1、電火花線切割加工工藝參數(shù)選擇及優(yōu)化試驗 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué) 生：指導(dǎo)教師：完成日期： 2012.5.15揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院摘要闡述了電火花線切割加工設(shè)備的組成部分、功能、工作原理及操作方法。論述了電火花線切割加工的基本原理，通過對制作電極，準(zhǔn)備實驗設(shè)備，對不同材料進(jìn)行一系列的電火花線切割加工試驗，對電參數(shù)進(jìn)行在線測試，對加工件進(jìn)行檢測，對結(jié)果進(jìn)行分析比較，優(yōu)選參數(shù)，進(jìn)行對比工藝試驗，得到最佳試驗結(jié)果，以研究電火花線切割加工各種孔徑小孔及三維型面的工藝特性，即脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流等加工電參數(shù)對加工精度、表面粗糙度及效率的影響規(guī)律，再進(jìn)行分析、總結(jié)，形成可指導(dǎo)實際加工的工

2、藝文件。關(guān)鍵詞：電火花加工 線切割加工 參數(shù)優(yōu)化 工藝abstractdescribes the electric spark wire-cutting processing equipment, the function, the part of the working principle and the method ofoperation. discusses the basic principle of electric spark wire-cutting processing, through to make electrodes, ready to experimental eq

3、uipment of different materials for a series of edm wire-cutting processing experiment, with electric parameters for on-line test, to the product testing, the analysis of the results comparison, optimizing parameters, compared the process test, get the best test results to study edm wire-cutting proc

4、essing all kinds of pore diameter holes and the 3 d model process characteristics, namely the pulse width and pulse interval, such as peak current jiagongdian parameters on the surface roughness and machining precision and the influence law of efficiency, again carries on the analysis, the summary,

5、forming a guide practical processing process documents. keywords: edm ，wedm ，parameter optimization，process 目錄摘要iiabstractiii第一章 引言11.1 特種加工技術(shù)的概念及其意義11.2 特種加工技術(shù)的類別及其應(yīng)用范圍11.2.1 機(jī)械特種加工11.2.2 電氣特種加工21.2.3 熱特種加工21.2.4 化學(xué)特種加工21.3 特種加工技術(shù)現(xiàn)狀及實際應(yīng)用21.3.1 機(jī)械特種加工21.3.2 電氣特種加工21.3.3 熱特種加工31.3.4 化學(xué)特種加工31.4 電火花線切割

6、加工的發(fā)展及現(xiàn)狀31.4.1 電火花線切割加工技術(shù)的發(fā)展趨勢與工藝進(jìn)展3第二章 電火花線切割加工的機(jī)理及應(yīng)用72.1電火花線切割加工基本原理72.1.1低速走絲線切割加工基本原理82.1.2高速走絲線切割加工基本原理92.2電火花線切割加工物理過程102.3電火花線切割加工的特點152.4電火花線切割加工的局限性152.5電火花線切割加工的應(yīng)用16第三章 電火花加工實驗設(shè)備173.1機(jī)床傳動系統(tǒng)173.1.1工作臺的傳動路線（見圖3-2)173.1.2運(yùn)絲部件的傳動路線（見圖3-3）183.1.3線架183.2機(jī)床搬運(yùn)和安裝193.3機(jī)床操作和調(diào)整193.3.1班前準(zhǔn)備工作193.3.2工作臺

7、調(diào)整203.3.3調(diào)整線架203.3.4鉬絲繞裝203.3.5.工件裝夾213.3.6.機(jī)床操作步驟213.3.7機(jī)床的維護(hù)與故障的排除223.4機(jī)床控制系統(tǒng)233.4.1操作面板23第四章 加工試驗及分析264.1試驗簡介264.1.1試驗方式264.1.2試驗設(shè)備264.1.3試驗過程264.1.4試驗結(jié)果記錄264.2電極工具頭制作294.2.1電火花線切割技術(shù)加工微凸起工具電極294.3試驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象分析324.3.1影響切割速度的主要因素324.3.2影響加工精度的主要因素364.3.3影響加工表面質(zhì)量的主要因素374.3.4影響電極絲損耗的主要因素39第五章 試驗總結(jié) 結(jié)論 體會及

8、展望405.1實驗總結(jié)405.1.1反映電火花加工工藝效果的主要指標(biāo)405.1.2電參數(shù)的影響415.1.3非電參數(shù)的影響425.2所獲結(jié)論445.2.1合理選擇電參數(shù)445.2.2合理調(diào)整變頻進(jìn)給的方法455.3 體會485.4 展望48致 謝50參考文獻(xiàn)51附錄51第一章 引言1.1 特種加工技術(shù)的概念及其意義特種加工是一種利用化學(xué)能、電能、聲能、機(jī)械能以及光能和熱對金屬或非金屬材料進(jìn)行加工的方法。它具有傳統(tǒng)加工無法比擬的優(yōu)點:1) 能量密度高,能加工常規(guī)切削方法難以加工的材料;2) 作用時間短,熱影響小,工件不易變形;3) 可進(jìn)行細(xì)小精密零件加工;4) 無切屑或者粉末狀切屑,易于自動處理

9、;5) 加工過程易于自動化。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛地發(fā)展,新型材料不斷地涌現(xiàn)出來,而有些材料對工件制造的精度要求越來越高,因而對切削加工提出了新的要求。由于受刀具材料性能、結(jié)構(gòu)、設(shè)備加工能力的限制,使用傳統(tǒng)的切削方法難以完成對高強(qiáng)度、高韌性、高硬度、高脆性、耐高溫和磁性等新材料,以及精密復(fù)雜或難以處理的形狀的加工。為了解決這些加工的難題,目前國內(nèi)外正在不斷開發(fā)研究或采用的特種加工技術(shù)和方法,并已攻克和解決了一些難以加工的技術(shù)關(guān)鍵問題,推動了科技進(jìn)步,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,在工作上發(fā)揮了較好的作用。1.2 特種加工技術(shù)的類別及其應(yīng)用范圍1.2.1 機(jī)械特種加工機(jī)械特種加工不同于傳統(tǒng)的切削加工方法,

10、而是用機(jī)械能或者間接用聲能、熱能進(jìn)行加工。可分磨料流動加工、磨料噴射加工、液力加工、低應(yīng)力磨削、熱輔助加工、超聲波加工、全成型加工、噴水加工等8種方法。它適用于切割、穿孔、研磨、拋光、去毛刺、蝕刻、磨削、拉削、鏜削和套料等加工范疇。1.2.2 電氣特種加工電氣特種加工是將被加工的金屬工件置于直流電場和電解液中產(chǎn)生陰極溶解的電化學(xué)反應(yīng)而對金屬材料進(jìn)行加工的一種方法。通常稱為電化學(xué)加工(電解加工) 。它有電解液沖刷加工、成型管電解加工、電化學(xué)削平加工、電化學(xué)珩磨加工、電化學(xué)車削加工、電化學(xué)去毛刺加工、電化學(xué)放電磨削加工、電化學(xué)加工、電化學(xué)拋光加工等10 種方法。它適用于磨削、成型、去毛刺、車削、珩

11、磨、拋光等加工范疇。1.2.3 熱特種加工熱特種加工是用電子束、激光束、等離子束、電火花放電產(chǎn)生熱量來熔蝕金屬而達(dá)到加工目的。它有電子束加工、電火花磨削、電火花成型加工、電火花切割、電火花線切割、激光加工、等離子束加工等8 種方法。它適用于鉆孔、成型、磨削、車削、切割、開割、劃線等加工范疇。1.2.4 化學(xué)特種加工化學(xué)特種加工是用熱化學(xué)方法、化學(xué)腐蝕方法進(jìn)行加工的。它有化學(xué)加工、光化學(xué)加工、熱化學(xué)加工、電拋光等4 種方法。它適用于削平、拋光、腐蝕、去毛刺和飛邊等加工范疇。1.3 特種加工技術(shù)現(xiàn)狀及實際應(yīng)用1.3.1 機(jī)械特種加工在一般采用金屬切削刀具難以加工的場合,采用機(jī)械特種加工。它是借助于

12、水、磨料、超聲波、熱能等,實施對工件進(jìn)行的精密加工。1.3.2 電氣特種加工電氣特種加工又稱為電解加工。它是特種加工技術(shù)中重要的方法之一,是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽極溶解來將工件加工成形的。電解加工成功應(yīng)用于鍛模、齒輪、花鍵、高溫合金葉片等機(jī)械零件成型加工,采用電解液沖刷加工和成型管電解加工可以加工孔徑0. 2 mm5 mm ,也可以加工異型孔的小深孔機(jī)械零件。1.3.3 熱特種加工電子束、激光束、等離子束、電火花放電加工等熱特種加工,是特種加工應(yīng)用較為普通的一種技術(shù),電火花放電加工更為成熟更為普及,也是機(jī)械加工不可缺少的一項技術(shù)。1.3.4 化學(xué)特種加工化學(xué)特種加工是一種使用面較窄的特種

13、加工技術(shù),它是在工件表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使用金屬腐蝕溶解而改變工件尺寸和形狀,具有加工周期短、變換產(chǎn)品快、工藝性能好等特點,它主要用于印刷線路板制造,這種使用場合稱為化學(xué)銑切。另一種化學(xué)加工方法是把工件暴露在高溫、腐蝕性氣體中來切除材料。1.4 電火花線切割加工的發(fā)展及現(xiàn)狀電火花線切割加工（wire cut electro-discharge machine,，簡稱wedm ）是在電火花加工基礎(chǔ)上于20世紀(jì)50年代末最早在前蘇聯(lián)發(fā)展起來的一種工藝形式，是用線狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對工件進(jìn)行切割，故稱為電火花線切割，有時簡稱線切割。它已獲得廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)外的線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的

14、60%以上。1.4.1 電火花線切割加工技術(shù)的發(fā)展趨勢與工藝進(jìn)展目前電火花線切割加工技術(shù)的研究與發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1) 在穩(wěn)定發(fā)展高速走絲機(jī)的同時，重視低速走絲電火花線切割的開發(fā)和發(fā)展 1）高速走絲機(jī)仍然穩(wěn)步發(fā)展高速走絲電火花線切割機(jī)是我國的發(fā)明創(chuàng)造。由于高速走絲有利于改善排屑條件，適合于大厚度和大電流高速切割，加工性能價格比優(yōu)異，是我國電加工行業(yè)的主要發(fā)展機(jī)型。 2）重視低速走絲電火花線切割的開發(fā)和發(fā)展 低速走絲電火花線切割機(jī)由于電極絲移動平穩(wěn)，易獲得較高精度和表面粗糙度看，適于精密模具和高精度零件加工。現(xiàn)在需要加強(qiáng)對低速走絲機(jī)的深入研究，開發(fā)新的規(guī)格品種，為市場提供更多的國

15、產(chǎn)低速走絲電火花線切割機(jī)。于此同時，還要在大量實驗研究的基礎(chǔ)上，建立完整的工藝數(shù)據(jù)庫，完善其cad/cam軟件。(2) 完善機(jī)床設(shè)計，改進(jìn)走絲機(jī)構(gòu) 1）為使機(jī)床結(jié)構(gòu)更加合理，必須用先進(jìn)的技術(shù)手段對機(jī)床總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。應(yīng)用陷阱的計算機(jī)有限元分析模擬軟件對機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)和熱穩(wěn)定性分析。還應(yīng)注重造型設(shè)計，在保證機(jī)床技術(shù)性能和清潔加工的前提下，使機(jī)床結(jié)構(gòu)合理，操作方便，外形新穎。由于電火花加工中工具電極與工件之間沒有宏觀作用力,因此,將電火花加工裝置、尤其是電極驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行微小型化,使電極進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的慣性得以大幅度減小,必將更好地發(fā)揮電火花加工技術(shù)的工藝特點。 2）機(jī)床上的坐標(biāo)工作臺大多采用十

16、字滑板結(jié)構(gòu)，為了提高它的精度，除考慮熱變形及先進(jìn)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)采用絲距誤差補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償技術(shù)，以提高機(jī)床的運(yùn)動精度。對于大型線切割機(jī)來說，采用十字滑板工作臺結(jié)構(gòu)就不夠合理，而南昌江南電子儀器廠開發(fā)的dk77100型龍門式機(jī)床則值得研究。龍門式機(jī)床的工作臺只作y方向運(yùn)動，x方向運(yùn)動在龍門架上完成，上下導(dǎo)輪座掛于橫架上，可以分別控制。這不僅增加了絲架的剛性，而且工作臺只作y方向運(yùn)動，省去了x方向滑板，有助于提高工作臺的承重能力，降低整機(jī)總重量。 3）高速走絲電火花線切割機(jī)的走絲機(jī)構(gòu)，是影響其加工質(zhì)量及加工穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件，目前存在的問題較多。目前巳開發(fā)的恒張力裝置及可調(diào)速的走絲系統(tǒng)，應(yīng)在進(jìn)一步

17、完善的基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用。（3）推廣多次切割工藝，提高綜合工藝水平切割速度與加工表面質(zhì)量是一種矛盾，欲想在一次切割過程既獲得很高的切割速度，又要獲得很好的加工質(zhì)量是困難的。提高電火花線切割的綜合工藝水平，采用多次切割是一種有效方法，即用較大的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行第一次切割，以獲得較高的切割速度，然后依次減小電規(guī)準(zhǔn)，進(jìn)行第二次、第三次切割，逐步修光，以獲得滿意的加工表面粗糙度和加工精度。高速走絲電火花線線切割機(jī)采用多次切割工藝不僅是必要的，而且是可行的。（4） 發(fā)展pc機(jī)控制系統(tǒng)，擴(kuò)充線切割機(jī)的控制功能 目前國內(nèi)已有的基于pc機(jī)電火花線切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)主要用于加工軌跡的編程和控制，pc機(jī)的資源并沒有得到充分開發(fā)

18、利用，今后的趨勢是將在以下幾個方面進(jìn)行深人開發(fā)研究：1）開發(fā)和完善開放式的數(shù)控系統(tǒng)。目前高速走絲電火花線切割機(jī)所用的數(shù)控軟件是在dos基礎(chǔ)上開發(fā)的，有很大的局限性，難于進(jìn)一步擴(kuò)充其功能。現(xiàn)在應(yīng)加速向以pc機(jī)為基礎(chǔ)的開放式、多任務(wù)管理與控制系統(tǒng)發(fā)展，以便充分開發(fā)pc機(jī)的資源，擴(kuò)充數(shù)控系統(tǒng)功能。2）繼續(xù)完善數(shù)控電火花線切割加工的計算機(jī)繪圖、自動編程、加工規(guī)機(jī)控制及其縮放等功能，擴(kuò)充自動定位、自動找中心、低速走絲及自動穿絲、高速走絲及自動緊縮等功能，提高電火花線切割加工的自動化程度。3）研究放電間隙狀態(tài)數(shù)值檢測技術(shù)，建立伺服控制模型，開發(fā)加工過程伺服進(jìn)給自適應(yīng)控制系統(tǒng)。為了提高加工精度，還應(yīng)對傳動系

19、統(tǒng)的絲距誤差及傳動間隙進(jìn)行精確檢測，并利用pc機(jī)進(jìn)行自動補(bǔ)償。4）開發(fā)和完善數(shù)值脈沖電源，并在工藝試驗基礎(chǔ)上建立工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)加工參數(shù)優(yōu)化選取系統(tǒng)，以幫助操作者根據(jù)不同的加工條件和要求合理選用加工參數(shù)，充分發(fā)揮機(jī)床潛力。5）深人研究電火花線切割加工工藝規(guī)律，建立加工參數(shù)的控制模型，開發(fā)加工參數(shù)自適應(yīng)控制系統(tǒng)，提高加工穩(wěn) 定性。6）進(jìn)一步開發(fā)有自主版權(quán)的電火花線切割和人工智能軟件。積極采用現(xiàn)代技術(shù)，促進(jìn)電火花線切割技術(shù)發(fā)展今后的電火花線切割技術(shù)開發(fā)研究將會涉及到：用激光測量技術(shù)來分析研究機(jī)床零部件的制造質(zhì)量；用有限元技術(shù)來分析機(jī)床結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性；用陶瓷等新材料來制造機(jī)床的關(guān)鍵零部件及

20、其工夾具；用模糊控制技術(shù)來開發(fā)伺服進(jìn)給和加工參數(shù)控制系統(tǒng)；用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來研究各種復(fù)雜系統(tǒng)的輸入量與輸出量之間的關(guān)系.并建立相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；用數(shù)值模擬（計算機(jī)仿真）技術(shù);上過程的各種疑難問題，并預(yù)測其結(jié)果；用專家系統(tǒng)或人工智能系統(tǒng)來控制加工過程等。圖1-1為電火花線切割加工機(jī)床1一貯絲筒 2走絲溜板 3絲架 4一上滑板 5一下滑板 6床身電源 7電源、控制柜圖1-2往復(fù)高速走絲線切割加工設(shè)備組成 第二章 電火花線切割加工的機(jī)理及應(yīng)用2.1電火花線切割加工基本原理電火花線切割加工時，在電極絲和工件之間進(jìn)行脈沖放電。如圖所示，一般電極絲接脈沖電源的負(fù)極，工件接脈沖電源的正極。當(dāng)一個脈沖發(fā)生

21、時，在電極絲和工件之間產(chǎn)生一次火花放電，在放電通道的中心溫度瞬間可以達(dá)到10000以上，高溫使得放電附近的金屬瞬間熔化甚至汽化，高溫也使得電極絲和工件之間的工作液產(chǎn)生部分汽化，這些汽化后的工作液和金屬蒸汽瞬間迅速膨脹，并具有爆炸特性。這種熱膨脹和局部爆炸作用，使得金屬材料以熔化和汽化的方式拋出，實現(xiàn)對工件材料進(jìn)行電蝕切割加工。為了確保每一個脈沖放電時電極絲與工件之間產(chǎn)生火花放電而不是電弧放電，必須要使兩個脈沖之間有足夠的間隔時間，以使間隙中的電離充分消除或轉(zhuǎn)移，并且恢復(fù)本次放電通道處間隙中介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免在同一點上發(fā)生接連放電而產(chǎn)生的電弧放電現(xiàn)象。一般電火花線切割加工的脈沖停歇時間以脈沖寬

22、度的4倍以上（比電火花成形要長一些）。另外，為了確保電極絲不被瞬時的局部高溫?zé)龜啵仨毾蚍烹婇g隙中注入大量的工作液，這些工作液不僅可以使電極絲得到充分的冷卻，還可以起到消除電離和排屑及清洗的作用。圖2.1電火花線切割加工原理示意圖2.1.1低速走絲線切割加工基本原理低速走絲電火花線切割機(jī)床的電極絲作低沖單向運(yùn)動,一般走絲速度為0.2 15m/min。低速走絲電火花線切割加的電極絲為黃銅絲、鍍鋅黃銅絲或者鉬絲，電極絲直徑一般為 0.100.35mm。圖所示為低速走絲電火花線切割工藝裝置示意圖。電極絲的路徑是從儲絲筒6出來，經(jīng)過上導(dǎo)輪后穿過要切割的工件，再經(jīng)過下導(dǎo)輪，被收絲筒11沒收或排出不再重復(fù)

23、使用。被切割的工件2固定在工作臺7上，被切割面水平放置。在切割過程中，工件在工作臺上受電動機(jī)8、9的拖動，在水平方向按照預(yù)置的xy軌跡伺服運(yùn)動，電極絲除了由上至下不停運(yùn)轉(zhuǎn)外，還可以下導(dǎo)輪為軸心，上導(dǎo)輪在上拖板的拖動下按預(yù)置軌跡作方向的運(yùn)行，這些運(yùn)動的合成可以切割出不同曲面及錐面的工件。脈沖電源1的正、負(fù)極性通過進(jìn)電塊分別加在工件和電極絲上，為放電加工提供脈沖能量。低速走絲的加工方式一般為浸液式，工作液為去離子水，與高速走絲線切割相比，低速走絲對工作液的要求比較高，工作液的電阻率、離子數(shù)量、雜質(zhì)含量都要嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)。由于低速走絲的電極絲張力可以得到很好的控制，電極絲的振幅影響比較小，在加

24、上工作液的電阻率也比高速走絲的電阻率高許多，因此低速走絲線切割加工時，間隙電壓以及伺服跟蹤速度與電火花成形加工相似。1脈沖電源 2工件 3工作液箱 4一去離子水 5泵 6儲絲筒 7工作臺 8x軸電動機(jī) 9一數(shù)控裝置10y軸電動機(jī) 11一收絲筒 12電極絲13進(jìn)電塊圖2.2低速走絲電火花線切割工藝裝置示意圖2.1.2高速走絲線切割加工基本原理高速走絲電火花線切割機(jī)床的主要特點是電極絲作高速往復(fù)運(yùn)動，一般走絲速度為7 11m/s，電極絲的直徑為為0.120.22mm，電極絲的材料為鉬絲。圖所示為高速走絲電火花線切割工藝裝置示意圖。它是利用電極絲4作為工具電極進(jìn)行切割的，電極絲穿過工件上預(yù)鉆好的小孔

25、，經(jīng)導(dǎo)輪3由儲絲筒2帶動電極絲作正反向交替運(yùn)轉(zhuǎn)。加工能量由脈沖電源8供給，靠進(jìn)電塊分別加在電極絲及工件兩端。工件安裝在工作臺上，由數(shù)控裝置1按加工要求發(fā)出指令，控制執(zhí)行電動機(jī)11帶動工作臺在水平x、y兩個坐標(biāo)方向移動，加工出的零件截面形狀與設(shè)計軌跡完全相同。如果機(jī)床帶有錐度切割裝置，上下導(dǎo)輪受步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的十字托板控制，使電極絲與中心線偏移角度，并與x、y軸的運(yùn)動軌跡合成來實現(xiàn)錐度加工，從而可以實現(xiàn)各種變截面零件加工。 在加工時，由噴嘴6將工作液以一定的壓力噴向加工區(qū)。高速走絲線切割加工因為電極絲往復(fù)運(yùn)動后容易松絲，張力不好控制，電極絲振動明顯，極間短路是不可避免的。為了抑制電極絲的振幅，一

26、般都采用過跟蹤方法控制切割的進(jìn)給速度，換句話說就是加工過程中，間隙電壓偏短路。為了避免由于頻繁短路造成燒絲現(xiàn)象發(fā)生，利用提高電極絲的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，靠高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電極絲向放電間隙內(nèi)帶人的工作液的速度加快，沖液量加大，蝕除物更有效地排出，同時有助于斷弧和消除電離，這也是高速 走絲線切割的電極絲運(yùn)行速度相對較高的原因之一。1一數(shù)控裝置 2儲絲筒 3導(dǎo)輪 4一電極絲 5工件 6噴嘴 7絕緣板 8脈沖電源 9一液壓泵 10工作液箱11執(zhí)行電動機(jī)圖2.3高速走絲電火花線切割工藝裝置示意圖2.2電火花線切割加工物理過程電火花線切割加工的物理過程是非常短暫而復(fù)雜的，根據(jù)大量實驗資料的分析來看，每次電火花腐蝕的微觀過

27、程是電動力、電磁力、熱動力以及流體動力等綜合作用的過程，并可大致分為介質(zhì)擊穿和通道形成、能量轉(zhuǎn)換和傳遞、電極 材料的拋出、極間介質(zhì)消電離等幾個階段。電火花線切割加工實際上是一個重復(fù)脈沖放電過程，前一個脈沖放電所形成的電蝕產(chǎn)物及放電凹坑必定會影響后一個脈沖的放電過程，因而實際加工時的放電過程會比單個脈沖放電過程復(fù)雜得多。但單個脈沖放電畢竟是研究電火花線 切割加工機(jī)理的基礎(chǔ)。為有助于掌握電火花線切割加工的基本規(guī)律，并對電火花線切割設(shè)備提出合理的要求，仍有必要進(jìn)一步了解單個脈沖放電的微觀過程。1.單個脈沖瞬時擊穿放電過程電火花線切割加工一般都是在水基工作液（去離子水和皂化油的乳化液，也有用煤油的）中

28、進(jìn)行的。當(dāng)脈沖電壓施加在電極絲與工件之間時，極間電場將會因電極表面的微觀不平而變得極不均勻，極間介電液中的雜質(zhì)以及弱電解質(zhì)的極性分子都會在極間電場的作用下向電場較強(qiáng)的方向聚集、結(jié)鏈，進(jìn)一步引起極間 電場的畸變。當(dāng)極間距離逐步縮小或是脈沖電壓不斷升高時，極間某處的電場強(qiáng)度將會超過極間介電液的介電強(qiáng)度，使介電液發(fā)生雪崩式的碰撞電離，并形成極間放電通道。此刻，極間電阻將在很短時間內(nèi)從絕緣狀態(tài)急速下降到數(shù)歐姆以下，而電流隨即上升，極間電壓相應(yīng)下降到火花維持電壓，如圖2.4所示。極間放電通道實際上是高溫、高壓的電離氣體，其初始壓力可達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千個大氣壓。這個內(nèi)部高壓將極力使通道及其周圍瞬時形成的分子團(tuán)

29、（以后發(fā)展成氣泡）急速擴(kuò)展，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向外傳播。在放電的初始階段，氣泡和放電通道之間并沒有明顯的界面，但因放電通道除受到 周圍液體介質(zhì)慣性的壓縮作用外，還受到它自身電磁場箍束 效應(yīng)作用，因而氣泡會在放電過程中與放電通道界面分離并繼續(xù)擴(kuò)展，放電通道則被約束成一個細(xì)小的通道，其截面甚小，致使通道中的電流密度高達(dá)105106a/cm2.放電通道是由數(shù)量大體相等的帶正電和帶負(fù)電離子以及中性離子組成 的等離子體。通道中的正負(fù)帶電離子在極間電場作用下高速運(yùn)動時，將發(fā)生劇烈碰撞，并產(chǎn)生大量的熱量，使通道溫度升高到10 000義以上。與此同時，陽極表面和陰極表面分別受到電子流和離子流的高速轟擊，也將產(chǎn)

30、生大量熱量。這樣，在兩極之間將沿放電通道形成-個瞬時高溫?zé)嵩础D2.4矩形脈沖道放電電壓及放電電流波形2）幻電火花放電時的能量轉(zhuǎn)換極間介質(zhì)一旦被擊穿放電，脈沖電源就將通過放電通道瞬時釋放能量，并把電能轉(zhuǎn)換為熱能、動能、磁能、光能、聲能以及電磁波輻射能等：其中大部分轉(zhuǎn)換成熱能，用于加熱兩極放電點及極間放電通道，使兩極放電點的金屬局部熔化或汽化。熱能與電火花線切割加工密切相關(guān)，傳遞（或稱分配）給電極表面的主要有下列幾種形式：在電場作用下，帶電粒子（電子和正離子）對電極表面的轟擊；電極材料汽化噴爆時所形成的蒸氣炬對相對的電極表面的沖擊：放電通 道的熱輻射；放電通道中高溫氣體質(zhì)點對電極表面的熱沖擊。在

31、上述四種傳遞形式中，帶電粒子對電極表面高速轟擊是主要的。由于負(fù)電子的質(zhì)量和體積都相當(dāng)小，在電場作用下能獲得很高的加速度和速度，所以在脈沖放電的最初階段就會有大量的高速電子轟擊陽極表面；而正離子則因質(zhì)量慣性大，加速度小，在短時間內(nèi)無法獲得很高的速度，所以, 采用高頻窄脈沖電源的電火花線切割加工，都應(yīng)選用正極性加工，即工件接電源正極，以充分利用電子的轟擊作用來提高切割速度。3）電極表面被蝕材料的拋出傳遞給電極表面的能量轉(zhuǎn)化成熱能，并在電極表面放電點附近形成一瞬時高溫?zé)嵩础＿@個熱源的中心處溫度最高，并向工件材料內(nèi)部傳導(dǎo)，形成一個溫度梯度場，即離放電點中心愈遠(yuǎn)愈低。據(jù)工件材料的熔點和汽化點不同，使受熱

32、材料形成余金屬汽化、金屬熔融、金屬固態(tài)受熱三種情況。由于電極材料的熔化和汽化過程十分短促，有爆炸特性。爆炸力將把熔化和汽化的金矚材料拋巧電極表面，而在電極表面留下一個小凹坑，如圖3.14所示。圖2.5放電凹坑形成研究發(fā)現(xiàn)，在高速走絲電火花線切割加工情況下，脈沖 放電時所形成的電極表面高溫?zé)嵩矗豢梢院喕梢粋€固定 的點熱源，而只能簡化成快速移動的點熱源。這種熱源所形 成的放電凹坑不是半球形，而是鴨蛋形。移動速度愈快，以 及脈沖放電持續(xù)時間愈長，其凹坑的長度將愈長。4）消電離和極間介電性能的恢復(fù)一個脈沖放電結(jié)束之后，極間電場急速減小到零，碰撞電離也隨之停止，而且放電通道會因消電離過程（即通道中的

33、正負(fù)帶電粒子復(fù)合成 中性粒子過程）而使通道中的帶電粒子急速減少，并逐漸恢復(fù)極間介電液的介電性能。必須指出，正負(fù)帶電粒子的復(fù)合速度是比較快的，極間電導(dǎo)將在很短的時間內(nèi)減少。但是，正負(fù)帶電粒子的復(fù)合和極間電導(dǎo)的減少，并不等于極間介電性能的恢復(fù)。因為放電 后的電蝕產(chǎn)物（含有微粒、氣泡給余熱等）在短時間內(nèi)還來不及擴(kuò)散，介電液的高溫及大量的電蝕產(chǎn)物都會降低其介電性能。因此，在電火花線切割加工中，為了保證加工的正常進(jìn)行，在先后二次脈沖放電之間都應(yīng)有足夠的停歇時間。其最小脈沖停歇時間的選擇，不僅要考慮極間介電液的消電離汽化的金矚材料拋巧電極表面，而在電極表面留下一個小凹坑，如圖2.5所示。圖2.5放電凹坑形

34、成研究發(fā)現(xiàn)，在高速走絲電火花線切割加工情況下，脈沖放電時所形成的電極表面高溫?zé)嵩矗豢梢院喕梢粋€固定的點熱源，而只能簡化成快速移動的點熱源。這種熱源所形成的放電凹坑不是半球形，而是鴨蛋形。移動速度愈快，以及脈沖放電持續(xù)時間愈長，其凹坑的長度將愈長。4）消電離和極間介電性能的恢復(fù)一個脈沖放電結(jié)束之后，極間電場急速減小到零，碰撞電離也隨之停止，而且放電通道會因消電離過程（即通道中的正負(fù)帶電粒子復(fù)合成中性粒子過程）而使通道中的帶電粒子急速減少，并逐漸恢復(fù)極間介電液的介電性能。必須指出，正負(fù)帶電粒子的復(fù)合速度是比較快的，極間電導(dǎo)將在很短的時間內(nèi)減少。但是，正負(fù)帶電粒子的復(fù)合和極間電導(dǎo)的減少，并不等于

35、極間介電性能的恢復(fù)。因為放電 后的電蝕產(chǎn)物（含有微粒、氣泡給余熱等）在短時間內(nèi)還來不及擴(kuò)散，介電液的高溫及大量的電蝕產(chǎn)物都會降低其介電 性能。因此，在電火花線切割加工中，為了保證加工的正常進(jìn)行，在先后二次脈沖放電之間都應(yīng)有足夠的停歇時間。其最小脈沖停歇時間的選擇，不僅要考慮極間介電液的消電離極限速度，而且還應(yīng)該考慮電蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散和棑出，以及放電通道中的熱量傳散。5）實際加工時的重復(fù)脈沖放電過程從上面的論述中可以看出，一個脈沖經(jīng)過擊穿放電、能量轉(zhuǎn)換、電極材料拋出以及極間消電離過程之后，便完成了一次電腐蝕，而在工件表面留下一個小凹坑。這個小凹坑是十分微小的，但無數(shù)個脈沖放電累積，就可以加工出所需要

36、的形狀和尺寸。此時，人們非常關(guān)心實際加工過程中重復(fù)脈沖放電是如何進(jìn)行的。生產(chǎn)實踐表明，加工過程中的每個脈沖放電，絕不是簡單地在二極之間相對最近的尖端處進(jìn)行，而是一個復(fù)雜的連續(xù)過程。加工時，首先是在二極間介電能力最薄弱的凸起處產(chǎn)生火花放電。由于前一次放電所產(chǎn)生的加工屑及氣泡等使放電周圍的電蝕產(chǎn)物濃度增大，加上放電后的余熱使此處的液溫升高，都會降低此處工作液的介電能力，導(dǎo)致第二個脈沖容易在第一個脈沖放電的附近區(qū)域再次擊穿放電。另一方面，沒有發(fā)生脈沖放電的附近區(qū)域工作液比較干凈，介電性能好，不易發(fā)生擊穿放電。只有當(dāng)加工區(qū)的間隙增大到超出能 擊穿放電的限度時，重復(fù)脈沖放電才會轉(zhuǎn)移另一處相對易擊穿的區(qū)域

37、進(jìn)行。正因為如此，電極絲移出加工區(qū)域的出口處放電間隙一般要比進(jìn)口處的放電間隙大：在實際電火花線切割加工過程中，由于電極材料的不斷蝕除，電蝕產(chǎn)物及極間介電液的溫度不斷增加，加上電極絲的持續(xù)進(jìn)給以及電極絲的振動等，使極間各處的間隙大小及 物理狀態(tài)千變?nèi)f化，因而極間放電狀態(tài)也是隨機(jī)變化的。根據(jù)大量的實驗資料可以得出：極間距離減小以及電蝕產(chǎn)物濃度增加，都會減小擊穿延時時間，或降低擊穿初始電壓，以致發(fā)生極間短路，其規(guī)律如圖2.6所示。圖2.6右邊的放電壓波形反映其極間距離較大或介電液的介電性能良好，而左邊的電壓波形則反映其極間距離小且介電液的介電性能差；最左邊的電壓波形是極間短路波形。圖2.6極間放電電

38、壓波形高速走絲電火花線切割加工因電極絲振動較明顯，極間短路是不可避免的。為了抑制電極絲的振幅，一般都采取過跟蹤方法控制線切割的進(jìn)給速度，所以高速走絲電火花線切割加工時的空載波形出現(xiàn)的概率很小。實驗表明，在一次放電過程中，也會出現(xiàn)空載、正常放電及短路三種不同波形，如圖2.7所示。圖2.7-a為短暫延時立即擊穿放電；圖 2.7-b為擊穿放電后產(chǎn)生瞬時短路又發(fā)生擊穿過程；圖2.7-c是從空載到短路再到正常放電。這是用示波器觀察到的放電波形，其發(fā)生的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。圖2.7線切割時的極間電壓波形2.3電火花線切割加工的特點電火花線切割加工與其他電火花加工一樣，其加工速度與工件材料的力學(xué)性能（硬度和

39、韌性）無關(guān)，常用來加工淬火鋼、硬質(zhì)合金。磁鋼以及不銹鋼等金屬材料，也可以加工金剛石、陶瓷之類的非金屬材料。電火花線切割的工藝特點可以歸納如下：（1）它是用一根細(xì)長（0.030.35mm）的金屬絲作工具電極，而不需要制成特定形狀的成形電極；（2）加工對象主要是平面形狀，當(dāng)機(jī)床上裝有能使電極絲上、下導(dǎo)向器相對偏移的裝置之后，還可以加工錐面或上下面異形的以直線為母線的復(fù)雜曲面；（3）因電極絲直徑很細(xì)，切縫很窄，有利于材料的利用，還適合加工細(xì)微零件，如采用0.03mm鉬絲作電極絲，切縫可以減小到0.04mm，內(nèi)角半徑小到0.04mm；（4）因電極絲細(xì)長，并不斷更新（單向低速走絲）或往復(fù)使用，電極絲的絲

40、徑損耗很小，因而加工精度很高；（5）常用水基工作液（去離子水或乳化液），不會發(fā)生火災(zāi)，有助于實現(xiàn)無人看管下的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；（6）依靠數(shù)控系統(tǒng)的絲徑偏移補(bǔ)償功能，可以方便地調(diào)節(jié)凹、凸模的配合間隙，依靠錐度切割功能還可以實現(xiàn)凹、凸模一次同時加工；（7）自動化程度高、操作方便、加工周期短、加工成本低。2.4電火花線切割加工的局限性1.主要用于金屬等導(dǎo)電材料，但在一定的條件下也可加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料。2.一般情況下加工速度較慢，生產(chǎn)率不高。3.會損耗電極絲，影響成形精確度。2.5電火花線切割加工的應(yīng)用電火花線切割加工不僅有很多工藝特點，而且非常經(jīng)濟(jì)有效，為新產(chǎn)品試制、精密零件加工及模具制造開辟了一條新的

41、工藝途徑。現(xiàn)已廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個生產(chǎn)制造部門，并成為一種必不可少的工藝手段。目前主要用于沖模、擠壓模、拉伸模、塑料模、電火花成形用的工具電極以及各種復(fù)雜零件加工等。（1） 加工模具適用于各種形狀的沖模。調(diào)整不同的間隙補(bǔ)償量，只需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。模具配合間隙、加工精度通常都能達(dá)到0.010.02mm (雙向高速走絲線切割機(jī)）和0.0020.005mm (單向低速走絲線切割機(jī)）的要求。 此外，還可加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等，也可加工帶錐度的模具。（2） 切割電火花成形加工用的電極 一般穿孔加工用的電極以及帶錐度型腔加工用的電 極，以及銅鎢、銀鎢合

42、金之類的電極材料，用線切割加工特別經(jīng)濟(jì)，同時也適用于加工微細(xì)復(fù)雜形狀的電極。（3） 加工零件 在試制新產(chǎn)品時，用線切割在坯料上直接割出零件，例如試制切割特殊 微電機(jī)硅鋼片定轉(zhuǎn)子鐵心，由于不需另行制造模具，可大大縮短制造周期、降低成本。另外 修改設(shè)計、變更加工程序比較方便，加工薄件時還可多片疊在一起加工。在零件制造方面， 可用于加工品種多，數(shù)量少的零件，特殊難加工材料的零件，材料試驗樣件，各種型孔、型 面、特殊齒輪、凸輪、樣板、成型刀具。有些具有錐度切割的線切割機(jī)床，可以加工出 “天圓地方”等上下異形面的零件。同時還可進(jìn)行微細(xì)加工，異形槽和標(biāo)準(zhǔn)缺陷的加工等。第三章 電火花加工實驗設(shè)備圖3-1 d

43、k7740e電火花數(shù)控線切割機(jī)床圖中，1為床身，2為工作臺， 3為運(yùn)絲裝置，4為線架，5為夾具，6為防水罩 （冷卻液箱在機(jī)床后側(cè)，圖中為給出）圖3-1實驗的型號為dk7740e電火花數(shù)控線切割機(jī)床。機(jī)床由主機(jī)和控制臺兩部分組成。機(jī)床主機(jī)部分由床身、工作臺、運(yùn)絲裝置、線架、冷卻液箱、夾具、防水罩等部件組成。工作臺行程400mm*500mm。3.1機(jī)床傳動系統(tǒng)3.1.1工作臺的傳動路線（見圖3-2)x向：控制系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)給脈沖-步進(jìn)電機(jī)d-齒輪4/齒輪3-橫向絲杠1-螺母8y向：控制系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)給脈沖-步進(jìn)電機(jī)e-齒輪5/齒輪6-縱向絲杠2-螺母7控制系統(tǒng)每發(fā)出一個脈沖，工作臺就移動0.001mm，通

44、過x、y向兩個搖手柄也可以使工作臺實現(xiàn)x、y向移動。圖3-2工作臺傳動系統(tǒng)圖3.1.2運(yùn)絲部件的傳動路線（見圖3-3）電動機(jī)g-聯(lián)軸器-運(yùn)絲筒高速旋轉(zhuǎn)-齒輪9/齒輪10-齒輪11/齒輪12- 絲杠13-螺母14帶動拖板-行程開關(guān)。運(yùn)絲裝置帶動電極絲按一定線速度運(yùn)行，并將電極絲整齊地排繞在運(yùn)絲筒上，行程開關(guān)控制運(yùn)絲筒的正反轉(zhuǎn)。圖3-3運(yùn)絲裝置傳動系統(tǒng)圖3.1.3線架運(yùn)絲筒旋轉(zhuǎn)帶動電極絲往復(fù)運(yùn)動，排絲輪、導(dǎo)輪保持電極絲軌跡、導(dǎo)電塊進(jìn)電。線架由兩步進(jìn)電機(jī)控制線架做u、v方向運(yùn)動，實現(xiàn)錐度切割。3.2機(jī)床搬運(yùn)和安裝1.機(jī)床外包裝箱吊運(yùn)，主機(jī)吊運(yùn)。吊裝的鋼絲繩長度和角度應(yīng)適當(dāng)，鋼絲繩承受的載荷量必須大于

45、4500kg。吊繩應(yīng)避免與機(jī)床零部件接觸，必要時可以在接觸處填放軟性物，以免損傷機(jī)床外觀及機(jī)床精度。搬運(yùn)過程中應(yīng)避免顛簸、傾斜、沖擊等不平穩(wěn)現(xiàn)象。2.機(jī)床安裝方向應(yīng)盡量使操縱者面對自然光源。機(jī)床周圍不允許有強(qiáng)烈的振動源和強(qiáng)電磁場以及噪音干擾，否則會直接影響機(jī)床的正常工作。如果工作場地條件欠佳，可采用防震式地基將機(jī)床與震源隔離，防震溝內(nèi)可填充軟性物消震。本機(jī)床屬精密機(jī)床，建議工作環(huán)境溫度控制在20土5。3.機(jī)床拆箱后，將四只防震墊鐵安裝在機(jī)床床身下面，然后進(jìn)行平面布置。拆去工作臺上下兩層導(dǎo)軌兩端壓緊用壓板共8件，換上 dk7750ej.2-21擋板。同樣拆去運(yùn)絲導(dǎo)軌兩端壓緊用壓板共4件，換上dk

46、7725j.3-12擋板。4.絲杠副、導(dǎo)軌、導(dǎo)輪等關(guān)鍵件和重要運(yùn)動部件應(yīng)擦干凈，不得有紗頭之類雜物粘附其上面，凡已經(jīng)去除防銹油脂的部位應(yīng)立即擦上機(jī)械油n46以防止生銹，并使各部位在工作之前充分潤滑。5.調(diào)節(jié)四只防震墊鐵，將機(jī)床調(diào)節(jié)水平，要求水平儀在工作臺面縱橫向的讀數(shù)允差為0.04/1000。3.3機(jī)床操作和調(diào)整3.3.1班前準(zhǔn)備工作1.啟動電源開關(guān)，讓機(jī)床空載運(yùn)行，觀察其工作狀態(tài)是否正常。內(nèi)容包括：l 控制臺必須正常工作十分鐘以上。l 機(jī)床各部件運(yùn)動副正常工作。l 脈沖電源和機(jī)床電器工作正常無失誤。l 各個行程開關(guān)觸點動作靈敏。l 工作液各個進(jìn)出管路暢通無阻，壓力正常，揚(yáng)程符合要求。 2.按

47、機(jī)床潤滑要求注油3.添加或更換工作液一般以每隔10-15天更換一次為宜。4） 決定是否調(diào)換電極絲 3.3.2工作臺調(diào)整按下控制臺鍵盤的engage（電機(jī)吸）鍵，手搖工作臺縱橫向手輪，檢查步進(jìn)電機(jī)是否吸住,手捏刻度盤并輕輕左右抒動，檢查刻度值相對“0”位刻線有無左右松動，無松動時可進(jìn)行隨后加工。3.3.3調(diào)整線架1.導(dǎo)輪及排絲輪的調(diào)整調(diào)整時既要保證導(dǎo)輪及排絲輪轉(zhuǎn)動靈活，又要無軸向間隙，更換時，導(dǎo)輪及排絲輪軸承內(nèi)要加高速潤滑油。2. 用角尺或鉬絲校正器檢測鉬絲與工作臺垂直度，若鉬絲與工作臺不垂直，可用錐度旋鈕及懸臂上的調(diào)整套來調(diào)節(jié)。3.3.4鉬絲繞裝1.機(jī)床操縱面板sa1旋鈕左旋。2.上絲起始位置

48、在貯絲筒右側(cè)（遠(yuǎn)離運(yùn)絲電機(jī)一端，用抓dk77324j9.1搖手柄將貯絲筒右側(cè)停在線架中心位置。3. 將右邊撞塊壓住換向行程開關(guān)觸點，左邊撞塊盡量拉遠(yuǎn)。4.松開上絲器上螺母4，裝上鉬絲盤5后擰上螺母4 。5.調(diào)節(jié)螺母8，將鉬絲盤壓力調(diào)節(jié)適中。6.將鑰絲一端通過上絲輪后固定在貯絲筒右側(cè)螺釘上。7.空手逆時針轉(zhuǎn)動貯絲筒幾圈，轉(zhuǎn)動時撞塊不能脫開換向行程開關(guān)觸點。 8.按操縱面板sb2旋鈕（運(yùn)絲開關(guān)，貯絲筒轉(zhuǎn)動，鉬絲自動纏繞在筒上，達(dá)到要求后，按操縱面板sb1急停旋鈕，上絲結(jié)束。9.手動上絲按上述2至7操作后用sk7720j.9.2搖手柄轉(zhuǎn)動貯絲筒即可。10.剪斷鉬絲，松開上絲器上螺母4，取下鉬絲盤5后

49、擰上螺母。11.繞絲，將鉬絲另一端固定在貯絲筒左側(cè)螺釘上。12.用dk7720j.9.3緊絲輪手動緊絲二至三遍，用力應(yīng)均勻。注意：開運(yùn)絲時必須拿掉搖手柄以防飛出傷人!3.3.5.工件裝夾1.裝夾工件前先校正電極絲與工作臺的垂直度。2.選擇夾具，a型機(jī)切割錐度零件時夾具需安裝墊塊，切割無錐度零件時取下墊塊。e型機(jī)為一種夾具。3.將夾具固定在工作臺上。4.裝夾工件時應(yīng)根據(jù)工件圖紙要求用百分表等量具找正基準(zhǔn)面，使其與工作臺的x向或y向平行。5.裝夾工件位置應(yīng)使工件的切割區(qū)控制在機(jī)床行程范圍內(nèi)。6.裝夾工件時應(yīng)保證在切割過程中工件與夾具不應(yīng)碰到線架的任何部分。7.工件裝夾完畢要清除工作臺面上的一切雜物

50、。圖3-4工件裝夾3.3.6.機(jī)床操作步驟1.開機(jī)，電源開關(guān)qs左旋。2.把加工程序輸入控制臺。3.e型機(jī)床根據(jù)工件的厚度調(diào)整線架跨距（切割工件時不允許調(diào)整線架跨距）。4.安裝工件。5.繞電極絲。6.開運(yùn)絲開關(guān)。7開水泵開關(guān)，調(diào)節(jié)噴水量。開水泵時，應(yīng)先把調(diào)節(jié)閥關(guān)掉，然后逐 漸開啟，調(diào)節(jié)至水柱包容電極絲射向切割區(qū)即可，水量不必太大。 注意：開水泵時，如不關(guān)閉或關(guān)小調(diào)節(jié)閥，會造成冷卻液飛濺 8. 開脈沖電源選擇電參數(shù)9. 將控制臺上的波段開關(guān)旋到自動加工檔，啟動程序運(yùn)行，進(jìn)入切割時調(diào)節(jié)電位器旋鈕，觀察機(jī)床電流表，調(diào)節(jié)使指針穩(wěn)定(允許電流表指針略有晃動)。10.加工結(jié)束后應(yīng)先關(guān)閉水泵開關(guān)，然后關(guān)閉運(yùn)

51、絲開關(guān)，檢查x、y座標(biāo)是否到達(dá)終點，到終點時拆下工件，清洗并檢查質(zhì)量。未到終點時應(yīng)檢查程序是否有錯、控制臺是否有故障。注意：機(jī)床電氣操縱面板和控制臺控制面板上都有紅色急停按鈕開關(guān)， 工作中如有意外情況，按下此開關(guān)即可斷電停機(jī)！下圖為加工現(xiàn)場畫面如圖3-5圖3-5加工過程圖3.3.7機(jī)床的維護(hù)與故障的排除1.機(jī)床的維護(hù)1)整機(jī)應(yīng)保持清潔，停機(jī)8小時以上應(yīng)揩抹干凈并涂防銹。2)線架部件導(dǎo)電塊、排絲輪、導(dǎo)輪周圍應(yīng)經(jīng)常用煤油清洗干凈，清洗的臟油不得漏至工作臺的回水槽內(nèi)。3)為保持機(jī)床加工精度，導(dǎo)輪、排絲輪及其支承軸承一般使用6-8 個月后即應(yīng)成套更換。4）冷卻液循環(huán)系統(tǒng)如有堵塞應(yīng)及時疏通，特別要防止冷

52、卻液滲入 機(jī)床內(nèi)部造成短路，以致燒毀電氣元件。5）機(jī)床裝有斷絲停機(jī)保護(hù)機(jī)構(gòu)，一旦斷絲應(yīng)及時將電極絲清理干凈。6）當(dāng)供電電壓超過額定電壓土10v時，建議控制臺接專用電源。7）本機(jī)床按照使用規(guī)則在兩班制條件下，其規(guī)定精度保持兩年。機(jī)床到第一次大修的時間不大于8年。3.4機(jī)床控制系統(tǒng) 圖3-6 機(jī)床控制面板3.4.1操作面板機(jī)床電器裝在控制柜的后面門內(nèi)，工作過程大致如下：1、合上三相四線電源閘刀，再合上控制柜內(nèi)右側(cè)（從后門打開看）的空氣開關(guān)，放開11緊急停止按鈕，控制柜電源接通。2、按下12走絲停止按鈕，啟動變頻器，走絲電機(jī)開始轉(zhuǎn)動。3、切割工件前按下 15工作液開啟按鈕4、停止加工可按13走絲啟動

53、按鈕和16電源開關(guān)，或者直接按下 11緊急停止按鈕。（盡量少按急停按鈕）1間隙電壓表 2加工電流表 3脈沖寬度選擇檔指示燈 4脈沖間隔選擇檔指示燈 5功放管數(shù)選擇檔指示燈 6電流選擇檔指示燈 7顯示屏 8選擇按鈕 9增加按鈕 10減少按鈕 11緊急停止按鈕 12走絲停止按鈕 13走絲啟動按鈕 14工作液關(guān)閉按鈕 15工作液開啟按鈕 16電源開關(guān)圖3-7控制面板圖3-8顯示屏圖3-9系統(tǒng)主屏幕示意圖圖3-10 屏幕顯示 圖表說明 圖3-11遠(yuǎn)程操縱板第四章 加工試驗及分析4.1試驗簡介4.1.1試驗方式試驗方式是對幾種不同材料進(jìn)行不同參數(shù)加工試驗。在電火花線切割加工試驗之前，對所需要的相關(guān)參數(shù)進(jìn)

54、行了選擇。如：電流、脈寬、脈間、間隙、電極規(guī)格與工件材料、加工面積、加工深度等，試驗這些參數(shù)對加工生產(chǎn)率、精度、表面粗糙度的影響規(guī)律。4.1.2試驗設(shè)備試驗所采用的設(shè)備是電火花線切割加工機(jī)，型號為dk7740e，通過選擇不同的參數(shù)對工件進(jìn)行試驗。4.1.3試驗過程（1）裝夾工件。工件在電火花線切割加工前，必須借助通用或?qū)Ｓ玫膴A具及測量儀器進(jìn)行裝夾和校正。（2）對刀。（3）設(shè)置加工參數(shù)并進(jìn)行加工。對刀以后，開啟工作液，在機(jī)床電腦上設(shè)置加工參數(shù)。加工參數(shù)設(shè)定好后待工作液達(dá)到規(guī)定的深度后，按下啟動按鈕進(jìn)行加工。4.1.4試驗結(jié)果記錄加工參數(shù)與波形的記錄。加工的各種參數(shù)直接可以從顯示器中讀出，包括脈沖寬度，脈沖間隔，峰值電流的記錄。輸入電壓可利用示波器測量其波形，通過rs232接口記錄采集的波形。以下為實驗記錄:第1次加工試驗 4月23日圖4-1上鉗體零件圖圖4-2-1加工成果圖厚度：36cm材料：40cr脈寬：40s電流：3.3a電壓：85v運(yùn)絲速度：10m/s工作液：專用乳化液（絕緣）絲直徑： 0.18mm進(jìn)給速度：40mm2/min加工時間：6h精度：0.02mm粗糙度：3.2m第2次加工試驗 5月5日