基于数字化技术的线切割加工方法

 2023-01-12 08:01

论文总字数:14487字

摘 要

数控线切割加工也叫数控电火花线切割加工,是由电火花加工成型技术衍生而来的一种新加工手段。随着制造业的不断发展和对线切割加工方法的大量投入,它广泛应用于现代制造业,可以加工不便于一般切削的金属与半导体材料。线切割所用的电极丝直径可以达到很小,所以尤其适用于细小零件和窄缝的加工。在加工过程中需要制定合理的加工工艺。

关键词数控线切割;电火花加工;现代制造业;电极丝;加工工艺

Research on Wire Cutting Processing Method Based on Digital Technology

Abstract

CNC wire cutting is also called CNC EDM, and it is a new processing method derived from EDM forming technology. With the continuous development of the manufacturing industry and the large investment in wire cutting processing methods, it is widely used in modern manufacturing industries and can process metals and semiconductor materials that are not convenient for general cutting. The wire diameter used for wire cutting can be very small, so it is especially suitable for the processing of small parts and narrow slits. It is necessary to formulate a reasonable processing technology during the processing.

Keywords: CNC wire cutting; EDM; modern manufacturing industry; electrode wire; processing technology

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 线切割加工方法概述 1

1.2 电火花线切割加工原理及特点 1

1.3 机床分类 1

1.4 我国线切割机床发展现状 2

第二章 关于数字化加工的基本概念 4

2.1 计算机辅助制造 4

2.2 数控加工 4

2.3 手工编程 4

2.4 数控语言编程 5

2.5 CAD/CAM系统编程 5

2.6 自动编程 5

第三章 零件复杂轮廓线切割方法 7

3.1 复杂零件轮廓的加工的复杂性分析 7

3.2 线切割方法介绍 7

3.3 Mastercam的参数设置 9

3.3.1与资料库关联”复选框与电源设置库 10

3.3.2“起始步骤#”数值框 10

3.3.3“选项”选项组 10

3.3.4“轨迹编码”选项组 10

第四章 加工实例 12

4.1基本外形切割加工 12

4.2 复杂轮廓线切割 14

结束语 18

致谢 19

参考文献 20

引言

1.1 线切割加工方法概述

电火花线切割是电加工技术中的一种加工手段。这种技术最早被使用是在1960年的苏联,当时出现了引用这种加工技术的线切割机,而我国首先将这种电加工技术投入到工业生产使用中。该种加工技术是由前苏联拉扎林科夫妇在研究火花放电而被腐蚀开关触点现象得出电火花产生的瞬时高温可以局部腐蚀金属的结论,再进一步研究之后发明出来的。一般的线切割机床都含有间隙补偿、直线插补、圆弧插补等功能指令,这些指令都是机床的控制部分由数控系统编辑控制。但要组成一台线切割机不仅需要数控系统还要机床和高频电源这两个重要组成部分。线切割机床适用于一般切削不便加工的高强度、高韧性、高硬度、高脆性和具有磁性的金属和半导体材料,同时还能用于加工细小复杂的零件。因此线切割技术在现代被广泛应用于工业生产中。

1.2 电火花线切割加工原理及特点

线切割加工的加工方法与中学里学过的电解池和电镀方法有一些类似之处,在进行线切割时将电源正极与工件连接,将电源负极与金属丝相接。线切割的电源选择的是高频脉冲电源,而切割用的金属丝一般采用铜丝或者钼丝。接通了机床的脉冲电源,就会有阴极和阳极,阴极即为工具电极金属丝,阳极即为工件,在加工过程中通过电火花的放电原理对零件进行加工。电源接通后同时也会产生电场,在电场作用下阴极的电子流阳极的离子流就会轰击阴极和阳极的表面,在两个电极之间就会产生瞬时高温的效果同时将工件局部的金属就熔化或气化掉就达到了去除材料的效果。当然在工作中也会有切屑产生,这就需要切削液和专业工作液,在切割过程中在两电极之间产生的高温同样会使周围的工作液迅速膨胀将那些熔化的切屑抛出两电极之间完成一次电火花放电过程。选用脉冲电源是因为在一个脉冲后电极之间就会完成一次电火花放电过程,多次脉冲就是在重复电火花放电的过程,在此期间改变工件和金属丝的相对位置就能达到切割的效果,移动金属丝或者工件就可以通过数控系统来控制改变其运动的轨迹实现数控线切割。

线切割技术主要有以下特点:

(1) 在机械加工中,只要导电或半导电材料不受工件硬度和刚度的影响,就不会产生明显的机械切屑力。

(2) 小孔和复杂形状的零件可以加工,但盲孔不能加工。

(3) 电极丝损耗小,加工精度高。

(4) 加工过程中产生的狭缝窄,金属去除量小,有利于材料的再利用。

(5) 当工件材料太厚时,工作液很难进入和填充放电间隙,影响加工精度和表面粗糙度。

(6) 在加工过程中,工件表面会出现裂纹和变形。加工前应进行适当的热处理和粗加工,以消除材料性能和毛坯形状缺陷,提高加工精度。

(7) 通过数控编程技术对工件进行加工,加工参数可调,便于实现自动加工。[12]

1.3 机床分类

线切割机床分为四类:慢走丝线切割机床、快走丝线切割机床、中走丝线切割机床、立式回转电火花线切割机床。

慢走丝线切割机床顾名思义之所以称为慢走丝就是因为走丝的速度不是很快,工作时电极丝的切割速度一般在0.2m/s做单向运动,工作电极丝以铜材质的为主。工作过程中电极丝切割平稳不怎么抖动,所以加工质量就高,加工出来的切割表面精度可达0.001mm级,堪比磨削加工出来产品的质量。由于工作过程中电极丝是单向送丝进行切割的,新的电极丝穿过加工加工间隙时电极能够得到补充切割出来的工件表面粗糙度在0.8μm及以上,而且是低速切割所以在走圆弧或直线运动轨迹时电极丝相对平稳减少了加工的误差,大大提高了加工的精度水平。

快走丝线切割相对于慢走丝最大的区别就是在加工速度,快走丝的加工速度在6~12m/s,而且它的电极丝工作方向也是往复的,电极丝的材质一般采用的是钼丝。由于走丝速度加快了,快走丝机床的电极丝运动就不及慢走丝来得平稳,加上电极丝又是往复运动,电极丝在工作过程中受力不均匀会出现抖动甚至还会断丝。快走丝机床加工出来的工件表面质量和精度远不及慢走丝机床。

剩余内容已隐藏,请支付后下载全文,论文总字数:14487字

您需要先支付 50元 才能查看全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找;