一种卧式电火花线切割机床利用电火花线切割机床电火花线切割机床的结构及作用
Time:2024-03-29 01:44:15
关于一种卧式电火花线切割机床的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
一种卧式电火花线切割机床
Hs 1.1 什么是中走丝线切割机床?
中走丝线切割素满片资容约机床是在快走丝机床上发展起来的来自，采用对同一个零件进行多次重复性加工，从热社江零手积让而达到比快走丝机床更高精度和更好表面质量的一种机床风信黑析绍孙么。
1.2 为什么叫“中圆色奏族称走丝”?
“中走丝”的叫法本身不具有科学性，它只是对往复式走丝且具有多次切割功能的机床的总称。它形象地同快走丝线切割机床和慢起丝线切割机床加以了区分。严格地讲，只具有单一的多次切割功能而没有智能控制是不能称之为“中走丝”的，也正是由于“中走丝”的叫法功规死烈那速顾手黑缺乏科学性，为伪审特最化素本严列云劣的中走丝机床钻了空子，给用户在“中走丝”机的选型上制造了麻烦，很多客户大呼上当。
1.3 如何从中走丝线切割机床的先进性上区分不同档次?
所有生产中走丝机的厂商都李对自己的产品进行大量宣传，作为用户特别是对中走丝线切割机床不太了解的用户，很难分辨真伪，而中走丝本身就是一个新的理念，所以大多数用户往往都是“事后诸葛亮”。
中走丝线切割机床档次的区别主要还但针松海气圆贵秋是应从机械结构、控制技术上加以区分，而不帮控盐东画是在机床的外形或外观上。和绿滑医育异世使频冷还目前市场上的大部份中走丝线切割机床充其量只能算作简易中走丝，这一类机床就是在快走丝机床的基础上增加了多步弦波的整生装径次切割的功能，再加一个穿丝极为不便的导向器，在其它方面无论是机床的结构上还是在自动化控制方面均无建树。
所以简易中走丝线切割机床对操作人员的略升住笑很每久技能要求很高，操作人员不仅要掌握不同材料、每哪货高伟稳不同厚度、不同切割次数的所有高量轻息倒题夜握频参数的组合匹配，还要经常观测电极丝的运行情况，这对操作人员的技术要求是很高的。这也是广大用户对中走丝线切割机床从盼望变失望的根本原因。
精密中走丝机通过控制系统的智能化，对高频参凯管话数和进给跟踪的控制实现智能化，操作人员不再需要掌握高频参数的选择、组合，系统提供的工艺数据能提供对应的切割参数，并且用户可以对参数进行修正，根据自己的材料特性等，形成对应的用户工艺数据库。
BSGXP控制系统是目前市场上功能最强大的加工工艺数据库系统，它具有以下6项自动化工艺功能:
① 电极丝速度自动化调节；
② 加工偏移量设定调节；
③ 修刀次数智能设置；
④ 高频参数匹配自动设置；
⑤ 进给跟踪智自动调节；
⑥ 短路判断自动调节。
这样使得任何一个初学者都能很快掌握中走丝机的操作。
客户在了解中走丝机时一定要深入、细致，货比三家，多听多看，绝不可偏听偏信。不要相信价高的一定是好的，现在的中走丝线切割市场，像苏州宝时格这样价格透明、公布所有技术参数的厂家很少。不怕不识货，就怕货比货。买中走丝线切割一定要看实际的切割效果，不要盲目相信厂家的宣传，最后天价买来的机床并不实用。
1.4 中走丝线切割机床在技术性能上有哪四大难题？
① 大面积低粗糙度的稳定切割
② 多次切割加工的绝对尺寸精度的保证
③ 多个相同零件加工的一致性误差
④ 多孔位加工的定位精度
这四个关键性指标如果得不到有效解决就不是真正的中走丝线切割机床，最终会被市场所抛弃。
Posittec-M型精密中走丝线切割机床已经很好地解决了这些技术难题，部分技术参数可以与慢走丝机床媲美。
1.5 中走丝线切割机床在可操作性上有哪四大障碍？
① 要求操作人员要有非常熟练的上丝和紧丝技艺；
② 要能凭借经验随时注意并排除加工过程中电极丝的松紧变化；
③ 必须使用穿丝极为不便的导向器，这是对操作人员耐心的巨大考验；
④ 操作人员要掌握不同材料、不同厚度的各种电参数以及加工余量补偿等十几个工艺参数的组合、匹配。如果没有相当的经验和时间的验证是很难做到的。
这些问题的存在，严重阻碍了中走丝线切割机床的推广和应用。
POSITTEC-M型精密中走丝线切割机床解决了这些技术难题。
1.6 怎样判断中走丝线切割机床的精度保持性？
判断一台真正中走丝线切割机床的好坏，不能只看加工件的表面粗糙度，还应该关注机床的加工精度，而加工精度又不能只注意切圆园精度，更应该注意机床的定位精度。由于机床实际的使用年限远远超过质保年限，所以，在机床的精度的判断上更重要的是精度保持性的判断。
机床精度保持性主要从以下两个方面判断:
一是机床本身的机械结构，这是基础，结构不合理的机床做得再漂亮也是中看不中用，机床结构决定机床刚性，机床刚性决定精度保持性。机床工作台采用全支承结构是目前公认的高刚性结构，以加工中心为例，由于要承受很大的切削力，因此，所有加工中心均采用全支承结构，而慢走丝线切割机床为了在全行程内获得高精度、高稳定性，同样采用全支承结构。
全支承结构的最大特点就是工作台移动始终都在机床导轨的支承范围内，这样机床在全行程范围内刚性变形极小，且稳定可靠。
第二是了解机床生产过程的工艺水平以及关键部件的选用，这方面用户往往有难度，不过可以从企业信誉用户口碑以及企业的综合实力等方面了解。
1.7 光栅尺（电子尺）真的能提高线切割机床加工精度吗？
一台所谓的全闭环线切割机床能获得良好的加工精度，首先是机床的结构，其次是机床本身的制造质量，光栅尺的应用必须建立在以上两点的基础上才能发挥作用，因为光栅尺的检测位置并不是机床的加工位置，当工作台移动时运动直线度总会存在误差， 从微观上讲工作台上的任意两个位置只要不重合，工作台移动时它们的运动就不一致，而且它们的距离越大运动的一致性就越差，这就是测量学所讲的阿贝误差。而光栅尺的安装往往与加工位置有相当的距离，所以必然存在较大的阿贝测量误差，加之所有运动另部件装配后的系统误差，这些必然使光栅尺的检测精度与加工位置的实际精度存在较大差异，所以，只有结构合理的高品质的机床才能保证工作台移动时这两个位置运动过程中的一致性。事实证明慢走丝机床的高精度绝不是仅仅安装了光栅尺那么简单。所以客户在选型时千万不要被光栅尺所迷惑，而是要努力了解机床本身的结构和质量。
1.8 导向器真的能提高精度吗？
众所周知慢走丝线切割机床上下导丝嘴内均装有宝石导向器，并且对精度的提高起到关键作用。由于慢走丝机床的丝速很慢，而且丝的材料为铜，硬度较低，所以电极丝对导向器的磨损较小，另外由于铜材内应力很小，拉直方便，所以电极丝在人为（或自动）穿过导向器时很容易。可是中走丝线切割机床情况就不同了，由于电极丝为钼丝，其硬度和应力都远远大于铜丝。当在显微镜下观测钼丝时，钼丝表面有大量的“积瘤”，当钼丝高速运行时对导向器而言无异于“钢丝锯”。所以与慢丝相比导向器的磨损非常大，而且在导向器的安装时很难将导向器的小孔与上下主导轮之间的钼丝重合。这不仅加快了导向器的磨损，而且直接影响切割时的钼丝空间位置。这对于模具加工的位置精度和相同零件的一致性精度的影响都是非常致命的。另外由于钼丝的内应力很大，而导向器的小孔只能比钼丝直径大0.01mm（否则无导向作用），加之导向器和钼丝粘满工作液，所以操作人员要把钼丝穿过这个小孔时难度非常大，这对操作人员的耐心是巨大的考验。从现实的应用情况看，客户大都最终放弃了导向器的应用，可见对于中走丝线切割机床而言，导向器的应用不是中走丝提供精度与光洁度的关键。
1.9 为什么有些中走丝机床制造商能演示的很好，可买回去却用不好？
这与目前大部份中走丝机的技术现状有关，虽然具有了多次切割的功能，但是由于控制技术差，所以要求操作人员要有非常熟练的技术水平，而用户的操作人员很难达到这一水准，所以就出现了制造商演示时很好，而且演示时往往是小尺寸试切件（也有用慢走丝机切一大试件冒充的），但买回去却无法正常使用，所以真正原因还是制造商技术水平低所致。
1.10 如何正确评估中走丝线切割机床的切割效率？
切割效率是评估线切割机床性能的重要指标。如慢走丝线切割机床最大效率一般能达到300mm2/min。由于加工原理的不同，中走丝与慢走丝在效率的评估上也有不同。对于慢走丝而言，由于电极丝使用是一次性的，无论丝耗多大只要不断丝，加工就是连续性的，所以他的最大效率就是他的正常工作效率。然而对于中走丝线切割机床而言，情况就完全不同了。由于电极丝是循环往复使用，丝耗的大小直接影响连续切割的时间长短，所以评估中走丝切割效率必须附加条件连续切割20000mm2以上（这是一般中小模具的切割面积）。于是对中走丝（包括快走丝）线切割机床而言最大切割效率（简称最大效率）和正常工作的切割效率（简称工作效率）是两个完全不同的概念，而真正对用户有实际价值的指标不是最大效率，而是工作效率。也就是能连续切割20000mm2不断丝的最高效率。可以想象当您用中走丝加工模具时，虽然切割效率达到300 mm2/min甚至更高，可是不一会儿就断丝了，您还能接受这样的效率吗？
1.11 如何全面评估中走丝的技术指标？
激烈的市场竞争，以及市场对中国快走丝的无奈，衍生出无数的中走丝线切割厂家，让用户对选型眼花缭乱。如何正确评估中走丝技术指标是避免上当受骗的关键。
评估一台中走丝线切割机床必须从两个方面入手。一是精度、粗糙度等技术指标，另一个就是可操作性，这是对一台机床先进性的具体体现，离开可操作性说技术指标毫无意义，用户千万不能只关注精度、粗糙度。正因如此，目前大多数中走丝机床到用户手里后很难达到厂家宣传的指标。可见，高指标必须建立在便捷操作的基础上。只有具有高自动化控制的机床，用户才能轻松获得高指标带来的收益。
所以评估机床首先要考察可操作性。
1.12 中走丝机床目前已发展到了哪一阶段？
目前大多数中走丝线切割机床都处于初期阶段，在这一阶段，机床操作的便捷性很差。这些机床都是中走丝的起步阶段，或是试验阶段，这种机床操作起来很难掌握，而制造商推销宣传时又夸大其辞，所以给客户带来无穷困惑。
1.13 真正实用的中走丝线切割机应具备哪些功能？
中走丝线切割的实质是对同一表面进行不同参数组合的多次切割。然而由于被切割的材料的不同，厚度不同，必须对加工中的各种参数（如电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔，跟踪频率）进行各种不同的组合、匹配，这对于一般的客户而言是很难全面做到的，只能通过数控技术和工艺数据库技术。众所周知，国外慢走丝线切割机床就是通过参数化控制从而达到简化操作过程，尽量排除人为因素，同时获得很好的加工效果。
1.14 怎样区分中走丝机床的操作便捷性程度？
便捷操作的技术核心——专家数据库本身是一个持续优化、持续完善，永无止境的创新过程，这一特点就决定了谁开发得越早，随着时间推移必然它的便捷性功能越强大，客户在应用时会轻松自如，慢走丝线切割就是最好的证明。20世纪50年代的慢走丝机还不如现在的快走丝机。
1.15 中走丝线切割机床的核心技术是什么？
中走丝线切割机床的技术难点是大面积的低粗糙度切割，如Ra=1.0～1.2um且加工面在25000m㎡以上，如果不能对高频电源、跟踪速度、运丝给予全面自动控制，是很难做到的，由此可见，高频电参数控制、进给跟踪控制、电极丝动态控制的全面自动化控制，即专家系统是中走丝线切割机床不可或缺的核心技术。
1.16 如何正确认识中走丝线切割技术的发展？
中走丝线切割机床是中国式的往复式走丝线切割机床的必然发展方向，是快走丝线切割机床的更新换代产品。由于市场需求的不同，中走丝线切割机床也会像慢走丝线切割机床那样发展成为高、中、低三个不同档次和不同价格的市场定位。随着中走丝线切割技术的不断创新发展，高档次的中走丝线切割机床必将会与入门级的慢走丝线切割机床平分秋色，并且逐步取而代之。
电火花线切割机床的结构及作用
一、什么是电火花加工
电火花是一种自激放电，其特点如下：火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压，当两电极接近时，其间介质被击穿后，随即发生火花放
电。伴随击穿过程，两电极间的电阻急剧变小，两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间（通常为10-7-10-3s）后及
时熄灭，才可保持火花放电的“冷极”特性（即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用，
可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法，叫电火花加工。 电火花加工是在较低的电压范围内，在液
体介质中的火花放电。
二、电火花加工的特点
电火花加工是与机械加工完全不同的一种新工艺。随着工业生产的发展和科学技术的进步，具有高熔点、高硬度、高强度、高脆性，高粘性和
高纯度等性能的新材料不断出现。具有各种复杂结构与特殊工艺要求的工件越来越多，这就使得传统的机械加工方法不能加工或难于加工。因
此，人们除了进一步发展和完善机械加工法之外，还努力寻求新的加工方法。电火花加工法能够适应生产发展的需要，并在应用中显示出很多
优异性能，因此，得到了迅速发展和日益广泛的应用。
电火花加工的特点如下：
1.脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处
理状况影响。
2.脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小。
3.加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。
4.可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿命，降低工人劳动强度。
基于上述特点，电火花加工的主要用途有以下几项：
1) 制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。 2) 加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3) 在金属板材上切割出零件。 4) 加工窄缝。 5) 磨削平面和圆面。 6) 其它（如强化金属表面，取出折断的工具，在淬火件上穿孔，直接加工型面复杂的零件等）。
三、电火花加工机床的组成及作用
从上面所谈的情况可以看到，要实现电火花加工过程，机床必须具备三个要素，即：脉冲电源，机械部分和自动控制系统，工作液过滤与循环
系统。下面对这三要素的作用逐一加以简单讨论。
1.脉冲电源
加在放电间隙上的电压必须是脉冲的，否则，放电将成为连续的电弧。所谓脉冲电源，实际就是一种电气线路或装置，它们能发出具有足够能
量的脉冲电压来。
2.机械部分和自动控制系统
其作用是维持工具电极和工件之间有一适当的放电间隙，并在线调整。
3.工作液净化与循环系统
工作液的作用是使能量集中，强化加工过程，带走放电时所产生的热量和电蚀产物。工作液系统包括工作液的储存冷却、循环及其调节与保护
、过滤以及利用工作液强迫循环系统。
上述三要素，有时也称为电火花加工机床的三大件，它们组成了电火花加工机床这一统一体，以满足加工工艺的要求。
四、实现电火花加工的条件
实现电火花加工，应具备如下条件：
1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离。在该距离范围内，既可以满足脉冲电压不断击穿介质，产生火花放电，又可以适应在火花通
道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求。若两电极距离过大，则脉冲电压不能击穿介质、不能产生火花放电，若两电极短路，则在两电
极间没有脉冲能量消耗，也不可能实现电腐蚀加工。
2.两电极之间必须充入介质。在进行材料电火花尺寸加工时，两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）；在进行材料电火花表面强化时，
两极间为气体介质。
3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大。在火花通道形成后，脉冲电压变化不大，因此，通道的电流密度可以表征通道的能量密度。能量
密度足够大，才可以使被加工材料局部熔化或汽化，从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑），实现电火花加工。因而，通道一般必须
有105-106A/cm2电流密度。放电通道必须具有足够大的峰值电流，通道才可以在脉冲期间得到维持。一般情况下，维持通道的峰值电流不小于
2A。
4.放电必须是短时间的脉冲放电。放电持续时间一般为10-7-10-3s。由于放电时间短，使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散，从
而把能量作用局限在很小范围内，保持火花放电的冷极特性。
5.脉冲放电需重复多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的。这里包含两个方面的意义：其一时间上相邻的两个脉冲不在同一
点上形成通道；其二，若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域，则在另一段时间内，脉冲放电应转移到另一区域。只有如此，才能
避免积炭现象，进而避免发生电弧和局部烧伤。
6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利进行。
在电火花加工的生产实际中，上述过程通过两个途径完成。一方面，火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性；蚀除物以
外的其余放电产物（如介质的汽化物）亦可以促进上述过程；另一方面，还必须利用一些人为的辅助工艺措施，例如工作液的循环过滤，加工
中采用的冲、抽油措施等等。
五、极性效应
电火花加工时，相同材料两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大，这种现象叫做极性效应。如果两电极材料不同
，则极性效应更加明显。
六、覆盖效应
在油类介质中放电加工会分解出负极性的游离碳微粒，在合适的脉宽、脉间条件下将在放电的正极上覆盖碳微粒，叫覆盖效应。利用覆盖效应
可以降低电极损耗。注意负极性加工才有利做覆盖效应。
七、加工速度
对于电火花成形机来说加工速度是指在单位时间内，工件被蚀除的体积或重量。一般用体积表示。若在时间T内，工件被蚀除的体积为V，则加
工速度Vw为： Vw=V/t（mm3/min） 对于线切割机来说，加工速度是指在单位时间内，工件被切面积。即用mm2/min来表示。在规定表面粗糙度
（如Ra=2.5μm），相对电极损耗（如1%）时的最大加工速度，是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。一般情况下，生产厂给出的是最大加工
电流，在最佳加工状态下所能达到的最高加工速度。因此，在实际加工时，由于被加工件尺寸与形状的千变万化，加工条件，排屑条件等与理
想状态相差甚远，即使在粗加工时，加工速度也往往大大低于机床的最大加工速度指标。
八、工具电极损耗
在电火花成形加工中，工具电极损耗直接影响仿形精度，特别对于型腔加工，电极损耗这一工艺指标较加工速度更为重要。
电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。
绝对损耗最常用的是体积损耗Ve和长度损耗Veh二种方式，它们分别表示在单位时间内，工具电极被蚀除的体积和长度。即
Ve=V/t（mm3/min） Veh=H/t（mm/min）
相对损耗——工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度相对损耗比较直观，测量也比较方便。在线切割加工中，电极丝的损
耗对工件质量的影响不大，故一般不加以讨论。但快走丝机床使用钼作为电极丝，是重复放电，所以丝的损耗影响到电极丝的使用寿命，在实
际加工中应予适当考虑。
在电火花成形加工中，工具电极的不同部位，其损耗速度也不相同。
在精加工时，一般电规准选取较小，放电间隙太小，通道太窄，蚀除物在爆炸与工作液作用下，对电极表面不断撞击，加速了电极损耗，因此
，如能适当增大电间隙，改善通道状况，即可降低电极损耗。
九、表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面上的微观几何形状误差。对电加工表面来讲，即是加工表面放电痕——坑穴的聚集，由于坑穴表面会形成一个加工硬
化层，而且能存润滑油，其耐磨性比同样粗糙度的机加表面要好，所以加工表面允许比要求的粗糙度大些。而且在相同粗糙度的情况下，电加
工表面比机加工表面亮度低。
国家标准规定：加工表面粗糙度用Ra（轮廓的平均算术偏差）和Rz（不平度平均高度）之一来评定。
工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能，如耐磨性，配合性质，接触刚度，疲劳强度和抗腐蚀性等。尤其对于高速高洁，高压条件
下工作的模具和零件，其表面粗糙度往往是决定其使用性能和使用寿命的关键。
十、放电间隙
放电间隙，亦称过切量，加工中是指脉冲放电两极间距，实际效果反映在加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成形加工放电间隙的定量认
识是确定加工方案的基础。其中包括工具电极形状，尺寸设计，加工工艺步骤设计，加工规准的切换以及相应工艺措施的设计。
十一、两电极蚀除量之间的矛盾
本篇中，已经明确阐述了脉冲放电时间越长，越有利于降低工具电极相对损耗。在电火花加工的实用过程中，粗加工采用长脉冲时间和高放电
电流，既体现了速度高，又体现了损耗小，反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。
但是，在精加工时，矛盾激化了。为了实现小能量加工，必须大大压缩脉冲放电时间。为达到脉冲放电电流与脉冲放电时间参数组合合理，亦
必须大大压缩脉冲放电电流。这样，不仅加大了工具电极相对损耗，又大幅度降低了加工速度。
十二、加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾
为了解决电火花加工工艺的这一基本矛盾，人们试图将一个脉冲能量分散为若干个通道同时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度
，又维持了原有的加工速度。
到目前为止，实现人为控制的多点同时放电的有效方法只有一种，即分离工具电极多回路加工。
为了实现整体电极的多通道加工，人们设想了各种方法，并进行了多年的实验摸索。但是迄今为止，尚没有彻底解决。 在实用过程中，型腔模具的加工采用粗、中、精逐档过渡式加工方法。加工速度的矛盾是通过大功率、低损耗的粗加工规准解决的；而中、精
加工虽然工具电极相对损耗大，但在一般情况下，中、精加工余量仅占全部加工量的极小部分，故工具电极的绝对损耗极小，可以通过加工尺
寸控制进行补偿，或在不影响精度要求时予以忽略。
利用电火花线切割机床
电火花线切割机床是电加工的一种，主要用来加工模具。方法是使一根钼丝（析久晶中走丝型线切割机留分装失研独法跳块床）或铜线（慢走丝型线切割机床）穿过工件，通过走丝机构使其做连续运动，同时在此钼丝或铜丝上通过脉冲高压电，它与工件之间产生火花放电，烧蚀金属，并由线切割液带走金属屑，而形成一个孔洞，再由数控设备通过步进电机使工件做一定形状的进给运动，使放电产生的孔洞行程连续的切口，这样一直进行到加工结束。线切谓割的特点是可以加工复杂形状，有来自很高的加工精度，加工变形小，可以适用于加工淬火钢和硬质合金工件，并且加工过程自动化。而中走丝领域比较好的就是苏州宝玛等几家公司了。