一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法与流程

本发明涉及一种电火花线切割加工方法，尤其是一种高速往复走丝电火花线切割加工方法，具体地说是一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法。

背景技术：

多次切割是提高电火花线切割加工精度与表面质量的根本手段，其将粗、精加工分开进行，用主切和修切两种加工程序来解决既要快、又要好的矛盾。目前，往复走丝电火花线切割多采用三次切割(割一修二)，一般是通过第一次切割成形，第二次切割提高加工精度，第三次切割提高加工工件的表面质量。

常规往复走丝电火花线切割平均加工电流一般在4-6a，一次切割效率长期稳定在100-150mm²/min，三次切割(割一修二)综合效率一般在80-100mm²/min。近年来，随着高频智能脉冲电源和复合工作液的普及使用，其平均切割电流已经达到10-15a，一次切割最高效率已经超过300mm²/min，在大电流高效切割后进行高速修切是往复走丝电火花线切割提高综合切割效率的根本方法，但这种方法并没有得到广泛应用，其主要原因是由于一次切割时的能量大幅度增加，切割后工件的轮廓精度、表面质量及极间状态都发生了本质的变化，如果再按照常规的多次切割方法进行小能量修切，不仅多次切割的综合效率无法得到提高，而且还难以达到多次切割提高加工精度和表面质量的目的。因此在大电流高效切割后采用新型修切方法进行高速修切是十分有必要的。

技术实现要素：

针对高速往复走丝电火花线切割大电流高效切割后极间状态差、轮廓精度低、材料变形大而影响后续修切的切割效率和加工质量的问题，本发明提供一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法，可以在高速往复走丝电火花线切割大电流高效切割后提高切割效率和加工质量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法，采用四次切割——“割一清一修二”，即通过第一次大电流高效切割成形，第二次切割采用大于第一次切割一半以上的走丝速度和加工能量对工件进行零修整量或极小修整量δ的切割——清刀，以减少极间残留的蚀除产物和消除工件的变形，再采用窄脉宽高峰值电流进行第三次和第四次切割的高速修切，进一步提高工件的加工精度和表面质量，从而达到高切割效率、高加工质量的目的。

进一步地，第二次切割的零修整量或极小的修整量δ范围为0-0.02mm。

有益效果：

1.本发明通过分析大电流高效切割后影响修切稳定性的主要原因，解决了大电流高效切割后修切效率较低和加工质量较差的问题，所采取的措施简单易行，不仅大幅度提高了多次切割的综合切割效率，也提高了多次切割后工件的加工精度和表面质量。

2.本发明中涉及的清刀，第一，可减小或消除大能量高效切割后工件产生的变形，为后续的高速修切作准备；第二，可促使第一刀切割表面放电凹坑内以及切缝中的蚀除产物进一步排出，为后续的小能量修刀创造一个良好的环境，由于大能量切割后切缝中以及工件表面仍然残留有较多的蚀除产物，在“清刀”加工过程中，电极丝与蚀除产物颗粒间会产生击穿放电，经工作液的洗刷以及清刀时放电爆炸力的推动，吸附在表面凹坑内的蚀除产物会被抛出并随着极间工作液一起从切缝中排出；第三，对大能量切割的表面有“整平”作用，可提高工件的轮廓精度，在线切割加工过程中，放电凹坑的产生也伴随着切割表面的“凸峰”的产生，第二刀采用清刀，可以将主切表面留下的“凸峰”在脉冲放电的作用下“削平”，可使宏观工件表面更加平整，对加工精度和表面质量的提高会起到一定的促进作用。

附图说明

图1是本发明的多次切割加工路线示意图；

图中：1-第一次切割轨迹；2-第二次切割轨迹；3-第三次切割轨迹；4-第四次切割轨迹；5-多次切割支撑面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明提出一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法，采用四次切割的方式实施，如图1所示。a为第一次大电流高效切割的穿丝点，b为切入点，沿着a-b-c-d-e-f逆时针方向加工。第一次切割完成后，沿着第二次切割轨迹2所示顺时针方向加工，以大于第一次切割一半以上的走丝速度和加工能量对工件进行零修整量或极小修整量δ的切割，修整量范围在0-0.02mm，以促进极间残留蚀除产物的排出及减小或消除大能量高效切割后工件产生的变形，使后续的小能量修切能够稳定高效的进行。第三次切割沿着第三次切割轨迹3所示逆时针方向加工，第四次切割沿着第四次切割轨迹4所示顺时针方向加工，第三次及第四次切割均采用窄脉宽高峰值加工以提高单位时间内的放电频率，确保有足够的加工能量蚀除工件材料，使修切过程中不致于出现卡顿现象，从而进一步提高工件的加工精度和表面质量。最后采用与第一次切割相同的能量加工多次切割支撑面5。

实验表明在第一次切割时采用10a的平均电流切割，未清刀时三次切割(割一修二)的综合切割效率约100mm²/min，工件表面粗糙度ra2.0μm，工件表面条纹较多；清刀后四次切割(割一清一修二)综合效率可达170mm²/min，工件表面粗糙度ra1.5μm，工件表面基本无条纹。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种用于高速往复走丝电火花线切割大电流多次切割方法，采用四次切割——“割一清一修二”，即通过第一次大电流高效切割成形，第二次切割采用大于第一次切割一半以上的走丝速度和加工能量对工件进行零修整量或极小修整量的切割——清刀，以减少极间残留的蚀除产物和消除工件的变形，接着再采用窄脉宽高峰值电流进行第三次和第四次切割的高速修切，进一步提高工件的加工精度和表面质量，从而达到高切割效率、高加工质量的目的。

技术研发人员：邱明波;邹尧;刘志东;邓聪
受保护的技术使用者：南京航空航天大学无锡研究院;江苏南航来创科技有限公司
技术研发日：2018.11.14
技术公布日：2019.02.19