高低速走丝电火花线切割机床研制
Time:2024-12-11 17:52:12
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高低速走丝电火花线切割机床研制
Sg火花加工机床自20世纪50年代在中国诞生以来，走过了漫长而快速的发展道路，技术日益先进，应用越来越广，目前已在中国模具工业中占有十分重要的地位，每年都有1万多台新的电火花加工机床进入模具制造领域。在模具型面加工中，电火花加工机床虽然受到高速铣削的严峻挑战，但由于其独特性能和技术的不断进步，电火花加工机床今后仍将在模具工业中发挥其独特的作用，并获得进一步的发展。
20世纪50年代以前，中国模具制造基本是用手工工具配以一般通用机床进行。50年代后期，电加工工艺开始在模具制造中应用。
中国第一台电火花加工机床诞生于1954年。1956年1月27日，营口电火花机床厂试制成功全国第一台便携式电火花强化机。这是国内最先把放电加工技术用于生产的第一台电加工装置。1958年研制成功的DM5540型电脉冲机床具有效率高、电极损耗小的优点，从而开始了电加工机床进入以模具加工为主的时期。“钢打钢”电加工工艺的研究成功解决了电极与冲头的配合问题，这使电加工机床在模具（特别是冲压模具）加工中得到进一步推广应用。电火花机床得到迅速发展。
从60年代初开始，电火花成形机床和电火花线切割机床在模具制造中的应用不断发展，促进了模具制造技术的提高和模具工业的发展。1964年中国开发了光电跟踪电火花线切割机床和快速走丝电火花线切割机床。1965年10月，营口电火花机床厂试制成D6125型电火花成型加工机床。它是国内最先采用液压伺服控制系统，以电子开关元件为脉冲电源的定型产品。这是国内最早出口援外的电火花成型加工机床。?1969年出现快速走丝数控电火花线切割机床。而晶体管脉冲电源的冲D6140电火花成形机床拓宽了电加工在型腔模具加工中的应用。
可控硅电源和晶体管电源的电加工机床，在70年代得到较大的发展，它们与不断完善的平动头相结合，使型腔模电火花平动工艺日趋成熟，促进了型腔模电火花加工的新发展。在1970年底，中国第一台GDX-1型光电跟踪线切割机在苏州三光厂制造成功了。电加工技术的不断发展使电加工在模具加工中所占比例逐步提高，电火花加工机床在模具工业的应用也越来越多。
随着数控技术的发展，80年代电火花机床有了新的突破，陆续出现了一些高性能的数控电火花加工机床。80年代中国还自行开发了场效应管脉冲电源、数控平动装置及工艺技术和低速走丝线切割技术，使中国的数控电火花加工得到迅速发展。
在国际机械加工行业，先进国家早在八十年代就研制和生产低速走丝电火花线切割机（俗称慢机）而在当时中国尚属空白。随着中外合资企业生产电火花机床和引进数控电火花加工技术及机床，中国三光牌DK7632型低速走丝电火花线切割机于1997年研制成功。另外，90年代生产的还有HCX250、DK76、CC100等，数控低速走丝线切割机床对冲压模具加工来说，不论从工艺、技术、功能、加工精度、效率，表面质量及对超硬材料的加工性能等方面都有很大提高。S205TNC、HCD400K、GW7452、SC110、SF310、B50等一系列性能价格比极具竞争力的数控电火花成形机床的出现，使中国的电火花成形机床在模具工业的应用，更展示了它们的多功能、高精度、稳定可靠、价格适中等优点。
简述数控高速走丝电火花线切割加工一个零件的基本过程
电火花线切割加工原理
与传统的切削加工方法不同，电火花加工是利用工具电极和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工的加工方法。电腐蚀现象的一个最简单例子是电气开关的触点的电腐蚀，这种腐蚀是由于触点开闭时产生的火花引起的，逐渐地会损坏触点。电火花腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道内瞬时产生一个高温热源，将局部金属熔化和气化而蚀除。但这种简单的电腐蚀还不能构成实用的电火花加工。
实用的电火花加工要求：
1、必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定间隙，通常约为几微米至几百微米，如果间隙过大市场咨询，极间电压不能击穿极间介质，因而不能产生火花放电。如果间隙过小，很容易形成短路接触，也不能产生火花放电。因此电火花加工中必须有间隙自动调节装置，或称伺服控制系统。
2、火花放电应是短时间的脉冲放电，放电持续时间为10-7-10-3S,且每次放电后需停歇一段时间，以保证消电离不锈钢板，避免持续电弧放电烧伤工件。
3、火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化液等。液体介质又称工作液，它们必须具有：
(1)较高的绝缘性能，以利于产生脉冲性的火花放电；
(2)液体介质还有排除间隙内电蚀产物，保证在时间和空间上分散的重复性脉冲放电正常进行；
(3)冷却电极的作用。
因此，一般电火花加工行星减速机都具有实现这些要求的装置，它们包括脉冲电源，工作液循环系统，工具电极与工件的相对伺服进给系统以及机床主体等。
它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如模具的凸模、凹模。它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。线切割机床已占电火花机床的大半。
其工作原理：绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的斜齿减速机度移动，装在机床工作台上的工件由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件，另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液，电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙，连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。
电极丝的粗细影响切割缝隙的宽窄，电极丝直径越细，切缝越小。电极丝直径最小的可达φ0.05,但太小时,电极丝强度太低容易折断。一般采用直径为0.18mm的电极丝。
根据电极丝移动速度的大小分为高速走丝线切割和低速走丝线切割。低速走丝线切割的加工质量高，但减速器费用、加工成本也高。
我国普遍采用高无级变速机走丝线切割，近年正在发展低无级变速机走丝线切割。
高速走丝时，线电极采用高强度钼丝，钼丝以8~10m/s的速度作往复运动nba，加工过程中钼丝可重复使用。低速走丝时，多采用铜丝，电极丝以小于0.2m/s的速度作单方向低速移动，电极丝只能一次性使用。电极丝与工件之间的相对运动一般采用自动控制，现在已全部采用数字程序控制，即电火花数控线切割。
工作液起绝缘、冷却和冲走屑末的作用。工作液一般为皂化液(乳化液)。
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高速走丝电火花线切割机床的特点
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