低速走丝数控电火花线切割机床的应用

编辑：穿孔机厂家，来源：悟空问答，浏览量：514，时间：2022-07-16 16:36

低速走丝数控电火花线切割机床的应用，简述数控高速走丝电火花线切割加工一个零件的基本过程，数控电火花高速走丝线切割加工时

关于低速走丝数控电火花线切割机床的应用内容导航：

• 1、低速走丝数控电火花线切割机床的应用
• 2、高速走丝电火花线切割机床的特点
• 3、数控电火花快走丝线切割机床
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1、低速走丝数控电火花线切割机床的应用

‍‍线切割机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。

线切割机也于1960年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。其基本物理原理是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把熔化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“线切割机床”）、低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”）和立式自旋转电火花线切割机（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型（俗称龙门型）。‍‍

低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2mm/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，通过NC控制的监测和管控。如今精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。

2、高速走丝电火花线切割机床的特点

（1）顶级低速走丝电火花线切割机
这种低速走丝电火花线切割机代表了目前的最高水平，如瑞士夏米尔公司的千系列机床、日本三菱电机公司的PA系列超高精度机床、日本牧野公司的UPJ-2超精密机床等。这类机床的 最大特点是加工精度很高，在±0.002 mm以内，表面粗糙度Ra<0.2μm，一般都能使用<0.03 mm的电极丝进行微精加工，主机大都具有热平衡系统，一些机床采用在油中进行切割加工。瑞士阿奇夏米尔公司的双丝机床也属于这个档次。这个档次的中型机床每台售价一般在200万元以上。
（2）高档低速走丝电火花线切割机
这档机床除了采用无电阻防电解电源外，一般均带有自动穿丝装置，能采用0.10 mm的电极 丝进行切割，精度在±0.003 mm左右。最高加工效率能达500 m㎡/min的超高速机也属于这个档次，如夏米尔公司的240CC、440CC机，日本三菱电机公司的FA-V超高速高性能机等。这个档次的中型机床每台售价在100万元以上。
（3）中档低速走丝电火花线切割机
为了抢占中国市场，日本、瑞士的电加工机床制造企业推出了这档机床，价格一般在50～80万元/台。如瑞士阿奇公司的XENON、夏米尔公司的380，日本沙迪克公司的AQ系列、三菱电机公司的FA系列等。这类机床一般由这些公司在中国设立的工厂制造，如阿奇夏米尔公司、三菱公司、沙迪克特种公司。
这档机床的配置和性能满足了用户采用低速走丝电火花线切割加工的基本要求。一般都采用无电阻、防电解电源，具有水浸式加工、锥度切割功能。实用的最高加工效率为120～150 m㎡/min ，最佳表面粗糙度达Ra<0.5μm，切割精度可达±0.005mm，一般都采用0.15 mm以上的铜丝进行切割。这档机床一般都具备自动穿丝功能，可供用户选配。
上述3个档次的低速走丝电火花线切割机也可称为高档机、标准机、入门机。 的低速走丝电火花线切割机起步虽然较晚，但这几年来发展迅速。其关键的一个举措就是由若干家电加工机床制造企业共同出资，在有关部门一定限度的支持下，由工业技术 研究院投入大量的人力、物力做关键技术的开发。经过10多年的攻关，在控制系统及电源等关键技术上取得了突破。
各企业制造的低速走丝电火花线切割机目前应属中档机的范围，销售价一般在50～60万元/台。这些机床一般都采用无电阻防电解电源具有锥度切割、浸入式加工等功能，庆鸿、徕通两家公司已掌握自动穿丝技术。
低速走丝电火花线切割机的最高加工效率在200 mm2/min左右，实用加工效率为100～ 120 m㎡/min，切割表面粗糙度为Ra 0.5～0.8μm。一般认为机的切割精度应在±0.005 mm左右。 （1）三光科技公司的低速走丝电火花线切割机
三光科技公司通过与日本沙迪克公司的合资经营以及自身的不断整合，生产的低速走丝电火花线切割机属国产机中的佼佼者。该公司目前的产品属中档机范围，每台售价为50余万 元 。采用无电阻电源、防电解电源及水浸式加工技术，可以搭载销售。最大加工率超过3500 m㎡/min，有效加工效率为120～150 m㎡/min，最佳表面粗糙度为Ra0.5--0.8μm，切割精度为±0.005mm。
（2）电加工机床研究所、中特公司的低速走丝电火花线切割机
电加工研究所于20世纪70年代末在机械工业部的支持下开始研究低速走丝线切割技术，是国内首家引进日本FUNAC公司低速走丝电火花线切割机技术的研究所，并进行许可证生产，先后共销售了200余台。“七五”、“八五”期间，在国家的支持下，又立项进行攻关，不断增强了低速走丝电火花线切割加工技术的研发能力。
目前电加工研究所中特公司生产的一种普及型DK7632C低速走丝电火花线切割机，其加工精度在±0.005 mm，最佳表面粗糙度为Ra0.8μm，有效加工效率为50～60m㎡/min，售价为每台20余万元。
近年来，电加工研究所在科技部专项基金的支持下，投入了较大的研发力量，已完成新一代低速走丝电火花线切割机的研发，产品在第九届中国国际机床展览会上推出，其性能指标可达中档机水平。
（3）机床公司等企业的低速走丝电火花线切割机开发情况
机床有限责任公司曾与日本沙迪克公司、印度某公司合作过，现仍在不懈地研发低速走丝电火花线切割加工技术，据悉试验样机的最大加工效率可达200 m㎡/min。
还有一些企业则希望通过与相关企业的合作，来发展低速走丝电火花线切割加工技术，如机床集团（原杭无专）购入了低速走丝电火花线切割机的电箱，自己生产主机与之配套，已在展览会上亮相。安德公司也与徕通公司进行合作。

3、数控电火花快走丝线切割机床

快走丝在专业术语中叫做：高速往复走丝电火花线切割机
慢走丝在专业术语中叫做：低速单向走丝电火花线切割机
二者的特点：
往复走丝电火花线切割机床的走丝速度为6～12 m/s，产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能，加工厚度可超过1000mm以上，，应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和表面质量降低。
低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。目前精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。

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