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浅析电参数对快走丝电火花线切割表面质量和加工精度的影响

  
评论: 更新日期:2015年03月14日

 针对快走丝电火花线切割中存在的表面质量差、加工精度低的问题,分析了快走丝电火花线切割加工条件中放电参数(脉冲宽度ON、功率管数IP、脉冲间隔OFF、开路电压、脉冲频率)对零件表面粗糙度、加工精度的影响,为快走丝电火花线切割加工积累了经验。
    在线切割加工中,合理的加工工艺和加工技巧,是高效率加工出质量好的工件的重要保证。电参数是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。电参数主要指脉冲宽度、脉冲间隙、脉冲频率、峰值电流、开路电压等。它们对材料电腐蚀过程影响最大,决定着表面粗糙度、蚀除率、切缝宽度大小及钼丝的损耗率等,进而影响其它的工艺指标。
    1.电参数的影响
    1.1.脉冲宽度
    快走丝线切割常用矩形波脉冲, 其加工效率高, 加工范围宽, 稳定性能好。脉冲宽度是指脉冲电流持续的时间,脉冲宽度主要影响加工速度和表面粗糙度。在其他电参数不变的情况下,脉冲宽度增加初期,单个脉冲的能量也就随之增加,切割速度提高;同时由于电蚀产物随之增加,当电蚀产物来不及排除时,加工变得不稳定,表面粗糙度变差。但随着脉宽的进一步增大,加工速度的增大相对平缓,表面粗糙度值也趋于平稳。这是因为单脉冲脉宽过大,即脉冲电流持续的时间过长,会使局部温度升高,形成对侧边的加工量增大,热量散发快,因此减缓了加工速度。脉冲宽度越小,放电所产生的热量就越来不及传导扩散,放电凹坑就越小、分散重叠好,工件材料没有烧伤的现象,表面粗糙度较好。
    1.2.功率管数IP
    功率管数的增减决定脉冲峰值电流IS的大小。峰值电流是指放电电流的最大值,在其他电参数不变的条件下,峰值电流增大,则单个脉冲能量增多,加工速度会增大, 表面粗糙度会变差, 加工精度也会降低, 同时电极丝的损耗也加大,所以粗加工及切割厚件时取较大值,精加工时取较小值。
    1.3.脉冲间隙OFF
    在其他电参数不变的条件下,减小脉冲间隙会使加工平均电流增加,其切割速度明显提高,对表面粗糙度影响不大。当脉冲间隔增大,平均电流就减小,单个脉冲能量降低,切割速度降低,表面质量提高。但脉冲间隙不能太小,否则将使消电离不充分,电蚀产物来不及排除,造成加工不稳定,影响表面粗糙度。因此,粗加工及切割厚工件时脉冲间隙应取大些,而精加工时取小些,但不能过小,否则会引起电弧和断丝。
    1.4.开路电压。
    随着开路电压峰值的提高,加工电流增大,切缝变宽,电蚀产物的排出更加方便,加工速度提高,但由于开路电压提高时加工间隙会变大,所以加工精度略有降低。精加工时,开路电压应比粗加工时低,在切割厚工件时应取较高的开路电压。
    1.5.脉冲频率。
    脉冲宽度窄,放电量小,有利于改善表面粗糙度,但是会影响加工速度。因此应尽量提高脉冲频率,增加单位时间内的放电次数。这样就可以同时得到加工质量和加工速度的提高。

    实践表明,改变矩形波脉冲电源的一项或几项电参数,对加工工艺的影响很大,须根据具体的加工对象和要求,全面考虑诸因素及其相互影响关系。选取合适的电参数,既要满足主要的加工要求,又得注意提高各项加工指标。此外,不管加工对象和要求如何,还须选择合适的脉冲间隔,以保证加工稳定进行,提高加工质量。
 

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