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工作原理如下图所示。绕在运丝筒4上的电极丝1沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对于电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝。在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。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。
立式自旋转电火花线切割机(卧式自旋转电火花线切割机)。立式回转电火花线切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同,首先是电极丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动;其次,电极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝直接,速度为1~2m/s。由于加工过程中电极丝增加了旋转运动,所以立式回旋电火花线切割机与其他类型线切割机相比,最大的区别在于走丝系统。立式回转电火花线切割机的走丝系统由走丝端和放丝端两套结构完全相同的两端做为走丝结构,实现了电极丝的高速旋转运动和低速走丝的复合运动。两套主轴头之间的区域为有效加工区域。除走丝系统外,机床其他组成部分与高速走丝线切割机相同。
与单向低速走丝电火花线切割机床相比,往复高速走丝电火花线切割机床在平均生产率、切割精度及表面粗糙度等关键技术指标上还存在较大差距。针对这些差距,本世纪初,国内有数家高速往复走丝电火花线切割机生产企业实现了在高速走丝机上的多次切割加工(该类机床被俗称为“中走丝” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining)。
线切割机床的加工原理线切割加工是通过电极丝和工件之间进行脉冲放电,产生瞬时高温(约一万度),使金属融化,取出材料的一种加工方法。线切割加工时,在电极丝和工件之间进行脉冲放电,当一个脉冲到来时,在电极丝和工件之间产生一次火花放电,在放电通道的中心温度瞬间可达到10000度以上,高温使金属融化,甚至有少量的气化,就实现了对工件材料进行电蚀切割加工,加工钢材料时,电极丝与工件之间的放电间隙在0.01mm左右,若电脉冲的电压高,放电间隙会大一些。
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