精密数控低速走丝电火花线切割加工技术.doc

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1、精密数控低速走丝电火花线切割加工技术作者：苏州电加工机床研究所陈德忠概述电火花加工机床（EDM）用于模具加工已相当成熟。据统计，约有80%左右的电火花线切割机床（WEDM）用于模具加工，约有75%左右的电火花成形加工机床（SEDM）同样用于模具加工。目前在模具企业中拥有几十台EDM机床已屡见不鲜，EDM机床已成为模具制造中不可缺少的重要装备，随着EDM的发展，它在模具工业中的作用和地位将不断攀升。我国模具工业发展迅速，2005年的模具产值预计达570~600亿，至2010年的“十一‧五”末，模具产值预计达1000亿。模具工业的发展主要依靠技术进步，

2、目前技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具不断增长，这些高技术模具的发展，推动了模具加工设备的技术进步，高效、精密、数控低速走丝电火花线切割机床（LSWEDM）、精密数控电火花成形机床（NCSEDM）、高速铣（HSM）等许多高新技术模具加工设备应运而生，而在冲压模加工方面，LSWEDM可谓独树一帜。LSWEDM在相当长的一段时间里，由于其加工后的表面质量问题，影响了模具的寿命，故一直没有作为最终加工的手段。近几年来，由于LSWEDM解决了加工表面质量问题，并由于它一系列的技术进步，使LSWEDM有了质的飞跃，其优异的加工性能，目前还找不到哪一种加

3、工技术可以与之竞争。精密、高效、长寿命冲压模的发展推动了LSWEDM技术进步LSWEDM主要用于精密、高效、长寿命冲压模的加工制造。标志冲压模先进水平的是多工位级进模，这种模具具有结构复杂、制造难度大、精度高、寿命长、生产效率高及耗能耗材低等一系列特点，这些模具中具有代表性的有：机电一体化的电机铁芯自动阀片硬质合金多工位级进模，其精度达2μm，步距精度达3μm，拼块精度1μm，双回转精度1’，表面粗糙度Ra0.10~0.40μm。具有自动冲压、阀片、扭槽、分组、回转等功能，模具寿命达1.0亿次以上；精密、高效、长寿命的空调器翅片多工位级进模，其精度

4、达2μm，凹凸模工作面近千处，冲裁间隙为0.01mm的有300多处，同类型可互换，模具寿命达2亿次以上；高难度成形的彩管电子枪零件，G5底25工位硬质合金级进模，其精度达2μm，冲制0.245mm厚的无磁不锈钢，制品精度±5μm，模具寿命3000万次以上；高水平的集成电路框架32工位级进模，其精度达2μm，模具冲速达350~500次/分，寿命3000万次以上；自主创新的手机连接器50工位级进模，其精度达2μm，步距精度3μm，冲速400次/分以上，模具寿命2亿次；还有如数码相机弹簧片18工位级进模、汽车零件多工位级进模、接插件46工位级进模、微电机

5、机壳12工位级进模等等属当今水平制高点的冲压模，这些模具的加工制造，LSWEDM是不可缺少的关键设备，特别是这些精密、高效、长寿命模具中关键部位的硬质合金型孔加工更是LSWEDM的“用武之地”。同时为了适应这些高新技术模具加工的需要又推动了LSWEDM技术的不断进步。LSWEDM高效加工技术的新进展一、最大加工效率国外LSWEDM的最大加工效率停留在300mm2/min已有多年了，但最近又有了新突破，我国则刚刚开始达到300mm2/min。最大加工效率依赖于窄脉宽高峰值电流脉冲电源的开发，国外在窄脉宽的情况下，其最大峰值电流≧1200A，高峰值电流

6、与其它条件配合（各种控制方式、供液条件、复合电极丝等），可使最大加工效率达到400~500mm2/min。例如，瑞士阿奇公司的AGIECUTPROGESS机床采用数字化的IPG智能电源，用Φ0.33mm的电极丝，其最大加工效率可达500mm2/min以上；日本三菱电机公司的FA-V机床，采用Φ0.36mm的电极丝，加工效率也可达到500mm2/min；日本沙迪克公司开发的LQ33W新电源，在AQ325L机床上，用Φ0.30mm的复合电极丝，加工效率可达400mm2/min等等。总之，国外目前最大加工效率在400~500mm2/min，又有了新进展。

7、但目前最有价值的最大加工效率要数瑞士阿奇公司的AGIECUTPROGESS机床，该机床开发的e-cut电源使用标准电极丝在加工效率达到350~500mm2/min的情况下，Ra可达到0.8μm（见图1），这种高效粗加工能达到Ra0.8μm水平，对于最终实现精密加工的多次切割来说，可节省约50%的加工时间，减少约40%的滤芯消耗，40%的树脂消耗，60%的丝材消耗，具有明显的技术经济效益。图1PROGRESS机床在Ra0.8μm时的最大加工效率二、平均加工效率最大加工效率在精密冲压模加工中往往难于应用，主要原因是最大加工效率需要使用粗丝（Φ0.33~

8、0.36mm），而粗丝难于实现精密加工，精密加工只能用细丝，例如Φ0.10mm等。瑞士阿奇夏米尔公司为发挥机床的最大加工效