專利名稱：：高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲.
背景技術：
：電火花加工(ElectroSparkErosion)又稱放電加工(ElectroDischargeMachining)和電蝕加工(ElectroerosionMachining),在日本稱為放電加工，在前蘇聯稱為電蝕加工。它是利用兩極間脈沖放電時產生的電腐蝕現象，對材料進行加工的方法。在學術上它屬于電物理加工范疇。電火花加工技術是特種加工技術中最重要的部分之一。而電火花線切割技術是電火花加工技術重要成員之一。其原理是利用兩極間脈沖放電時產生的腐蝕現象，按照一定的軌跡對材料進行加工。傳統的機械加工方式通過機床部件的相對運動，用比工件材料硬的刀具去切除工件上多余的部分，而得到成品零件。而線切割技術不同，其是用軟的工具去加工硬的材料，具有"以柔克剛"的效果。現有加工較大厚度工件的切割方式主要有激光切割、火焰切割、等離子切割、線鋸切割、磨料射流切割、電火花線切割。激光切割和等離子切割只能加工厚度在30mm左右的鋼板；火焰切割和線鋸切割也分別只能加工厚度在300mm左右的鋼板和石^";磨料射流切割一般只能切割30mm以下的不銹鋼，相比之下，電火花線切割在切割超大厚度方面有很大的優勢，據相關文獻表明，快走絲線切割機床最大切割厚度在800mm左右，是其它加工方式難于媲美的。隨著社會的需要，厚度在200mm以上的模具以及超大厚度直壁異形零件大量出現，如許多大型注塑模的模芯、注塑模分型面，過去都是采用切削方式進行加工，不但浪費大量的模具鋼和加工工時，而且凸、凹模之間的配合間隙也很難保證。如采用電火花線切割的方式替代傳統的切削方式加工，就可以從根本上改變這種狀況。但是，目前無論是國產高速走絲線切割機，還是國外低速走絲線切割機，一般只能適應加工厚度在200mm以下的工件。當工件厚度超過200mm時，加工穩定性下降，使得加工難于順利進行。這是因為在線切割加工時，電蝕產物首先拋入極間的工作液中，然后由工作液帶出切縫，工作液經過切縫期間脈沖電源要產生多次放電，前幾次放電產生的電蝕產物必然要影響以后的放電過程。因此，工作液必須具有一定的容納性，即是工作液中電蝕產物的濃度低于一定值時，工作液能夠保持其介電性，以便容納尚未及時排出的電蝕產物，使穩定性免遭破壞。當工作液中電蝕產物的濃度大于一定值以后，過程的穩定性就會遭到破壞，使加工無法進行。因此，在研究線切割加工速度時，不僅要考慮熔融金屬從電極表面拋出，而且還必須考慮電蝕產物從間隙中及時排除。電蝕產物的排除，除了加速電蝕產物在工作液中的擴散外，還需要保持切縫中工作液有一定的流量。隨著工件厚度的增加，進入切縫中的工作液迅速減少，造成切縫中電蝕產物難于排除。可見，把電蝕產物從狹小的切縫中排除，增加切縫中工作液的流量，降低切縫工作液中雜質的濃度，提高切縫中工作液的排水量，直接關系到超大厚度工件材料能否穩定切割、切割效率能否提高。據有關學者研究分析，用流體力學方法分析切縫中工作液狀況，得出切縫中工作液狀況與切縫寬度、切縫長度、電極絲的絲速以及工作液的粘度、工作液成分有關。當工件厚度大于200mm，電極絲運動產生的剪切流動是工作液在切縫中流動的主要因素。而增加剪切流動流量的方法有兩個一個是增大電極絲的運動速度，另一個是改變切縫的幾何尺寸。現在快走絲線切割機床的走絲速度已達10m/s以上，進一步提高走絲速度有一定的困難。這是因為(1)走絲速度的提高必然會引起電極絲振動增大，這對提高加工精度是不利的；(2)提高走絲速度必然要增加滾絲筒的尺寸，否則換向的時間在總時間中所占比重過大，反而降低加工速度，而增加滾絲筒的尺寸是比較困難的。由此可見，只能采取改變切縫尺寸的辦法，以增大切縫，實現超大厚度工件的穩定高效切割。而通過巧妙地設計電極絲的形狀和改變電極絲的尺寸，則可以有效地解決這個難題。
發明內容本實用新型的目的是提供一種高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲，目的是①提高切割工件材料的厚度；②提高切割超大厚度工件的穩定性；③提高切割超大厚度工件的效率。本實用新型的高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲。如圖1所示，是在普通鉬絲的外接圓周上開n個凹槽，凹槽的數目可以為3、4、5、6個，n個凹槽根據一定的角度C均勻分布在外接圓上，凹槽的形狀A可以是如圖1所示形狀，亦可以是半圓或者是半橢圓等形狀，內切圓直徑d由槽的深度H和外圓直徑D所決定，角度C、外直徑D和內直徑d的范圍如表l所示。槽的深度H由電極絲從剛開始使用到自然損耗引起斷絲，半徑所減少的數值所決定，一般槽的深度H《0.lOmm。本實用新型的電極絲主要分為兩種類型，一種是直線形，其軸向如圖2所示;另外一種是螺旋形，其軸向為螺旋形狀，如圖3所示。其主要的共同特征在于通過凹槽加大切縫的放電間隙，使得工作液能自由地進入狹小的切縫，順利把放電蝕除產物排除切縫，從而保證超大厚度工件加工的順利進行。本實用新型的有益效果是在切割大厚度工件以至超大厚度工件時，使用本實用新型的電極絲，改變了切縫的尺寸，提高了切割的穩定性和切割效率。其預期效果是大大高于目前線切割超大厚度工件的切割水平。目前，切割500mm以上的工件時，切割速度一般只有520mm7min，而用本實用新型的電極絲切割超大厚度工件，切割速度將會達到現有水平的510倍。切割工件的超大厚度水平將會進一步提高，目前，據有關文獻資料，現有的最大厚度切割記錄水平為800mm左右，使用本實用新型的電極絲，將把切割工件厚度提高到1000mm以上。圖l是本實用新型的電極絲徑向截面結構示意圖。圖2是本實用新型的直線形電極絲立體示意圖。圖3是本實用新型的螺旋形電極絲立體示意圖。具體實施方式根據說明書附圖以下具體說明表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>說明用粗實線所包的范圍為本實用新型的電極絲的橫截面形狀。在外接圓周上開n個凹槽，凹槽的數目可以為3、4、5、6個，n個凹槽根據一定的角度C均勻分布在外接圓上，凹槽的形狀A可以是如圖l所示形狀，亦可以是半圓或者是半橢圓等形狀，內切圓直徑d由槽的深度H和外圓直徑D所決定，角度C、外直徑D和內直徑d的范圍如表1所示。一般槽的深度H《0.10mm，由電極絲從剛開始使用到自然損耗引起斷絲所決定。電極絲的制作，首先需要制作出相應的金剛石拉絲模具，然后通過熱拉冷拉的方式制作而成。此工藝對拉絲模具的要求較高，制作不規則的微小拉絲模具是一個高難度技術的過程。本實用新型的電極絲，通過凹槽加大了切縫的放電間隙，使得工作液能自由地進入狹小的切縫，順利把放電蝕除產物排除出切縫，從而保證超大厚度工件加工的順利進行。在切割大厚度工件和超大厚度工件時，需注意幾點，第一，電極絲配套使用的導輪，則需要做一定的調整，使得電極絲在導輪槽里面平穩的通過。第二，使用此電極絲時候，對過濾裝置要求比較高，工作液的純凈度需要控制在一定范圍之內，才不至于堵塞狹小的切縫。第三，要求調節比較大的電參數進行切割加工。權利要求1.一種高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲，其特征在于在普通鉬絲的外接圓周上開若干個凹槽，凹槽對稱均勻分布在外接圓周上，凹槽的徑向形狀是由槽內夾角及內切圓直徑構成。2.根據權利要求l所述的電極絲，其特征在于上述槽內夾角是IO。60°。3.根據權利要求l所述的電極絲，其特征在于上述外接圓直徑是^0.150.50mm。4.根據權利要求l所述的電極絲，其特征在于上述內切圓直徑是^0.120.40mm,內切圓直徑由槽的深度和外接圓直徑所確定，槽的深度《0.10mm。5.根據權利要求l所述的電極絲，其特征在于上述外接圓周上開36個凹6.根據權利要求1所述的電極絲，其特征在于上述凹槽的徑向形狀可以是半圓或者是半橢圓形狀。7.根據權利要求1至6所述的電極絲，其特征在于:上述制成的電極絲分為兩種類型;一種是直線形，凹槽軸向為直線形;另外一種是螺旋形，凹槽軸向為螺旋形狀。專利摘要本實用新型公開了一種高速走絲電火花線切割大厚度加工電極絲，該電極絲在普通鉬絲的外接圓周上開若干個凹槽，凹槽對稱均勻分布在外接圓周上，凹槽的形狀是由槽內夾角及內切圓直徑構成；該電極絲能提高切割工件材料的厚度，提高切割超大厚度工件的穩定性，提高切割超大厚度工件的效率；使用該電極絲切割超大厚度工件，切割速度將會達到現有水平的5～10倍，切割工件的超大厚度水平將會進一步提高，使用該電極絲，切割工件厚度提高到1000mm以上。文檔編號B23H7/08GK201102114SQ20072005478公開日2008年8月20日申請日期2007年7月27日優先權日2007年7月27日發明者萬自堯,劉江文,張永俊,郭鐘寧申請人:廣東工業大學