数控电火花线切割加工实用技术
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2.5 主要名词术语

为了便于电加工技术的国内外交流,必须有一套统一的术语、定义和符号。以下术语、定义和符号是根据中国机械工程学会电加工学会公布的材料编写的。

① 放电加工。在一定的加工介质中,通过两极(工具电极或简称电极和工件电极或简称工件)之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材料进行加工的方法,叫放电加工(简称EDM)。放电加工的分类见图2-4。

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图2-4 放电加工的分类

② 电火花加工。当放电加工只采用脉冲放电(广义火花放电)形式来进行加工时,叫电火花加工。

③ 电火花穿孔。一般指贯通的二维型孔的电火花加工。它既可以是等截面通孔,又可以是变截面通孔。

④ 电火花成形。一般指三维型腔和型面的电火花加工,是非贯通的盲孔加工。

⑤ 线电极电火花加工。线电极电火花加工是一种用线状电极作工具的电火花加工,它主要应用于切割冲压模具。其特点是电极丝可作单向慢速或正反向快速走丝运动,工件相对电极丝可作XY向的任意轨迹运动,它可用靠模、光电或数字等方式控制。

⑥ 放电。电流通过绝缘介质(气体、液体或固体)的现象。

⑦ 脉冲放电。脉冲放电是脉冲性的放电,在时间上是断续的,在空间上放电点是分散的,是电火花加工常采用的放电形式。

⑧ 火花放电。从介质击穿后伴有火花的放电,其特点是放电通道中的电流密度很大,温度很好。

⑨ 电弧放电。电弧放电是一种渐趋稳定的放电。这种放电在时间上是连续的,在空间上是集中在一点或一点的附近放电。放电中遇到电弧放电,常常引起电极和工件的烧伤。电弧放电往往是放电间隙中排泄不良,或脉冲间隔过小来不及消电离恢复绝缘,或脉冲电源损坏变成直流放电等所引起的。

⑩ 放电通道。放电通道又称电离通道或等离子通道,是介质击穿后极间形成的导电的等离子体通道。

放电间隙G(μm)。放电间隙是指放电时电极间的距离。它是加工电路的一部分,有一个随击穿而变化的电阻。

电蚀。电蚀是指在电火花放电的作用下蚀除电极材料的现象。

电蚀产物。电蚀产物是指工作液中电火花放电时的生成物。它主要包括从两电极上电蚀下来的金属材料微粒和工作液分解出来的游离炭黑和气体等。

加工屑。加工屑是指从两电极上电蚀下来的金属材料微粒小屑。

金属转移。金属转移是指放电过程中,一极的金属转移到另一极的现象。例如用钼丝切割紫铜时,钼丝表面的颜色逐渐转变成紫铜色,这足以证明有部分铜转移到钼丝表面。

二次放电。二次放电是指在已加工面上,由于加工屑等的介入而进行再次放电的现象。

开路电压ui(V)。开路电压是指间隙开路或间隙击穿之前(td时间内)的极间峰值电压。

放电电压ue(V)。放电电压是指间隙击穿后,流过放电电流时,间隙两端的瞬时电压。

加工电压U(V)。加工电压是指正常加工时,间隙两端电压的算术平均值。一般指的是电压表上的读数。

短路峰值电流is(A)。短路峰值电流是指短路时最大的瞬时电流,即功放管导通而负载短路时的电流。

短路电流Is(A)。短路电流又称平均短路脉冲电流,是指连续发生短路时电流的算术平均值。

加工电流I(A)。加工电流是指通过加工间隙电流的算术平均值,即电流表上的读数。

击穿电压。击穿电压是指放电开始或介质击穿时瞬间的极间电压。

击穿延时td(μs)。击穿延时是指从间隙两端加上电压脉冲到介质击穿之前的一段时间。

脉冲宽度ti(μs)。脉冲宽度是加到间隙两端的电压脉冲的持续时间。对于矩形波脉冲,它等于放电时间te与击穿延时td之和,如图2-5所示。

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图2-5 电火花线切割时的电压电流波形图

放电时间te(μs)。放电时间是指介质击穿后,间隙中通过放电电流的时间,亦即电流脉宽。

脉冲间隔to(μs)。脉冲间隔是指连接两个电压脉冲之间的时间。

停歇时间t(μs)。停歇时间又称放电间隔,是指相邻两次放电(电流脉冲)之间的时间间隔。对于方波脉冲,它等于脉冲间隔to与击穿延时td之和,即

t=to+td

脉冲周期tp(μs)。脉冲周期是指从一个电压脉冲开始到相邻电压脉冲开始之间的时间。它等于脉冲宽度ti与脉冲间隔to之和,即

tp=ti+to

脉冲频率fp(Hz)。脉冲频率是指单位时间(s)内,电源发出电压脉冲的个数,它等于脉冲周期tp的倒数,即26b

电参数。电参数是指电加工过程中的电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔、功率和能量等参数。

电规准。电规准是指电加工所用的电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔等电参数。

脉冲前沿tr(μs)。脉冲前沿又称脉冲上升时间,指电流脉冲前沿的上升时间,即从峰值电流的10%上升到90%所需的时间(图2-6)。

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图2-6 电流波形图

脉冲后沿tf(μs)。脉冲后沿又称脉冲下降时间,指电流脉冲后沿的下降时间,即从峰值电流的90%下降到10%所需的时间(图2-6)。

开路脉冲。开路脉冲是指间隙未被击穿时的电压脉冲,这时没有脉冲电流。

工作脉冲。工作脉冲又称有效放电脉冲或正常放电脉冲,这时既有电压脉冲又有电流脉冲。

短路脉冲。短路脉冲是指间隙短路时的电流脉冲,这时没有脉冲电压。

极性效应。电火花(线切割)加工时,即使正极和负极是同一种材料,正负两极的蚀除量也是不同的,这种现象称为极性效应。一般短脉冲加工时,正极的蚀除量较大,反之,长脉冲加工时,负极的蚀除量较大。为此,短脉冲精加工时,工件接正极,反之,长脉冲粗加工时,工件接负极。

正极性和负极性。工件接正极,工具电极接负极,称正极性。反之,工件接负极,工具电极接正极,称为负极性(又称反极性)。线切割加工时,所用脉宽较窄,为了增加切割速度和减少钼丝的损耗,一般工件应接正极,称正极性加工。

切割速度vwi。切割速度是指在保持一定的表面粗糙度的切割过程中,单位时间内电极丝中心线在工件上扫过的面积的总和(mm2/min)。

高速走丝线切割(WEDM-HS)。高速走丝线切割是指电极丝高速往复运动的电火花线切割加工。一般走丝速度在8~10m/s。

低速走丝线切割(WEDM-LS)。低速走丝线切割是指电极丝低速单向运动的电火花线切割加工。一般走丝速度在10~15m/min。

线径补偿。线径补偿又称“间隙补偿”或“钼丝偏移”,是指为获得所要求的加工轮廓尺寸,数控系统对电极丝运动轨迹轮廓所做的偏移补偿。

线径补偿量。线径补偿量又称“间隙补偿量”或“偏移量”,是指电极丝几何中心实际运动轨迹与编程轮廓线之间的法向尺寸差值(mm)。

进给速度vF。进给速度是指加工过程中电极丝中心沿切割方向相对于工件的移动速度(mm/min)。

多次切割。多次切割是指同一表面先后进行两次或两次以上的切割,以改善表面质量及加工精度的切割方法。

锥度切割。锥度切割是指钼丝以一定的倾斜角进行切割的方法。

乳化液。乳化液是指由水、有机和无机化合物组成的乳化溶液,用于电火花线切割加工。

条纹。条纹是指被切割工件表面上出现的相互间隔凹凸不平或色彩不同的痕迹。当导轮、轴承精度不良时条纹更为严重。

电火花加工表面。电火花加工表面是指电火花加工过的由许多小凹坑重叠而成的表面(见图2-7)。

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图2-7 金属组织

51q 电火花加工表层。它是指电火花加工表面下的一层,它包括熔化层和热影响层。

52q 热影响层(HAZ)。热影响层是指位于熔化层下面的、由于热作用改变了基体金属金相组织和性能的一层金属(图2-7)。

53a 基体金属。基体金属是指位于热影响层下面的、未改变金相组织和性能的原来基体的金属。