電火花機線切割加工的特點

標簽：電火花機|首選鼎億

電火花機線切割加工的過程的工藝和機理與電火花機穿孔成型加工既有共同性，又有特殊性。             

一、電火花機線切割加工與電火花穿孔成型加工的共同點兩者在加工原理、工作機理、工藝、適應材料等方面相同，具體表現為：   

（1）線切割加工的電壓、電流波形與電火花加工的基本相似。單個脈沖也有多種形

式的放電形態，如開路、短路、正常火花放電等。  

（2）線切割加工的加工機理、生產率、表面粗糙度等工藝規律，材料的可加工性等也都與電火花加工的基本相似，可以加工硬質合金等一切導電材料。 

二、電火花機線切割加工與電火花穿孔成型加工的不同點兩者在加工極性、工作液、放電狀態、接觸方式、電極形式、電極絲的加工特點、工具損耗等方面有不同處，具體表現為：

（1）以0.03~0.35mm的金屬絲作為工具電極，不需要制造特定形狀的電極因而省掉了成型的工具電極，大大降低了成型工具電極的設計和制造費用。用簡單的工具電極，靠數控技術實現復雜的切割軌跡，縮短了生產準備時間，加工周期短，這不僅對新產品的試制很有意義，對大批量生產也增加了快速性和柔性。

（2）雖然加工的對象主要是平面形狀，但是除了有金屬絲直徑決定的內側轉彎的最小直徑R（金屬線半徑+放電間隙）這樣的限制外，任何復雜的形狀都可以加工。無論被加工工件的硬度如何，只要是導體或半導體的材料都能實現加工。

（3）輪廓加工所需的加工余量少，能有效節約貴重的材料。由于電極絲比較細，可以加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件。又由于切縫很窄，且只對工件材料進行“套料”加工，實際金屬去除量很少，因此材料的利用率很高，這對加工、節約貴重金屬有著重要意義。

（4）可忽略電極絲損耗，加工精度高。高速走絲線切割采用低損耗脈沖電源；低速走絲線切割采用單向連續供絲，在加工區總是保持新電極絲加工。由于采用移動的長電極絲進行加工，使單位長度電極絲的損耗較少，從而對加工精度的影響比較小，特別在低速走絲線切割加工時，電極絲一次性使用，電極絲損耗對加工精度的影響更小。正是電火花線切割加工有許多突出的長處，因而在國內、外發展都較快，已獲得了廣泛的應用。 

（5）電極與工件之間存在著“疏松接觸”式輕壓放電現象。近年來的研究結果表明，當柔性電極絲與工件接近到通常認為的放電間隙時，并不發生火花放電，甚至當電極絲已經接觸到工件，從顯微鏡中已經看不到間隙時，也常常看不到火花。只有當工件將電極絲頂彎，偏移一定距離（幾微米到幾十微米）時，才發生正常的火花放電。及每進給1微米，放電間隙并不減小1微米，而是鉬絲增加一點張力，向工件增加一點側向壓力，只有電極絲和工件之間保持一定的輕微接觸壓力，才形成火花放電。

因此可以認為，在電極絲和工件之間存在著某中電化學產生的絕緣薄膜介質，當電極絲被頂彎所造成的壓力和電極絲相對工件的移動摩擦使這種介質減薄到可被擊穿的程度，才發生火花放電。放電發生之后產生的爆炸力可能使電極絲局部振動而脫離接觸，但宏觀上仍是輕壓放電。 

（6）采用乳化液或去離子水的工作液，不必擔心發生火災，可實現晝夜無人看守連續加工。采用水或水基工作液，不會引燃起火，容易實現安全無人運轉。但由于工作液的電阻率遠比煤油小，因而在開路狀態下，仍有明顯的電解電流。電解效應有益改善加工表面的粗糙度。 

（7）一般沒有穩定的電弧放電狀態。因而電極絲與工件始終有相對運動，尤其是高速走絲電火花線切割加工時更是如此，因此線切割加工的間隙狀態可以認為是由正常火花放電、開路和短路這三種狀態組成的。但往往在單個脈沖內有多種放電狀態，有“微開路”、“微短路”現象。

（8）任何復雜形狀的零件，只要能編制加工程序就可以進行加工，因而很適合小批量零件和試制品的生產加工，加工周期短，應用靈活。 

（9）依靠微型計算機控制電極絲軌跡和間隙補償功能，同時加工凹、凸兩種模具時間隙可任意調節。采用四軸聯動，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。 

（10）電極工具是直徑較小的細絲，故脈沖寬度、平均電流等不能太大，加工工藝參數的范圍較小，屬中、精正極性電火花加工，工件常接脈沖電源正極。

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