一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法
【技术领域】
[0001]本发明一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，属于特种加工的电加工技术领域。
【背景技术】
[0002]电极丝应用于高速走丝电火花线切割，加工时，电极丝与工件分别接脉冲电源两极，在电极丝和工件之间喷液体工作液，电极丝通过导轮和储丝筒沿轴向方向高速往复移动，走丝速度约为lOm/s。通过电极丝和工件之间的火花放点对工件进行切割。
[0003]高速走丝电火花线切割加工属于电火花加工，由于电火花加工存在的电腐蚀特性，电极丝在加工过程中会不断损耗，这就造成以下不足:
1)电极丝寿命低一一电极丝的损耗导致了电极丝直径不断减小，当电极丝直径减小到一定程度后，会因为不能承受加工过程的拉应力和剪切应力而导致电极丝断裂；
2)工件的加工表面积受到制约一一线切割加工是一次成型加工，其电极丝所走路径即为成品工件的形状，若工件所需加工的表面积过大，则不能保证在电极丝断裂前完成加工，电极丝损耗导致高速走丝电火花线切割对工件的加工表面积有一定的限制；
3)对加工精度的制约——电火花加工中，由于电极丝损耗，电极丝表面质量不断变差，使加工精度降低，而若电极丝断裂，更需要重新装卸，并重新定位，容易形成人为误差，降低精度，断丝甚至会造成整个工件报废；
4)对加工速度的制约一一在电火花加工中，电极丝损耗速度与加工速度成正比，因此加工速度有一定的极限，同时由于需要频繁的更换电极丝，而装卸电极丝耗时较长，进一步降低了加工效率；
5)成本增高一一为了防止电极丝在加工过程中断裂，需频繁更换，而装卸对工人的技术要求高，工作量大，耗时长，使得加工所需的时间加长，而频繁的换丝造成了大量的电极丝浪费，增大了加工成本，最终导致工件的生产成本增高。
[0004]由上分析可知，电极丝损耗在制约着高速走丝电火花加工的各方面发展，因此降低电极丝损耗速度是很有必要的。
【发明内容】
[0005]本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种电火花线切割的同时在线补偿电极丝的方法，以降低电极丝基体损耗速度，实用性强且成本低廉。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，走丝机构上安装有电极丝补偿设备，所述电极丝补偿设备与走丝机构同步运行，电极丝补偿设备的材料出口对应电极丝表面，走丝机构在进行电火花线切割时，电极丝补偿设备对电极丝表面同步进行材料补偿。
[0007]所述的电极丝补偿设备的材料添加速度可调。
[0008]所述走丝机构在运作过程中，不断对电极丝直径进行测量，并根据电极丝直径调节电极丝补偿设备的材料添加速度。
[0009]本发明同现有技术相比所具有的有益效果是:在电火花线切割的同时在电极丝上添加材料，在线补偿电极丝损耗，从而提高电极丝表面散热速度、降低电极丝损耗、降低电极丝直径的变化速率、提高电极丝寿命，使高速走丝电火花线切割加工速度提高、加工精度提高、加工工作面增大；添加材料在电极丝表面形成保护膜，以降低电极丝基体损耗速度，进一步达到降低电极丝损耗的目的；本发明所消耗的成本较低，且具有很强的实用性。
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0011]图1为本发明中电极丝被加工的流程图。
[0012]图2为本发明中加工时的电极丝截面示意图。
【具体实施方式】
[0013]本发明一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，走丝机构上安装有电极丝补偿设备，所述电极丝补偿设备与走丝机构同步运行，电极丝补偿设备的材料出口对应电极丝表面，走丝机构在进行电火花线切割时，电极丝补偿设备对电极丝表面同步进行材料补偿。
[0014]所述的电极丝补偿设备的材料添加速度可调。
[0015]所述走丝机构在运作过程中，不断对电极丝直径进行测量，并根据电极丝直径调节电极丝补偿设备的材料添加速度。
[0016]如图1所示，走丝机构开始运行时，电极丝补偿设备先对电极丝表面添加材料，然后进行放电加工，此时电极丝表面会有两种变化:
1)电极丝表面材料损耗，这是指电极丝基体材料损耗，通过循环，在电极丝表面添加材料，以补偿电极丝损耗；
2)所添加材料损耗，这是指电极丝表面所添加上的新材料被损耗，从而降低了电极丝基体材料的损耗，通过循环，电极丝表面再次添加材料，以补偿之前损耗。
[0017]常规降低电极丝损耗的方法只能尽可能的减小电极丝损耗，但电极丝仍然不断变细。而本发明通过对电极丝在线不断地循环添加材料，实现去除多少，补充多少的效果，最终使电极丝直径基本不产生变化。电极丝直径维持在一定范围，则电极丝的机械性能不会有太大改变，因此电极丝断丝的可能性大幅度降低。
[0018]如图2所示，本发明在加工过程中，材料A不断被电极丝补偿设备添加到电极丝的基体B上，在基体B上构成保护层，使电火花现象在保护层上进行，从而降低电极丝基体材料的损耗，并减小电极丝表面由于放电加工形成的凹坑直径，降低热辐射对凹坑周围材料性质的改变。
[0019]通过调节材料添加的速率以实现电极丝损耗和材料添加的动态平衡，使电极丝直径基本不变。由于电极丝损耗速率主要与电参数有关，而电参数又与加工速度有关，所以在具体应用中可设计材料添加速率和电火花加工速率的关系图，并在加工过程中不断对直径进行测量，以实现动态平衡。
[0020]上面对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，其特征在于:走丝机构上安装有电极丝补偿设备，所述电极丝补偿设备与走丝机构同步运行，电极丝补偿设备的材料出口对应电极丝表面，走丝机构在进行电火花线切割时，电极丝补偿设备对电极丝表面同步进行材料补偿。2.根据权利要求1所述的一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，其特征在于:所述的电极丝补偿设备的材料添加速度可调。3.根据权利要求1所述的一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，其特征在于:所述走丝机构在运作过程中，不断对电极丝直径进行测量，并根据电极丝直径调节电极丝补偿设备的材料添加速度。
【专利摘要】本发明一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，属于特种加工的电加工技术领域；所要解决的技术问题是提供一种电火花线切割的同时在线补偿电极丝的方法，以降低电极丝基体损耗速度，实用性强且成本低廉；采用的技术方案是：一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法，走丝机构上安装有电极丝补偿设备，所述电极丝补偿设备与走丝机构同步运行，电极丝补偿设备的材料出口对应电极丝表面，走丝机构在进行电火花线切割时，电极丝补偿设备对电极丝表面同步进行材料补偿，所述的电极丝补偿设备的材料添加速度可调；本发明主要用于特种加工的电加工，避免电火花线切割造成电极丝断丝。
【IPC分类】B23H7/08
【公开号】CN105269100
【申请号】CN201510721820
【发明人】曹一龙
【申请人】长治清华机械厂, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月30日