[发明专利]一种电火花线切割装置及极间液量控制方法

说明书

本发明公开了一种电火花线切割装置，包括供液系统和切割系统，所述的供液系统用于提供极间工作液，切割系统用电火花线切割加工工件，所述的切割系统包括丝筒、若干个导轮、电极丝，所述的电极丝缠绕在丝筒和导轮上并能够被丝筒驱动以在导轮和放电间隙之间运动，所述的供液系统包括有一能够喷出工作液的喷嘴，喷嘴将工作液喷在丝筒的电极丝上以使得电极丝包裹有工作液，并能够通过控制电极丝的丝速控制极间的工作液量，丝筒驱动电极丝将包裹有工作液的电极丝带入放电间隙中。

技术领域

本发明涉及电火花切割领域。

背景技术

电火花线切割是利用电极丝对工件进行脉冲放电腐蚀加工，当极间电压大于击穿电压时，极间液体介质电离形成放电通道，瞬时高温熔化、气化放电点附近的材料，在放电综合作用力和电极丝共同作用下将电蚀产物带出工件，形成一个个重叠的电蚀凹坑。Dibitino等人通过试验、热传导分析认为分配到工件和电极的能量大约只有18%和8%，74%的能量都被工作液吸收，能量损失大。何赐文等人研究了工作液作用机理，强调了其供液量只须包裹电极丝、并封住电极丝周围的切缝就足够了，过大的流量反而减少了颗粒物沉淀分离的机会，也易产生泡沫。姜兆华等人认为工作液气化热解产生的压力有利于液态金属的脱离，但极间工作液量过多，气化及冷却将消耗过多的热量而影响金属的熔化，使加工速度下降。液中大能量切割时，极间工作液因能量过大而气化严重，放电状态恶劣，排屑困难，导致工件表面严重烧伤，断丝率增大，而同样的丝速和供液方式，小能量加工效果好；气中、雾中电火花线切割精加工中，工件的表面质量和直线度优于液中加工。

目前，电火花线切割加工的供液方式有浇注式和常压同轴喷液式。浇注式是将工作液侧向浇注在工件放电区域，喷嘴和电极丝不同轴，存在一定的角度，不能形成水柱，浇注式易对电极丝产生冲击，严重影响多次切割的精加工质量。同轴常压喷液式是上下喷液，喷嘴与电极丝同轴，同轴常压喷液式虽然减少了电极丝的扰动，改善了极间冷却状态，但喷嘴中有六个喷小孔射出的工作液易出现分叉，飞溅到工件表面的工作液对电极丝产生扰动，难以形成水柱，浇注式和喷液式都无法精确控制进入放电间隙的工作液量。目前的工作液供液结构方式仅靠流量控制阀控制喷液量和喷液压力，无法根据切割工况自动调节极间工作液量，其不能根据切割工况精确控制极间工作液，影响加工质量。

专利公告号：CN206169428U，公告日为2017.05.17的专利文献公开了一种高速走丝电火花线切割加工结构，通过上工作箱和下工作箱工作液对电极丝进行包裹，该结构是为了减少电极丝的振动，将电极丝通过工作液中，难以通过控制丝速的方式来达到控制带入极间工作液。同时，该专利公开的结构需要设置上工作箱和下工作箱结构复杂、工件摆放困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术当中存在的问题，公开了一种电火花线切割装置,包括供液系统和切割系统，所述的供液系统用于提供极间工作液体，所述切割系统用电火花线切割加工工件，所述的切割系统包括丝筒、若干个导轮、电极丝，所述的电极丝缠绕在丝筒和导轮上并能够被丝筒驱动在导轮和放电间隙之间运动，所述的供液系统包括有一能够喷出工作液的喷嘴，喷嘴将工作液喷在丝筒的电极丝上以使得电极丝包裹有工作液，并能够通过控制电极丝的丝速控制极间的工作液量，丝筒驱动电极丝将包裹有工作液的电极丝带入放电间隙中。

作为改进，所述的供液系统包括工作液箱、与工作液箱和喷嘴连接的管道，所述的管道上设有液泵、滤清器和水阀。

作为改进，所述的切割系统包括有给电极丝供电的脉冲电源。

本发明还公开了一种电火花线切割极间工作液量控制方法，用于电火花线切割装置上以完成工件的电火花切割，所述的控制方法通过如下步骤控制电火花线切割的极间液量：

步骤一、通过喷嘴将工作液浇筑在缠绕在丝筒上的电极丝上，润湿丝筒上的电极丝；

步骤二、电极丝将包裹在电极丝的工作液带入极间，在第一次切割工件时，控制电极丝的丝速为8～12m/s；