高陵区线切割加工厂分析:电火花、线切割与其他工艺的区别
- 电火花加工与线切割,作为特种加工领域中的两种关键技术,各自拥有独特的技术特点和优势。这两种方法在工业制造中发挥着不可或缺的作用,为复杂形……
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电火花加工与线切割,作为特种加工领域中的两种关键技术,各自拥有独特的技术特点和优势。这两种方法在工业制造中发挥着不可或缺的作用,为复杂形状的加工和精细雕刻提供了强有力的支持。
01电火花加工技术
△ 基本原理
电火花加工,也被称为放电加工或电蚀加工,其英文简称EDM。这种加工方法利用两极间脉冲放电时产生的电蚀作用,通过浸在工作液中的电极来蚀除导电材料。它特别适用于精密小型腔、窄缝、沟槽、拐角等复杂部件的加工。当刀具难以触及复杂表面,或在需要深度切削、长径比特别高的地方,电火花加工工艺都显示出其优越性。此外,对于高技术零件的加工,通过铣削电极再放电的方式,可以显著提高成功率,相比使用高昂贵的刀具,放电加工更为经济实惠。

△ 基本设备
电火花加工的主要设备是电火花加工机床。
△ 主要特点
电火花加工能够处理普通切削难以应对的高强度、高硬度、高韧性等材料,以及复杂形状的工件。其加工过程中无切削力,因此不会产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷。工具电极材料无需比工件材料更硬,直接使用电能进行加工,非常便于实现自动化。然而,加工后的表面会产生变质层,这在某些应用中可能需要进一步处理。同时,工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理也相对麻烦。
△ 使用范围及基本条件
电火花加工广泛应用于各种场合,如加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;切割各种硬、脆材料如硬质合金和淬火钢等;以及加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和薄片等。此外,它还适用于加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。但需要注意的是,电火花加工必须具备三个条件才能进行:
- 必须使用脉冲电源来提供必要的电能。
- 为了维持工具电极与工件电极间微小的放电间隙,必须配备自动进给调节装置。
- 火花放电过程需要在具有适当绝缘强度(范围在10~107Ω·m)的液体介质中进行。值得注意的是,并非所有模具钢材都适合镜面电火花加工。某些模具钢材能够轻松实现镜面效果,而另一些则难以达到。此外,模具钢材的硬度也会影响电火花加工镜面的效果,硬度越高,效果往往越好。
02线切割加工技术
△ 基本原理
电火花线切割加工,简称WEDM,是利用连续移动的细金属丝(电极丝)作为电极,通过脉冲火花放电对工件进行金属蚀除和切割成型。
△ 基本设备
电火花线切割加工的主要设备是电火花线切割加工机床。
△ 主要特点
电火花线切割加工不仅具备电火花加工的共性特点,还拥有其独特之处。
①无需复杂工具电极,即可加工出以直线为母线的二维曲面;
②能轻松切割出宽度约0.05毫米的窄缝;
③在加工过程中,材料利用率高,不仅去除多余材料,还保留了有价值部分;
④在低速走丝电火花线切割中,由于电极丝持续更新,提高了加工精度并降低了表面粗糙度;
⑤电火花线切割的效率范围为20-60毫米2/分,最高可达300毫米2/分。同时,加工精度和表面粗糙度也达到了较高水平。此外,它还能切割厚度为40-60毫米的工件,最厚可达600毫米。
△ 应用及注意事项
电火花线切割加工广泛应用于各种复杂形状和精密细小的工件制作,如冲裁模、成形刀具、样板等。其加工余量小、精度高、周期短、成本低等优势,使得它在生产中占据了重要地位,国内外电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。点火花线切割加工模具或零件,是一个需要精心策划和执行的过程,它通常包含几个关键步骤。 其中一个需要特别注意的是,在电火花线切割加工中,存在一些特殊情况需要特别注意。首先,对于那些表面粗糙度和尺寸精度要求极为严格,且切割后无法进行手工研磨的工件,需要特别小心处理。
03其他特种加工技术
△ 电解加工
电解加工是利用电解过程中的阳极溶解原理,通过成型的阴极对工件进行加工,从而使其按照预定形状和尺寸成型的一种工艺方法。这种加工方式特别适用于难加工材料、形状复杂的零件以及薄壁零件的加工。
△ 激光加工
激光加工是利用激光束的能量,经过透镜聚焦后,在焦点处达到极高的能量密度。这种高密度的能量在极短的时间内使材料熔化或气化,从而实现对材料的蚀除和加工。其广泛应用于特种材料的制造。
△ 电子束加工
电子束加工,顾名思义,是借助高能量密度的会聚电子束,通过其产生的热效应或电离效应来对材料进行加工,在微孔、焊接和光刻等高精度操作的场合具有优势。
△ 离子束加工
离子束加工是在真空环境中进行的,其中离子源产生的离子流经过加速和聚焦后,直接作用于工件表面,从而实现加工目的。其能进行极高精度和小变形的加工。
△ 等离子弧加工
等离子弧加工,一种利用等离子弧的高温特性对金属或非金属进行切割、焊接及喷涂等精密加工的技术,在航空航天等军工和尖端工业领域有重要应用。
△ 超声加工
超声加工是一种利用超声频振动工具进行加工的特种工艺,其原理在于通过工具与工件之间在液体中游离的磨料对被加工表面的捶击作用,使工件材料逐渐破碎。
△ 化学加工
化学加工,亦被称为化学蚀刻,是一种通过利用酸、碱或盐溶液对工件材料进行腐蚀溶解,从而获得所需形状、尺寸或表面状态的特种加工方法。