(shí)應(yīng)特別注意設(shè)備:電壓表之電壓是否在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)﹔
    13.加工中不能直接用手觸摸工作物及銅線﹐落料時(shí)應(yīng)注意料頭卡機(jī)頭的現(xiàn)象﹐料頭較難取出時(shí)要小心設(shè)備和手指不受到傷害﹔
    14.在清洗加工物時(shí)﹐會(huì)用到草酸清洗液﹐在使用時(shí)應(yīng)采用毛刷洗凈加工物,而不應(yīng)用雙手直接接觸草酸清洗工作物﹐從而減少草酸對(duì)手的腐蝕﹐切勿將草酸弄入眼睛﹐若有弄入應(yīng)立即用清水清洗﹔
    15.線割機(jī)臺(tái)操作人員加工后應(yīng)注意勤洗手﹐特別在用餐前應(yīng)洗凈雙手﹐避免雜質(zhì)較多的加工液攝入危害身體﹔
    16.在電源柜內(nèi)部或機(jī)床的電器件上進(jìn)行各種維修和檢測(cè)時(shí)﹐總開關(guān)必須設(shè)置于OFF位置﹐并設(shè)立標(biāo)示牌（維修中勿開電源）﹔
    17.維修和檢測(cè)時(shí)﹐必須遵守安全指示﹐任何維修工作之前必須查閱手冊(cè)中相應(yīng)章節(jié)﹔
    18.只有當(dāng)控制柜切斷電源后﹐才能觸摸電子組件﹔
    19.拿組件時(shí)只能抓住把手﹐不要接觸到印刷電路板的鍍金線﹔
    21.應(yīng)注意設(shè)備易損耗件的及時(shí)更換﹐以保持精度。

    四﹑安全裝置

     A﹑機(jī)器設(shè)備安全裝備之介紹﹕
    1. 蜂鳴器的設(shè)置（可在發(fā)生停止或異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警）﹔
    2. 屏幕保護(hù)的設(shè)置（可在畫面長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)﹐屏幕自動(dòng)關(guān)閉減少輻射）﹔
    3. 緊急制動(dòng)鍵的設(shè)置（可在發(fā)生突發(fā)異常時(shí)緊急制動(dòng)）﹔
    4. 散熱風(fēng)扇的安裝（主要負(fù)責(zé)主機(jī)箱的通風(fēng)散熱）﹔
    B﹑安全裝備操作使用方法﹕

    1. 蜂嗚器的使用﹐蜂嗚器的使用只有兩種狀態(tài)：當(dāng)功能選擇為“ON”時(shí)﹐蜂嗚器會(huì)對(duì)出現(xiàn)的異常自動(dòng)報(bào)警；當(dāng)功能選擇為“OFF”時(shí)﹐蜂嗚器不起作用。蜂嗚器主要起提示用﹐當(dāng)機(jī)臺(tái)暫停時(shí)﹐提醒加工者將機(jī)臺(tái)繼續(xù)加工處理﹔

    2. 屏幕保護(hù)的使用﹕沙迪克機(jī)型屏幕保護(hù)的設(shè)置﹐可利用參數(shù)的修改進(jìn)行﹐選擇是否啟用屏幕保護(hù)﹐并可設(shè)置啟用時(shí)間﹐如無(wú)使用時(shí)將之關(guān)閉即可﹔

    3. 緊急制動(dòng)按鈕的使用﹕當(dāng)機(jī)臺(tái)出現(xiàn)突發(fā)異常﹐加工者無(wú)法立刻想出正確的解決方法時(shí)﹐可按此鍵將機(jī)臺(tái)制動(dòng)﹔4. 散熱風(fēng)扇在主電源打開的情況下便會(huì)啟用﹔

    五﹑急救逃生﹕
    1. 火災(zāi)發(fā)生﹕火災(zāi)發(fā)生時(shí)﹐應(yīng)及出正確的消防處理﹐并立即上報(bào)主管﹐火警“119”時(shí) （必須有接到主管命令） ﹐要講清著火單位名稱詳細(xì)地址﹐著火物質(zhì)﹐火情大小及報(bào)警人的姓名與﹐并積極參與撲救初期火災(zāi)﹐防止火勢(shì)蔓延﹐當(dāng)火勢(shì)難以控制時(shí)﹐就要鎮(zhèn)定情緒﹐設(shè)法逃生。當(dāng)被煙包圍時(shí)﹐要用濕毛巾捂住口鼻﹐低姿勢(shì)行走匍匐穿出現(xiàn)場(chǎng)﹐當(dāng)逃生通道被煙火封住﹐可用濕棉被等披在身上彎腰沖過(guò)火場(chǎng)。當(dāng)逃生通道被堵死時(shí)﹐可通過(guò)陽(yáng)臺(tái)排水管等處逃生﹐或在固定的物體上拴繩子﹐順繩子逃離火場(chǎng)﹐如果上述措施行不通﹐則應(yīng)退回室內(nèi)﹐關(guān)閉通往火區(qū)的門窗﹐并向窗外澆水延緩火勢(shì)蔓延﹐同時(shí)向窗外發(fā)出求救信號(hào)﹐總之﹐在任何情況下﹐都不要放棄救生的希望﹔
    2. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人觸電后﹐應(yīng)迅速展開急救工作﹐動(dòng)作迅速。方法準(zhǔn)確zui為關(guān)鍵。無(wú)論在何時(shí)何地發(fā)現(xiàn)危重病人或意外事故﹐都可“120”﹐請(qǐng)求急救中心進(jìn)行急救。首先應(yīng)迅速切斷電源﹐若電源開關(guān)距離較遠(yuǎn)﹐可用絕緣物體拉開觸電者身上的電線﹐或用帶絕緣柄的工具切斷電源﹐切勿用金屬材料或潮濕物體作救護(hù)工具﹐更不可接觸觸電者身體﹐以防自己觸電。當(dāng)觸電者脫離電源后﹐應(yīng)根據(jù)其具體情況﹐迅速對(duì)癥狀救治。對(duì)傷勢(shì)不重﹐神志清醒者﹐應(yīng)使其安靜休息一小時(shí)﹐再送往醫(yī)院觀察﹔對(duì)傷勢(shì)較重﹐也失去知覺﹐但心臟跳動(dòng)和呼吸還存在﹐應(yīng)使其舒適﹐安靜地平臥﹐并速請(qǐng)醫(yī)生診治或送往醫(yī)院﹐對(duì)傷勢(shì)嚴(yán)重﹐呼吸停止或心臟跳動(dòng)停止﹐或二者都已停止﹐應(yīng)立即施行人工呼吸及胸外擠壓﹐并速送醫(yī)院診治 （中國(guó)機(jī)械CAD論壇  wuqiong）