[发明专利]一种电火花线切割加工用电极丝

说明书

本发明申请公开了一种电火花线切割加工用电极丝，包括丝线形状的芯材和覆盖在芯材表面的表层，所述表层包括依附在芯材表面的基层，所述基层包括多个间断地依附在芯材表面的不规则多边形大块，相邻的大块之间设有第一裂缝；所述表层还包括依附在基层表面的面层，每个大块的外表面都依附有多个间断的多边形小块，相邻的小块之间设有不规则的第二裂缝，所有的小块和所有的第二裂缝共同构成面层。上述电极丝具有双级裂缝的网裂结构，能够高效地切割具有拐角的难加工工件。本发明申请还公开了一种电火花线切割加工用电极丝的制备方法。

技术领域

本发明涉及电火花线切割加工技术和电极丝技术领域，具体涉及一种电火花线切割加工用电极丝。

背景技术

电火花线切割加工，英文名Wire electrical discharge machine，简称WEDM，是一种基于电火花加工原理，采用丝线形状的工具电极，即电极丝进行精密制造的加工技术，主要用切割的方式来加工各式各样的工件。由于电火花加工的脉冲放电时间极短，属于微秒级，且加工中伴随着电、磁、热等复杂物理过程和化学蚀除过程。因此加工过程中，在极短时间内，两电极之间产生放电通道，在通道中形成局部瞬态高温的能量，可以直接气化或液化蚀除工件材料。正是由于上述加工原理，使得WEDM具有非接触式加工、宏观力小、加工质量高、材料适用性广等显著特点，尤其体现在加工各种不规则表面零件、复杂型腔模具和难加工的特殊材料。

近年来，随着材料的难加工程度、模具的复杂程度、零件的精密度和加工表面质量的需求不断提高，对加工装备的要求也越来越高，因此对电火花线切割加工产品的性能需求也不断提高。例如，工厂制造的产品中出现了各式各样的复杂工件，这些复杂工件的一个显著特点是有很多呈现多样化和不规则的尖角、圆角或钝角等大小、角度不同的过渡连接，这些过渡连接都统称为拐角，由于切割有拐角的工件需要拐弯，并不能直线切割，使得复杂工件难以加工，这些具有拐角的工件可以称为难加工工件。一直以来，如何实现难加工工件的高精度和WEDM的高效率都是摆在本领域的一个技术问题，具体而言，高精度体现在工件尺寸精度，高效率体现在电火花加工速度比，这一技术问题长期困扰着本领域技术人员。

现有技术表明电极丝上有裂缝会对切割有利，即包覆在电极丝芯材表面的表层断裂能够提高切割速度，但这也会降低电极丝的抗拉强度，使得电极丝很容易被拉断，无法继续切割使用，对此技术问题的解决方案通常是增加芯材的直径，并且在芯材和断裂的表层之间添加连续的过渡层。除此之外，现有技术中表层有裂缝的电极丝还会存在一些其他问题，比如本申请人在CN105834533B中公开了一种用于慢走丝电火花切割用的电极丝，电极丝本体由合金化黄铜材料制成的芯材和覆盖在芯材上的表层金属层构成，该表层金属层呈纵向不规则断裂状分布。但是上述电极丝对难加工工件只能割一修二，也就是同一个电极丝进行慢走丝加工时对工件最多只能割三刀，其中第一刀开粗，第二、三刀精修，接下来第四刀电极丝就会很容易断裂，而且切割过程中很明显地会发生停顿，这样对于有些复杂的工件在拐角处就会切割不下去。

再比如，CN101115580B中公开了一种用于电火花加工的电极丝，该电极丝包括由黄铜涂层围绕的芯部，该黄铜涂层包括连续的2μm厚的β-黄铜子层和断裂的4μm厚的γ-黄铜表面层。上述电极丝涂层中连续的β-黄铜子层比不连续的子层效果更好，并且表面层的断裂结构没有明显的特征，适合对普通工件粗割，也无法切割出高精度、表面光洁的有拐角的难加工工件。

综上，现有技术的电极丝难以切割出高精度、表面光洁的有拐角的难加工工件，且电火花线切割加工的效率有待提高。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是，提供一种高精度的电火花线切割加工用电极丝，能够高效地切割具有拐角的难加工工件。