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电火花中走丝线切割研究背景与意义

关键词:激光切割加工厂家,钣金冲压件加工
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 电火花加工又称为放电加工,它是一种通过放电产生的热能和电能进行加工的工艺方法。电火花线切割是基于电火花加工原理上发展起来的。一般加工工艺是,加工工件和电极丝(铝丝或铜丝)分别接高频脉冲电源正负极,在放电加工时,放电通道的中心瞬时温度超过一万度,如此高温可以瞬间使工件金属熔化甚至气化,使工作液部分产生气化,气化后的工作液和金属工件迅速产生热膨胀并伴随着局部微爆炸,熔化和气化的金属残质被爆炸抛出或工作液冲刷带出,从而实现对工件材料的电蚀切割加工。对于一些难加工材料(航天复合材料高硬度材料)工件的加工,特别是在沟槽,复杂不规则形状等的加工领域,电火花线切割加工能力强,效率、精度高,质量好,因而在特种加工领域有着无与伦比的优势和无可替代的地位。近些年来,随着模具行业的快速发展,以及对模具质量的要求越来越高,采用电火花线切割加工被广泛的应用于模具工业。

  根据电极丝的运行速度,电火花线切割机床通常分为三大类:高速走丝电火花线切割机(俗称快走丝,走丝速度8~10m/s),中速走丝电火花线切割机(俗称中走丝,粗加工时8~12m/s,精加工时1~3m/s),低速走丝电火花线切割机(慢走丝,走丝速度低于0.2m/s)。快走丝机床是我国自创研发的,由于机床结构简单,性价比高,工艺效果好,被广泛应用于制造业中,并且自从上个世纪研发出来后,得到不断的发展与升级。慢走丝主要是国外研发的高端电火花线切割机床,由于电极丝移动平稳,系统控制策略先进,加工工艺库完善,可以获得非常高的加工精度和表面质量,属于高精密加工。但是慢走丝机床价格非常昂贵,只适合高精密零件加工,在我国内应用并不广泛。现如今,随着加工产品需求不断的提高,快走丝机床自身加工工艺的缺陷,以及国外慢走丝机床水平的不断提高,导致快走丝机床逐步的退出加工制造业。因此,中走丝电火花线切割机床就应运而生了,成功的取代了快走丝。中走丝线切割机床是我国独创的,在快走丝的基础上引入多次切割技术,通过软件控制与高频电源提高加工精度与表面质量。简言之,在采取新的工艺之后,中走丝在加工精度,自动化程度,智能化,可靠性,稳定性和加工效率方面,与快走丝相比有一个质的飞跃。因此,中走丝有很高的性价比,广泛使用于航天航空、汽车、刀具、模具、医药等行业。
  电火花中走丝线切割机床研发的关键环节是控制系统和加工工艺参数设置。机床控制系统的稳定性,可靠性,鲁棒性以及控制精度都直接影响加工性能和操作人员的工作量。高性能数控系统软件不仅可以提高机床自动化性能和智能化程度,机床加工精度,还可以简化操作,提高加工效率。由于电火花加工工艺的特殊性与复杂性,其数控技术的发展过程较之常规金属切削(车、铣、钻、磨)加工机床或加工中心滞后一些。另外,相对于国外数控技术的发展,我国机床数控化程度水平本来就低,因此中走丝机床数控系统函待研发。
  另外,中走丝线切割过程是一个受多工艺参数影响的复杂和不稳定的加工过程,具有随机性和不确定性,其加工机理现在仍未完全弄清,存在诸多未解问题。在实际加工过程中,电火花加工参数的选择会直接决定加工效果,而工艺参数的选择都取决于操作者的长期加工经验和技术水平。但是由于电火花加工机理的复杂性和随机性,仅凭操作人员的主观经验选择参数,很难完全发挥机床的加工潜能。因此,选择正确的工艺参数会极大的提高机床的加工效率、加工精度和加工质量。针对这种情况,国内很多机床研发者开始研究机床加工工艺,并根据自主研发的机床特点内置了加工工艺参数库,在一定程度上帮助用户改善了加工参数选择的问题。目前较为先进的中走丝线切割机床内置有完善的加工工艺参数数据库系统以满足各种加工条件下的需求。但是,由于加工条件复杂多变,所建立的工艺参数数据库难以完全满足用户的需求。因此,一个准确、高效的工艺数据库可以大幅提高机床加工效率与质量,于是,beplay体育版app急需建立一个具有加工工艺参数优化并可预测加工效果的电火花加工工艺系统。

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