毕业设计（数控线切割加工工艺研究）

-河北机电职业技术学院毕业设计 电容量加工/uF 加工进给速度/(mm·min-1) 线电极张力/N 偏移量增减范围/mm 开阔面加工 切槽面加工 0.02~0.03 0.02~0.04 0.02~0.05 2~5 8~9 0.02~0.06 0.02~0.06 0.04~0.2 表3-8 加工参数的选择

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-河北机电职业技术学院毕业设计 第四章 影响电机支架加工工艺指标的主要因素

4.1 主要工艺指标

1.切削速度 在保持一定表面粗糙度的切割加工过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度，单位为m㎡/min。切割速度是反映加工效率的一项重要指标，数值上等于电极丝中心线沿图形加工轨迹的进给速度乘以工件厚度。通常高速走丝线切割速度为40~80m㎡/min，慢速走丝线切割速度可达350m㎡/min。

2.切削精度 线切割加工后，工件的尺寸精度、形状精度和位置精度称为切削精度。快速走丝线切割精度可达0.01mm，一般为±0.015~0.02mm；慢速走丝线切割精度可达±0.001mm左右。

3.表面粗糙度 线切割加工中的工件表面粗糙度通常用轮廓算术平均差值偏差Ra值表示。高速走丝的线割的Ra值一般为1.25~2.5um，最低可达0.63~1.25um；慢速走丝线切割的Ra值可达0.3um。

4.电极丝损耗量 对高速走丝机床，电极丝损耗量用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝直径的减少量来表示。一般每切割10000mm2后，钼丝直径减小不应大于0.01mm。

5.加工精度 加工精度是指被加工工件的尺寸精度、形状精度（如直线度、平面度、圆度等）和位置精度（如平行度、垂直度、倾斜度等）的总称。快速走丝线切割的可控加工精度在0.01~0.02mm范围内，低速走丝线切割加工精度可达0.002~0.005mm。

4.2 影响电机支架工艺指标的主要因素 4.2.1脉冲电源主要参数的影响

1. 放电峰值电流i的影响 i时决定单脉冲能量的主要因素之一。i大时,线切割加工速度提高，单表面粗糙度变差，电极丝损耗比加大甚至断丝。

2.脉冲宽度 t主要影响加工速度和表面粗糙度。加大t 可提高加工速度，但表面粗糙度变差。

3.脉冲间隔t0的影响 t0直接影响平均电流。T0减小时平均电流增大，切割速度加快，

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-河北机电职业技术学院毕业设计 但t0过小，会引起电弧和断丝。

4.空载电压Ui的影响 该值会引起放电峰值电流和电加工的改变。U提高，加工间隙增大，切缝宽，排屑变易，提高了切割速度和加工稳定性，但已造成电极丝振动，使加工面形状精度和粗糙度变差。通常U的提高还会使线电极损耗量加大。

5.放电波形的影响 在相同工艺条件下，高频分组脉冲常常能获得较好的加工效果。电流波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较少。不过当脉冲宽很窄时，必须要有陡的前沿才能进行有效的加工。

6.极性 线切割加工因脉宽较窄，所以都用正极性加工，工件接电源正极，否则切割速度变低而电极丝损耗增大。

4.2.2 线电极及其走丝速度的影响

1.线电极直径的影响 线切割加工中使用的线电极直径，一般为0.03~0.35mm，线电极材料不同，其直径范围也不同，一般纯铜丝为 0.15~0.30mm；黄铜丝为0.1~0.35mm；钼丝为0.06~0.25mm；钨丝为0.03~0.25mm；电火花线切割加工的加工量Uw，是线切缝、切深和加工厚度的乘积。切缝宽是由线电极直径和放电间隙决定的，所以，线电极直径越细，其加工量就越少。但是线级一细，允许通过的电流就会变小，线切割速度会随线电极直径的变细而下降。另一方面，如果增大线电极的直径，允许通过的加工电流就可以增大，加工速度增快，但是加工槽宽增大，加工量也增大，因而必须增加由于加工槽宽所增加的那一部分电流。线电极允许通过的电流是跟线电极直径的平方的增加，线电极直径越粗，切割速度越快，而且还有利于后工件的加工。但是线电极直径的增加，又受到加工工艺要求的约束，另外增大加工电流，加工表面的粗糙度会变差，所以线电极直径的大小，要根据工件厚度，材料和加工要求进行却定。

2.线电极走丝速度的影响 在一定范围内，随着走丝速度的提高，线切割速度也可以提

高，提高走丝速度有利于电极丝把工作夜带入较大厚度的工件放电减小中，有利于电蚀产物的排出和放电加工的稳定。走丝速度也影响电极在加工区的逗留时间和放电次数，从而影响线电极的损耗。但走丝速度过高，将使电极丝的振动加大、降低精度、切割速度并使表面粗糙度变差，且易造成短丝，所以，高速走丝线切割加工时的走丝速度一般小于0.1 mm/s为宜。

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-河北机电职业技术学院毕业设计 在慢速走丝线切割加工中，电极丝材料和直径有较大的选择范围，搞生产率时可用0.3mm以下的镀锌黄铜丝，允许较大的峰值电流和汽化爆炸力。精微加工时可用0.03mm以上的钼丝。由于电极丝张力均匀，振动较少，所以加工稳定性、表面粗糙度、精度指标等均较好。

工件厚度及材料的影响

工件材料薄，工件液容易进入并充满放电间隙，对排屑和消电离有利，加工稳定性好。但工件太薄，金属丝易产生抖动，对加工精度和表面粗糙度不利。工件厚，工件液难以进入和充满放电间隙，加工稳定性差，但电极丝不易抖动，因此精度和表面粗糙度较好。切割速度Vwi起先随厚度的增加而增加，达到某一最大值（一般为50~100mm2/min）后开始下降，这是因为厚度过大时，排屑条件变差。

工件材料不同，其熔点，汽化点，热导率都不一样，因而加工效果也不同。例如有乳化液加工时：

1.加工钢、铝、淬火钢时，加工过程稳定，切割速度高。

2.加工不锈钢、磁钢、未淬火高碳钢时，稳定性差，切割速度较低，表面质量不太好。 3.加工硬质合金时，比较稳定，切割速度较低，表面粗糙度较好。

此外，机械部分精度（例如导轨、轴承、导轮等磨损、传动误差）和工作液（种类、浓度及脏污程度）都会影响加工效果。当导轮、轴承偏摆，工作液上下冲水不均匀，会使加工面产生上下凹凸相间的条纹，工艺指标将变差。 诸因素对工艺指标的相互影响关系

前面分析了个主要因素对线切割加工工艺指标的影响。实际上，个因素对工艺指标的影响往往时相互依赖又相互制约的。

切割速度与脉冲电源的电参数有直接的关系，它将随单个脉冲能量的增加和脉冲频率的提高而提高。但有时也受到加工条件或其他因素的制约。因此，为了提高切削速度，除了合理选择脉冲电源的电参数外，还要注意其他因素的影响。如加工液种类、浓度、脏污程度的影响，线电极材料、直径、走丝速度和抖动的影响，工件材料和厚度的影响，切割加工进给速度、稳定性和机械传动精度的影响等。合理地选择搭配个因素指标，可使两极间维持最佳的放电条件，以提高切削速度。

表面粗糙度也主要取决于单个脉冲放电能量的大小，但线电极的走丝速度和抖动状况等

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