线割放电原理

,譚雪江,2002年3月,線切割加工原理,試用版,割,工,加,線,切,放,電,原,理,課程提醒你!,本課程內容理論性較強可能會.,枯燥乏味,昏昏入睡,割,工,加,線,切,放,電,原,理,目 錄,.放電加工法簡介,.線切割放電加工基本原理,.線切割放電加工基本規律,.線切割加工的加工范圍,.塑模線割設備概況,6.結束語,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第一章.放電加工法簡介,第一節.放電加工法的產生及發展:,18世紀70年代-發明蒸汽机,18世紀80年代-傳統机械加工法產生,1943年-前蘇聯拉扎林柯夫婦發明電火花加工法,1955年-我國設計研制出穿孔机,電火花机床,1961年-中科院研制出我國第一台線割机”春燕”,1963年-哈爾濱工業大學開設放電加工課程,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第一章.放電加工法簡介,第一節.放電加工法的產生及發展:,1969年-上海電表厂張維良發明快走絲線割机,复旦大學研制開發出”線割數控系統”,1979年-我國成立第一個電加工學會,1981年-高校間成立加工教學研究會,1997年-線割机床年產量 3800台,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第一章.放電加工法簡介,第二節.傳統切削加工与電火花加工的特點:,傳統切削加工,1.依靠刀具材料比工,件更硬,2.依靠机械能把工件,多余材料切除.,電火花加工法,1.工具硬度可以低于,被加工材料硬度,.,2.不主要依靠机械,能去除金屬;工具,与工件之間不存,在顯著機械切削,力.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第一節.線切割放電原理,線割放電加工如圖所示,以銅線作為工具電極,在,銅線與鋼.銅或超硬合金,等被加工物材料之間施加,60300,v,的脈沖電壓,並,保持550,u,間隙,間隙中充,滿煤油.水等絕緣介質,使電極與被加工物之間發,生火花放電,並彼此被消,耗.腐蝕.在工件表面上,電蝕出無數的小坑.通過,NC,控制的監測和管控,伺,電極絲,被加工工,作物(工件),加工電源,脈沖電源,電流峰,值(,IP),放電時,間(ON),休止時,間(off),割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第一節.線切割放電原理,服機構執行.使這種放電,現象均勻一致,從而達到,加工被加工物,使之具要求,之尺寸大小及形狀精度的,產品,電極絲,被加工工,作物(工件),割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第二節.線切割放電的基本條件,1.有充足的脈沖電源,3.有絕緣性能的液体作介質,2.工具(銅絲)与工件之間保持一定距离,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第三節.線切割放電的物理過程,1.极間介質電离,擊穿,形成放電通道,施加電壓,撞擊分子或原子,形成電場,10,V/mm100V/um,負電子沖向陽极,產生電离,形成放電通道,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第三節.線切割放電的物理過程,.介質熱分解,工具和材料融化,气化熱膨脹:,電子奔向正极,离子奔向負极,沸騰,電,動,熱,气化,融化,体積猛增,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第三節.線切割放電的物理過程,.工具和材料拋出,:,体積猛增,內外壓力不等,高壓處熔液和蒸汽排擠拋出,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第三節.線切割放電的物理過程,.极間介質消電离:,電源結束,電壓電流為零,帶電粒子复合為中性粒子,介質恢复絕緣性,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第二章.線切割放電加工基本原理,第四節.未知領域,工作液成份作用,放電間隙內部狀況,正負极間能量轉換与分配,通道結構,材料拋出,放電過程中熱場,流場,力場變,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第三章.線切割放電加工基本規律,第一節.极性效應,在線切割加工過程中,無論是正极還是負极,都會受到不同程度的電蝕(不論材料是否相,同),這种單純由于正負极性不同而彼此電,蝕量不一樣的一种現象.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第三章.線切割放電加工基本規律,第二節.吸附效應,在線切割加工過程中,正的電极表面能吸,附.分解游离出來的碳微粒的一种現象.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第三章.線切割放電加工基本規律,第三節.熱傳效應,放電過程中,工件表面的瞬時溫度不僅与瞬,時放電的總熱量有關(和放電能量成正比),還与工件材料的導熱性能有關.導熱性能,較差的材料在相同條件下損耗較大,.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第三章.線切割放電加工基本規律,第四節.常數影響,材料的熔點.沸點.比熱容.熔化熱.,气化熱愈高,電蝕量將愈少.愈難加工.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第三章.線切割放電加工基本規律,第五節.工作液影響,作用:,a.,形成火花擊穿的放電通道;,b.,放電結束后迅速恢复間隙絕緣狀態;,c.,對通道產生壓縮作用;,d.,幫助電蝕產物的拋出和排出;,e.,冷卻.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第四章.,線切割加工的加工范圍,第一節.形狀方面,圓孔,方孔,异形孔,圓柱形,方柱形,錐形,上下异形,長齒形,長槽形,齒輪,形狀等二維形狀,還能加工三維直紋面,形狀.,割,工,加,線,切,放,電,原,理,第四章.,線切割加工的加工范圍,第二節.材料方面,線切割加工目前主要加工的材料有:,各种板材,磁鋼,硅鋼片沖片,鉬.鎢.,半導体材料及粉末冶金鋼,貴重金屬等具有導電性能,或半導性能的材料切割.,線割機,AP200,塑模線切割設備概況,22,塑模線切割設備概況,AP200,線割機,設備名稱,線切割加工機,廠牌,SODICK,機器型號,AP200,NC,控制電源型號,EX21,加工線徑,(,mm),0.07,0.25,XYZ,軸驅動方式,XYZ,軸馬達驅動,XYZ,軸加工行程,(,mm),224,152,125,加工介質,水与油兩用,加工精度,(,mm),0.002,23,2.塑模線切割設備概況,A320D,線割機,24,塑模線切割設備概況,A320D,線割機,設備名稱,線切割加工機,廠牌,SODICK,機器型號,A320D,NC,控制電源型號,EX21,加工線徑,(,mm),0.15,0.25,XYZ,軸驅動方式,XY,軸馬達驅動,XYZ,軸加工行程,(,mm),324,208,175,加工介質,純水,加工精度,(,mm),0.004,25,快速穿孔机簡介,沙迪克,慶鴻,亞特,26,快速穿孔机簡介,加工定位精度:0.030,mm,加工使用電极:0.15,mm 3.00mm,軸驅動方式:手動數顯控制,細孔加工范圍:0.21,mm 3.20mm,XYZ,軸加工行程:300 200 150,加工介質:純水或細孔放電液,27,謝謝各位!,第五章.結束語,線切割加工,基本原理是我們從,事線切割加工的開山之斧,發展,之源.我在此只是拋磚引玉,修行還在各位.万丈,高樓平地起,只要有堅實的基礎相信你一定會創造未來,!,