高速走絲電火花多次切割精度及表面質(zhì)量研究.pdf

1、高速走絲電火花線切割機(jī)床由于性價(jià)比高及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢在機(jī)械加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但其在多次切割中存在的切割精度不穩(wěn)定及表面質(zhì)量欠佳的問題一直制約著該技術(shù)的發(fā)展,也影響了其在精加工領(lǐng)域的應(yīng)用。目前高速走絲電火花多次切割過程中存在問題有:首先,復(fù)合工作液條件下電極絲是否是間隙放電直接影響了多次切割精度能否穩(wěn)定這一關(guān)鍵問題；其次,由于多次切割的實(shí)際修正量直接影響到多次切割的絕對(duì)尺寸精度,實(shí)際修正量與理論修正量的關(guān)系有待明確；再次,由于工

2、作液中不可避免地存在電解質(zhì),多次切割加工表面有電解腐蝕層的出現(xiàn),直接影響工件的使用壽命；最后,由于受到目前脈沖電源的限制,多次切割表面粗糙度一直沒有明顯的降低,與低速走絲電火花線切割相比仍然存在較大的差距。這些問題的出現(xiàn)都直接影響了高速走絲電火花線切割機(jī)床在精加工領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)上述問題,本文的主要工作如下:
　　 1)研究了復(fù)合工作液條件下高速走絲電火花線切割的放電機(jī)理,通過理論分析和試驗(yàn)證明在放電過程中并沒有鈍化膜的出現(xiàn),電

3、極絲與工件之間是間隙放電,為后續(xù)對(duì)多次切割工藝的進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。
　　 2)研究了復(fù)合工作液條件下高速走絲電火花多次切割的實(shí)際修正量的影響因素及規(guī)律,指出脈寬、加工電流等電參數(shù)以及限位棒間電極絲跨距、實(shí)際進(jìn)給速度、絲速等非電參數(shù)對(duì)實(shí)際修正量有較人影響,而脈間和電極絲張力對(duì)實(shí)際修正量的影響不明顯,結(jié)合工藝試驗(yàn)指出在綜合考慮第一次與最后一次切割放電間隙差異的情況下多次切割的實(shí)際修正量與理論修正量是相吻合的。
　　 3)利

4、用有限元分析方法對(duì)最后一次切割放電能量下所能達(dá)到放電凹坑的深度進(jìn)行仿真,分析了表面粗糙度Ra與放電凹坑深度h之間的關(guān)系；將仿真結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,仿真分析的結(jié)果對(duì)試驗(yàn)工藝方法的改進(jìn)具有指導(dǎo)作用。
　　 4)研究了多次切割條件下的表面質(zhì)量,提出了在最后一次切割過程中采用負(fù)極性加工以避免多次切割表面電解腐蝕層出現(xiàn)的工藝方法,并通過采用在多次切割的最后一次切割中使用壓縮空氣和火花油為冷卻介質(zhì)進(jìn)行負(fù)極性加工以降低最后一次切割的放