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電火花線切割加工原理和*條件
閱讀:997 發(fā)布時(shí)間:2015-12-4中走絲電火花線切割加工是利用工具電極(鉬絲)和工件兩極之間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象對(duì)工件進(jìn)行尺寸加工。電火花腐蝕主要原因:兩電極在絕緣液體中靠近時(shí),由于兩電極的微觀表面是凹凸不平,其電場(chǎng)分布不均勻離得zui近凸點(diǎn)處的電場(chǎng)度zui高,極間介質(zhì)被擊穿,形成放電通道,電流迅速上升。在電場(chǎng)作用下,通道內(nèi)的負(fù)電子高速奔向陽極,正離子奔向陰極形成火花放電,電子和離子在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng)時(shí)相互碰撞,陽極和陰極表面分別受到電子流和離子流的轟擊,使電極間隙內(nèi)形成瞬時(shí)高溫?zé)嵩?,通道中心溫度達(dá)到10000度以上。以致局部金屬材料熔化和氣化。 |
電火花線切割穩(wěn)定切割的前提首先必須保證在切割過程中不斷絲。而斷絲的機(jī)率主要隨著放電能量和切割厚度的增加而加大,即與電極絲在放電通道內(nèi)所受到的離子轟擊、冷卻狀態(tài)及停留時(shí)間密切相關(guān)。切割的效率和表面粗糙度也與極間冷卻與消電離并恢復(fù)絕緣狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)采用含有機(jī)械油5%左右的乳化液作為工作介質(zhì)時(shí),切割完畢后觀察切割工件表面有兩個(gè)現(xiàn)象:首先切割完畢的試件是粘附在基體上的,一般需要用力甚至敲擊才可以使其與基體脫離;其次切割完畢的試件表面覆蓋著膠粘的甚至是粉末狀的蝕除產(chǎn)物,需用煤油才能清洗干凈。這主要是伴隨著放電通道內(nèi)10000°C以上的高溫,工作介質(zhì)將分解生成大量的高分子化合物并與金屬蝕除產(chǎn)物反應(yīng)生成膠體狀或顆粒狀物質(zhì)。如圖1所示,這些物質(zhì)將粘附在切縫內(nèi),并主要在切縫出口部位堆積,嚴(yán)重影響電蝕產(chǎn)物的排除,并使新鮮的工作介質(zhì)進(jìn)入切縫十分困難。由于兩極間不能保證存在不斷更新的工作介質(zhì),這樣將直接影響正常放電的延續(xù)甚至是在混有大量膠體物質(zhì)的間隙內(nèi)進(jìn)行的放電甚至產(chǎn)生電弧放電,從而使工件和電極絲表面得不到及時(shí)冷卻,絕緣狀態(tài)不正常,造成正常放電比例降低,切割速度降低,工件表面燒傷,換向條紋嚴(yán)重并使得加工質(zhì)量惡化,同時(shí)損傷電極絲的耐用度,嚴(yán)重時(shí)引起燒絲。因此選用乳化液作為工作介質(zhì)對(duì)于極間通道內(nèi)冷卻狀態(tài)的改善、消電離并恢復(fù)絕緣狀態(tài)均有較大的影響,并且工件愈高,運(yùn)絲速度愈慢,電極絲在加工區(qū)域停留時(shí)間將愈長(zhǎng),斷絲的機(jī)率自然就會(huì)增加。而乳化液在放電通道內(nèi)分解成膠體或顆粒狀物質(zhì)是一種必然的現(xiàn)象,所以使用乳化液作為工作介質(zhì)必然大大限制切割工藝指標(biāo)的提高。因此寶瑪數(shù)控研究出了水基切削液,全水性物質(zhì)切割完畢工件自動(dòng)落下,切割表面只有一層薄膜狀的產(chǎn)物,表面沒有換向條紋。在此冷卻條件下,可以采用較大的放電能量(平均切割電流6-7A)進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定切割,切割效率可達(dá)200mm2/min以上。