机械式缩小仿形电火花线切割机床
Time:2023-12-05 19:57:13
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机械式缩小仿形电火花线切割机床
Hs
利用电火花线切割机床
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电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：
一类是高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；
另一类是低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS），其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。
根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同，电火花线切割机床又可分为三种：
第一种是*模仿形控制，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的*模，加工时把工件毛坯和*模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧地贴着*模边缘作轨迹移动，从而切割出与*模形状和精度相同的工件来；
第二种是光电跟踪控制，其在进行线切割加工前，先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹运动，再借助于电气、机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动，从而切割出与图样形状相同的工件来；
第三种是数字程序控制，采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工，不需要制作*模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外 95％以上的电火花线切割机床都已采用数控化。
利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床。又称电蚀加工机床。电火花加工机床主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火钢等）和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具（如钻头和丝锥）等。
电火花加工机床通常分为电火花成型机床、电火花线切割机床和电火花磨削机床，以及各种专门用途的电火花加工机床，如加工小孔、螺纹环规和异形孔纺丝板等的电火花加工机床。
电火花成型机床是电火花加工机床的主要品种，根据机床结构分为龙门式、滑枕式、悬臂式、框形立柱式和台式电火花成型机床，此外还可根据加工精度分为普通、精密和高精度电火花成型机床。电火花成型机床一般由本体、脉冲电源、自动控制系统、工作液循环过滤系统和夹具附件等部分组成。机床本体包括床身 、立柱、主轴头和工作台等部分，其作用主要是支承、固定工件和工具电极，并通过传动机构实现工具电极相对于工件的进给运动。脉冲电源的作用是提供电火花加工的能量，有弛张式、闸流管式、电子管式、可控硅式和晶体管式脉冲电源，以晶体管式脉冲电源使用最广。自动控制系统由自动调节器和自适应控制装置组成。自动调节器及其执行机构用于电火花加工过程中维持一定的火花放电间隙，保证加工过程正常、稳定地进行。自适应控制装置主要对间隙状态变化的各种参数进行单参数或多参数的自适应调节，以实现最佳的加工状态。工作液循环过滤系统是实现电火花加工必不可少的组成部分，一般采用煤油、变压器油等作为工作液 。工作液循环过滤系统由储液箱 、过滤器、泵和控制阀等部件组成。过滤方法有介质过滤、离心过滤和静电过滤等。夹具附件包括电极的专用夹具、油杯、轨迹加工装置（平动头）、电极旋转头和电极分度头等。
随着数字控制技术的发展 ，电火花加工机床已数控化，并采用微型电子计算机进行控制。机床功能更加完善，自动化程度大为提高，实现了电极和工件的自动定位、加工条件的自动转换、电极的自动交换、工作台的自动进给、平动头的多方向伺服控制等。低损耗电源、微精加工电源、适应控制技术和完善的夹具系统的采用，显著提高了加工速度、加工精度和加工稳定性，扩大了应用范围。电火花加工机床不仅向小型 、精密和专用方向发展 ，而且向能加工汽车车身、大型冲压模的超大型方向发展。
小型电火花线切割机
2004年在中国大陆生产销售的低速走丝电火花线切割机约1 000台，总计约6亿元。其中苏州三光科技公司销售了350台左村村句模此加季虽右，其余600多台为日本、瑞士公司在中国大陆的制造厂生产并 销售的。
据初步统计，2004年我国进口低速走丝电火花线切割机约824台，主要为日本沙迪克公司、 来自三菱公司、牧野公司、瑞士阿容调棉限助自袁奇夏米尔公司以及台湾企业制造的产品。
台湾2003年约生产600台低速走丝电火理具哥洋路立作岩花线切割机，2004年估计在800台左右。据业内人士分析，约有40%在中国大陆销售，2004年预计为源兄猜少慢误巴300余台。
估计今年中国大陆的低速走丝电火花线切割机的总销售量在1 80志0台左右，销售额在15亿元 左右。 苏州三光科技公司的低速走丝械伯化武提往背每干电火花线切割机尘绝高速发展，吸格兴妒短花排研棉每年都以大于30%的幅度增长，占有国兵祖我们况精指失内低速走丝电火花线切割机市场的相当份额。
台湾低速走丝电火花线切割机近3年每年达到20%～30%的增似长率，业内人士认查很套宽茶培天境为是近10年来台湾机械制造业的最大奇迹。
低速走井奏若内树冲丝电火花线切割机的增长速度相当快，如果依此种势头发展，估计未来5年中国大陆的低速走丝电火花线切割机市场可达3 000～4 500台/年，相当于高速走丝电火花线切割机总量的10%，但二者的销售额却可以相当，甚至低速走丝机的销售额会超过高速走丝机。
低速走丝电火花线切割机的高速发展，除了与中国经济的快速增长密不可分之外，还有其特定的因素：
（1）低速走丝电火花线切割机优异的加工性能具有不可替代性，目前找不到别的加工技术可以与之竞争。
（2）低速走丝电火花线切割机主要应用领松因组若破又永娘卷妒域是模具和航天航空制造业。我国目前模具制顾感克讨造企业有2万余家，项实灯盐破六克克呀运近年来模具制造业的年增长率都在20%左右，是我国GDP增长率的3倍。我国的航天航空制造业的高速发展也是有目共睹，国家的投资力度很大。
（3）在过去相当长的一段时间里胜仅，许多企业不把低速走丝电火花线切割加工作为精密模具的最终加工手段，往往在模具型腔用低速走丝切割后，再用各种磨削的手段进行最终加工，这主要是由于当时低速走丝电火花线切割技术在加工表面质量、加工精度等方面还阻青载使只列味之不能满足精密、长船医衡期请厂寿命模具的制造要求。但近年来，低速走丝电火花线切割加工技术发展迅速，各方面的加工性能指标都得到了明显的改善和提高，已被越来越广泛地作为最终加工手段，“以割代磨”的趋势越来越明显。
（4）我国的高速走丝电火花线切割机据估计年产量已超过4万台，但由于模具制造精度及表面质量要求的不断提高，高速走丝线切割机已不能适应精密模具的制造要求，其市场必定雹型会让出一块给低速走丝电火花线切割机。 瑞士、日本的电加工设备制造企业对中国大陆的低速走丝电火花线切割机市场是志在必得，大多已在中国完成了制造、营销甚至包括研发方面的本土化，他们还有明显的技术及资金优势。利用他们的品牌，同档产品销售价高于国产机及台湾机20%～30%，用户也是可以接受的。
台湾低速走丝电火花线切割机是强有力的竞争对手，他们已在各方面做好了准备，极有可能会再上演一幕与电火花成形机类似的大举进军大陆市场的话剧。目前已有庆鸿、亚特、徕通、健升、乔懋、美溪、秀丰、健晟等厂商能投入批量生产，估计未来5年，台湾低速走丝电火花线切割机的年产量能达2000台，可占世界市场的25%以上。
在台湾低速走丝电火花线切割机的强力挤压下，估计中档机的价格在未来2～3年内可能下降20%～30%，即每台销售价在30～40万元是完全可能的。 低速走丝电火花线切割机的技术含量高、市场前景好，可以获得较高的回报，是电加工行业各个厂家的“必争之地”、“战略高地”。也可以说，谁掌握了低速走丝电火花线切割机的技术，谁就获得了下一步企业发展壮大的机遇。
低速走丝电火花线切割机也很有可能是电加工行业最后一块也是最大的一块蛋糕。面对瑞士、日本、台湾品牌的强力竞争，国产低速走丝电火花线切割机的前景的确是危机重重。
好在中档机方面，我们还有苏州三光科技这么一个“王牌”，但是三光低速走丝线切割机如何在技术上得以进一步提升，如何进一步控制成本，如何进一步做好用户的服务，这也可能是三光人面临的一个关口。
低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60到300V的脉冲电压，并保持5到50μm间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。
低速走丝线切割机目前精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，低速走丝线切割机一般均带有自动穿丝和恒张力装置。
低速走丝线切割机工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此低速走丝线切割机使用成本也高。