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线切割技术在机械加工中的应用(一)(3)

2015-12-28 01:09 于介质汽化，膨胀而产生的压力，将作用于工具电极与工件加工面上。其单位压力很大。 
小凹坑与凸起的形成 熔化的金属成球状颗粒，并被介质汽化，膨胀压力带走游离于工作液中；工件表面则形成小凹坑，而凹坑的边上，则形成凸起，则成为新的放电点。 
间隙绝缘恢复 由于介质的冷却作用，放电过程结束后，为立即使放电间隙的介质成绝缘状态。 
电火花线切割加工后的加工面形状。 被加工后的工件表面将由无数小凹坑组成。当电火花切割一层金属后，电极则下降以保证放电间隙（电弧柱高度）。所以，控制电极下降距离，即可控制加工面的尺寸精度。 

图1－1

当工件加工面与电极（金属丝）同处于介质液中，并在两电极上
加无负荷直流电压V，则在两极的间隙（G）中建立电场。设其场强为F。其F与V，G之间的关系，当遵循下式。即：
                        F=V/G
  据此，电火花加工的物理过程如上表。根据实验，研究；当放电间隙为G：粗加工为数10μm ，精加工为数1μm时，在场强F的作用下，阴极逸出的电子，将高速向阳极运动，并在运动过程中撞击介质液中的中性分子和原子，使产生电离。从而将形成带负电的粒子（主要为电子），和带正电的粒子（主要为正离子）。其过程如下图：
      
图1－2
                                                    本文来自中国科教评价网
二．实现电火花线切割加工的条件
 工具电极和工件电极之间必须加以60V—300V的脉冲电压，同时还需维持合理的距离——放电间隙。大于放电间隙，介质不能被击穿，无法形成火花放电；小于放电间隙，会导致积炭，甚至发生电弧放电，无法继续加工。
 两极间必须充满介质。电火花成形加工一般为火花液或煤油，线切割一般为去离子水或乳化液。
 加工过程简图如下：
 
 
 
 
 

         +
 
    VO     -  5．两极间恢复绝缘 
     4．加工屑被抛出，形成放电痕。 

 
              放电柱      3000℃以上   3．电源通过放电柱释放能量。
 数μs — 1ms。 
 
                 G           -   2．两极间距G小到一定值时，绝缘被击穿；
 精加工    数μm
 粗加工    数10μm 

         + 
    VO   加工液     -  两极间加上无负荷电压VO。 

图1－3

 输送到两极间脉冲能量应足够大。即放电通道要有很大的电流密度（一般为104—109A/cm2）。
 放电必须是短时间的脉冲放电。一般为1s—1ms。这样才能使放电产生的热量来不及扩散，从而把能量作用局限在很小的范围内，保持火花放电的冷极特性。
 脉冲放电需要多次进行，并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的，避免发生局部烧伤。

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 6）脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外，使重复性放电顺利进行。脉冲放电需多次进行，且在时间上，空间上是分散的，以必免发生局部烧伤。。
 脉冲放电过程中产生蚀除物，须及时随循环介质液排出放电间隙之外，使火花放电能多次，重复地顺利进行，达到工件型面逐层加工的目的。
 电火花加工在电加工行业中应用最为广泛的一种加工方法，约占该行业的90%。按工具电极和工件相对运动的方式不同，大致可分为电火花成型加工、线切割加工、电火花磨削加工、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花表面强化与刻字加工等六大类。其中线切割加工占了电火花加工的60%，电火花成型加工占了30%。随着电加工工艺的蓬勃发展，线切割加工就成了先进工艺制作的标志。
 三  快走丝线切割结构原理及特点
 快走丝一般分成数控电源柜和主机两大部分，电柜主要由管理控制系统、高频电源和伺服驱动等部分组成；主机主要由X、Y轴（有的带U、V轴）、工作台、丝筒、立柱（或丝架）、工作液箱等部分组成，其结构示意图如图1.4所示。
 
 
 其工作原理是利用工具电极对工件进行脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行加工，但是电火花线切割加工不需要制作成形电极，而是用运动着的金属丝作电极，利用电极丝和工件的相对运动切割出各种形状的工件，若使电极丝相对于工件进行有规律的倾斜运动，还可以切割出带锥度的工件。
快走丝线切割的特点：  
   直接用线状电极丝做电极，不需要制作专用电极，可节约电极设计，制造费用。
  可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的