双相钢法兰电火花线切割加工(WireCutElectricalDischargeMachining,简称WEDM),有时又称线切割,是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式。
1. 工作原理
线切割的基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(铜丝或铝丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极),对双相钢法兰(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电,蚀除金属、切割成形。加工时绕在运丝筒上的电极丝沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的双相钢法兰由工作台按预定控制轨迹相对于电极丝做成形运动。脉冲电源的一极接双相钢法兰,另一极接电极丝。在双相钢法兰与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的双相钢法兰,
根据电极丝的运行速度不同,电火花线切割机床通常分为两类:一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS),其电极丝作高速往复运动,一般走丝速度为8 -12m/s,电极丝可重复使用,加工速度较高,但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿,使加工质散下降,是我国生产和使用的主要机种,也是我国独创的电火花线切割加工模式;另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM - LS),其电极丝作低速单向运动,一般走丝速度低于0.2 m/s,电极丝放电后不再使用,工作平稳、均匀、抖动小、加工质扭较双相钢法兰,但加工速度较低,是国外生产和使用的主要机种。
电极丝的粗细影响切割缝隙的宽窄,电极丝直径越细,切缝越小。电极丝直径双相钢法兰小的可达扒0. 05 mm, 但太小时,电极丝强度太低容易折断。一般采用直径为0.18 mm 的电极丝。根据电极丝移动速度的大小分为高速走丝线切割和低速走丝线切割。低速走丝线切割的加丁质扭高,但设备费用、加工成本也高。我国普遍采用高速走丝线切割,近年正在发展低速走丝线 切割。高速走丝时,线电极采用高强度铝丝,钜丝以8-10m/s的速度作往复运动,加工过程中铝丝可重复使用。低速走丝时,多采用铜丝,电极丝以小于0.2m/s的速度作单方向低速移动,电极丝只能一次性使用。电极丝与双相钢法兰之间的相对运动一般采用自动控制,现在巳全部采用数字程序控制,即电火花数控线切割。
工作液起绝缘、冷却和冲走屑末的作用。工作液一般为皂化液(乳化液),随着科技的发展也不断出现一些新型线切割专用工作液。
1. 线切割加工的特点及应用特点:
(1)不像电火花成形加工那样需制造特定形状的工具电极,而是采用直径不等的细金属丝
作工作电极,因此切割用的刀具简单,大大减少生产准备时间。
(2)利用计算机辅助自动编程软件,可方便地加工复杂形状的直纹表面。
(3)电极丝直径较细,切缝很窄,这样不仅有利于材料的利用,而且适合加工微细异形孔和窄缝等细小双相钢法兰。
(4)电极丝在加工中是移动的,不断更新或往复使用,可以完成或短时间不考虑电极丝轨迹损耗对加工精度的影响。
(5)依靠计算机对电极丝轨迹控制和偏移轨迹计算,可方便调整凹凸模具的配合间隙,依靠锥度切削功能,有可能实现凹凸模一次加工成型。
(6 )对于粗、半精、精加工,只需要调整电参数即可,操作方便,自动化程度高
(7)加工对象主要是平面形状,台阶盲孔双相钢法兰还无法进行加工,但当机床上加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能后,可实现锥面加工。
(8 )当双相钢法兰无法从周边切入时,双相钢法兰上需钻穿丝孔。
应用:线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的双相钢法兰,例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等,成形刀具、样板、电火花成形加工用的金属电极,各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等,具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点,已在生产中获得广泛的应用,目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。