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線切割原理介紹

發(fā)布時(shí)間:2016年12月05日13:04:26 點(diǎn)擊次數(shù):1893 打印此頁(yè) 關(guān)閉
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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)最強(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800012000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。


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