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线切割原理及零件进行线切割加工的工艺性分析
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7----工作液的选择
在其它加工条件不变的情况下,只要改变工作 液, 切割速度及切割时零件表面黑白条纹的外观就不 同, 因此工作液的选用是否得当对于提高加工效率和 精度起着至关重要的作用。常用的工作液有乳化液、 煤油、 蒸馏水、 去离子水以及其它配方的混合乳化液, 一般情况下, 采用 !"#$ 配蒸馏水乳化液和 !"#$ 配 离子水乳化液作为工作液时, 切割的黑白条纹最不明 显。为提高切割精度, 加工此零件时采用了 !" 线切 割专用工作液,按照 $%&的浓度配成离子水乳化液, 可以获得良好的切割效果。
图3
走丝速度 "& 对切割4;#
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材 料 工 艺 ・
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-摘
数控设备网络化管理系统的研究与实现
北京航空航天大学 韦继权 郭连水
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要 ! 基于数控加工企业生产的工程背景, 分析了 当 前 数 控 加 工 效 率 难 以 提 高 的 瓶 颈 问 题 , 提出了一套 基于产品 结 构 及 数 控 程 序 审 批 流 程 , 并集成编辑、 管理、 传输等功能的完整的数控设备管理系统实现方案, 并 在数控加工企业的实际生产中得到应用。实践结果表明, 该系统运行可靠, 提高了生产效率。 关键词 ?!"# 数控程序 编辑 串口通讯 管理系统
R 的圆弧, 在零件 -、 连接 . 面上形成 /、 0 两个交点,
C、 并将该中点与 0 两点划直线并找出该线段的中点,
工程机械 !""#
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速度相对应的走丝速度应高一些, 为兼顾工效和加工 精度, 走丝速度选定为 # %()$*+%。
材 料 工 艺 ・
!"$ 切割速度的确定
如前所述, 最佳的切割速度所对应的走丝速度与 某些条件有关, 其中与工件厚度关系最大。 厚度增大, 间隙放电面积变大, 使脉冲利用率提高, 有效输出功 率增大, 故切割速度提高, 但增加到某一厚度值时, 厚 度增加切割速度反而下降。这是由于厚度太大, 放电 产物排除条件变坏, 加工稳定性变差, 使脉冲利用率 降低, 工件厚度 , 对切割速度的影响如图 - 所示。从
图% 工件厚度 ! 对切割速度的影响
-$$$$电极丝材料与直径的确定
电极丝材料应具有良好的导电性, 电子逸出功应 小, 抗拉强度大, 耐电腐蚀性能好, 且电极丝的直径均 匀, 不能有弯折和打结现象。钨丝可获得较高的切割 速度, 但放电后脆性大, 易折断。 钼丝比钨丝的熔点和 抗拉强度低但韧性好; 钨钼丝的加工效果比前两者都 好, 但抗拉强度差, 价格也较贵, 故应用较少。黄铜丝 加工稳定, 切割速度高, 但抗拉强度差, 电极丝损耗 大。 选择时, 可根据零件的特点和加工参数合理选用, 由于花键孔的切割形状较为复杂, 为提高切割精度和 切割效率, 切割该零件时电极丝材料选用钼丝。 电极丝的直径与切割效果有直接的关系, 电极丝 直径大, 能够承受大电流, 使切割速度提高, 直径大、 切缝宽使放电产物排除条件改善而使加工稳定, 但若 电极丝直径太大,首先是难以加工出内尖角工件, 其 次, 切缝宽使需要蚀除的材料增多, 反而会使切割速 度降低。最常用的电极丝直径为 !!"#$%!!"#&’’, 加 工该零件的电极丝直径选用 !!"#& ’’。 — 0) —
8----电参数的选择
线切割后, 在零件表面上会遗留火花放电时被熔 化又凝固了的金属层, 会对零件的疲劳强度产生不利 的影响。加工时所用的电参数不同, 熔化层的厚度及 表面粗糙度也不同。 线切割加工的电参数主要包括脉 冲宽度、 脉冲间隔和加工电流, 一般情况下, 脉冲宽度 对熔化层的厚度影响最大, 当脉冲宽度增加时, 熔化 层的厚度会略有增加。加工摇臂时 ’电源采用 !())* 矩形波线切割专用电源, 脉冲宽为 +% !,, 脉冲间隔 为 -% !,, 电流为 .% /, 开路电压 0%1$%% 2。
工。以混凝土拖泵中的典型零件—— —摇臂为例, 介绍数控电火花线切割在内花键孔加工中的应用。
工件材料。线切割可以加工各种高硬度的导电材料, 如各种淬火钢、 硬质合金、 磁钢等。 切割的轨迹采用数 控方式进行控制, 所以可以切割出具有复杂形状的模 具或直接切出工件。由于切割时几乎没有切割力, 所 以可以用于切割极薄的工件或用于切削加工容易变 形的工件, 加工精度可达 #$%!&%$%’"(() 进口设备可 达 %$%%*&%$%!+((,。 从该花键孔的结构特点和精度要 求来看, 只要制定合理的加工程序, 选用合理的切割 参数、 电参数及工作液, 线切割完全可以满足该零件 内花键孔的加工精度要求。
随着当前工业企业信息化的逐步推进, 数控加 工已成为复杂零件的主要加工方式。目前数控机床 正在国内迅速普及, 不仅大型制造企业正在大范围 使用, 大量的中小型制造企业也开始引进各种数控
设备。!"#$!%&’(%)*’+,-"*.+(%/01-#23’(214技术作为 数控设备集成的一种模式, 在这一背景下正在迅速 发展。 在上世纪 56 年代之前, !"# 技术仅局限于用 一台中央计算机控制多台数控机床, 当时主要是为 了北航海尔线切割专用两维 */3 软件,该软件内带 有标准化零件程序数据库, 由于该花键孔为标准花键 孔, 因此, 只需要在零件信息对话框中输入花键孔的 基本信息如模数、 类型、 压力角、 大小径尺寸、 齿根圆 弧半径、 起割位置等, 即可自动生成零件加工简图和 程序, 可方便地处理渐开线标准齿轮、 变位齿轮的编 程, 保证了花键孔的切割精度。
’" 零 件 的 定 位 及 校 正 基 准 的确定
该花键孔进行线切割前, 各 加工面已经加工完成,由于该零 件的结构比较特殊, 且厚度较厚, 除了花键孔底孔加工精度要求较 高外,其它各面的加工精度要求 都不太高。根据零件的使用特点, 花键孔切割后既要保证花键齿对 孔中心线的对中要求,又要确保 孔 中 心 线 与 图 ’ 中 -、 . 两面的 对称中心面重合,这就为线切割 时零件的定位、 校正带来了困难。 因此, 如何找正零件的基准坐标系 (! 、 " 两维基准坐 标系) , 是切割该零件花键孔首先要解决的问题。 根据 零件的使用特点和加工精度要求, 我们采取了如下办 法: 首先以花键底孔中心为基准, 在零件上划半径为
图1 摇臂校正示意图
当零件厚度超过 ./$** 左右时, 切 图 - 中可以看出, 割速度下降。由于花键孔的切割厚度为 ..$**, 材料 为 -0 钢并已经过调质处理,根据该零件的特点和电 参数的规定, 选择切割速度 # &’(-1$**1+*’2。
花键孔中心连接成一条直线 !"!,用划针划在零件的 表面上, 在线切割机上校正零件时, 只需校正 !"! 及与 其相垂直的中心线 !!"!!,即可找正零件 ! 、 " 基准坐 标系, 为编程提供依据。
(收稿日期: ;66<=>;=68)
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