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          電火花中走絲線切割研究背景與意義

          關鍵詞:激光切割加工廠家,鈑金沖壓件加工
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           電火花加工又稱為放電加工,它是一種通過放電產生的熱能和電能進行加工的工藝方法。電火花線切割是基于電火花加工原理上發展起來的。一般加工工藝是,加工工件和電極絲(鋁絲或銅絲)分別接高頻脈沖電源正負極,在放電加工時,放電通道的中心瞬時溫度超過一萬度,如此高溫可以瞬間使工件金屬熔化甚至氣化,使工作液部分產生氣化,氣化后的工作液和金屬工件迅速產生熱膨脹并伴隨著局部微爆炸,熔化和氣化的金屬殘質被爆炸拋出或工作液沖刷帶出,從而實現對工件材料的電蝕切割加工。對于一些難加工材料(航天復合材料高硬度材料)工件的加工,特別是在溝槽,復雜不規則形狀等的加工領域,電火花線切割加工能力強,效率、精度高,質量好,因而在特種加工領域有著無與倫比的優勢和無可替代的地位。近些年來,隨著模具行業的快速發展,以及對模具質量的要求越來越高,采用電火花線切割加工被廣泛的應用于模具工業。

            根據電極絲的運行速度,電火花線切割機床通常分為三大類:高速走絲電火花線切割機(俗稱快走絲,走絲速度8~10m/s),中速走絲電火花線切割機(俗稱中走絲,粗加工時8~12m/s,精加工時1~3m/s),低速走絲電火花線切割機(慢走絲,走絲速度低于0.2m/s)?熳呓z機床是我國自創研發的,由于機床結構簡單,性價比高,工藝效果好,被廣泛應用于制造業中,并且自從上個世紀研發出來后,得到不斷的發展與升級。慢走絲主要是國外研發的高端電火花線切割機床,由于電極絲移動平穩,系統控制策略先進,加工工藝庫完善,可以獲得非常高的加工精度和表面質量,屬于高精密加工。但是慢走絲機床價格非常昂貴,只適合高精密零件加工,在我國內應用并不廣泛,F如今,隨著加工產品需求不斷的提高,快走絲機床自身加工工藝的缺陷,以及國外慢走絲機床水平的不斷提高,導致快走絲機床逐步的退出加工制造業。因此,中走絲電火花線切割機床就應運而生了,成功的取代了快走絲。中走絲線切割機床是我國獨創的,在快走絲的基礎上引入多次切割技術,通過軟件控制與高頻電源提高加工精度與表面質量。簡言之,在采取新的工藝之后,中走絲在加工精度,自動化程度,智能化,可靠性,穩定性和加工效率方面,與快走絲相比有一個質的飛躍。因此,中走絲有很高的性價比,廣泛使用于航天航空、汽車、刀具、模具、醫藥等行業。
            電火花中走絲線切割機床研發的關鍵環節是控制系統和加工工藝參數設置。機床控制系統的穩定性,可靠性,魯棒性以及控制精度都直接影響加工性能和操作人員的工作量。高性能數控系統軟件不僅可以提高機床自動化性能和智能化程度,機床加工精度,還可以簡化操作,提高加工效率。由于電火花加工工藝的特殊性與復雜性,其數控技術的發展過程較之常規金屬切削(車、銑、鉆、磨)加工機床或加工中心滯后一些。另外,相對于國外數控技術的發展,我國機床數控化程度水平本來就低,因此中走絲機床數控系統函待研發。
            另外,中走絲線切割過程是一個受多工藝參數影響的復雜和不穩定的加工過程,具有隨機性和不確定性,其加工機理現在仍未完全弄清,存在諸多未解問題。在實際加工過程中,電火花加工參數的選擇會直接決定加工效果,而工藝參數的選擇都取決于操作者的長期加工經驗和技術水平。但是由于電火花加工機理的復雜性和隨機性,僅憑操作人員的主觀經驗選擇參數,很難完全發揮機床的加工潛能。因此,選擇正確的工藝參數會極大的提高機床的加工效率、加工精度和加工質量。針對這種情況,國內很多機床研發者開始研究機床加工工藝,并根據自主研發的機床特點內置了加工工藝參數庫,在一定程度上幫助用戶改善了加工參數選擇的問題。目前較為先進的中走絲線切割機床內置有完善的加工工藝參數數據庫系統以滿足各種加工條件下的需求。但是,由于加工條件復雜多變,所建立的工藝參數數據庫難以完全滿足用戶的需求。因此,一個準確、高效的工藝數據庫可以大幅提高機床加工效率與質量,于是,我們急需建立一個具有加工工藝參數優化并可預測加工效果的電火花加工工藝系統。

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