[发明专利]一种粗、精加工同步进行的电火花线切割装置及方法

说明书

本发明公开一种粗、精加工同步进行的电火花线切割装置及方法，该装置包括卷丝筒、电极丝以及导轮组件，卷绕在所述卷丝筒上的所述电极丝，经过所述导轮组件，最后回绕至所述卷丝筒；其中，所述导轮组件将所述电极丝分成至少两段相互平行的电极丝段；每段所述电极丝段所通过的电流大小不同。该装置能够对工件同步进行粗加工与精加工，不仅确保了高尺寸精度和低表面粗糙度，还大幅提高了加工效率；另外，还避免了对工件进行重复定位所带来的误差，进一步提高了加工精度。

技术领域

本发明涉及电火花加工技术领域，具体涉及一种粗、精加工同步进行的电火花线切割装置及方法。

背景技术

电火花加工是将工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、汽化，并爆炸式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。

电火花线切割加工是电火花加工的一种，将工件接入脉冲电源正极，采用钼丝或铜丝作为切割的电极丝，将电极丝接高频脉冲电源负极作为工具电极，利用火花放电对加工零件进行切割。快走丝电火花线切割加工技术是利用高速运动的电极丝对工件进行脉冲火花放电。随着科技的进步，对零件的尺寸精度与表面粗糙度要求越发严格。在电火花线切割加工中，尺寸进度与表面粗糙度与加工电流密切相关，电流越大，单位脉冲的蚀除量越大，尺寸精度与表面粗糙度较差。通过减小加工电流，可以提高工件的尺寸精度和表面粗糙度。但是，电火花线切割的加工效率与加工电流成正相关关系，小的加工电流意味着低加工效率。

在现有技术中，为了兼顾尺寸精度、表面粗糙度、加工效率，在利用电火花线切割技术加工高精度工件时，通常采取的方法为多次切割，先选用较大的电参数进行高效的粗加工，即利用大加工电流快速把工件加工出相应轮廓尺寸；然后选择较小的电参数进行高精度的修整加工(精加工)，利用小加工电流对粗加工得到的轮廓形状进行精密修整；也可以再次利用小的加工电流对工件进行二次修整加工。即一般采取“割一修一”或“割一修二”的加工方式，从而获得高尺寸精度与低表面粗糙度的零件。多次切割技术虽然一定程度上缓和了尺寸精度、表面粗糙度与加工效率之间的矛盾，但是上述加工方式还存在以下不足：

对工件的切割时，多次切割则需要对工件依次进行多次加工，即粗加工与精加工需要分别进行，加工效率会受到限制；且每次加工需要对工件进行重复定位，加工误差大，加工效率进一步变低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种粗、精加工同步进行的电火花线切割装置，该装置能够对工件同步进行粗加工与精加工，不仅确保了高尺寸精度和低表面粗糙度，还大幅提高了加工效率；另外，还避免了对工件进行重复定位所带来的误差，进一步提高了加工精度。

本发明的另一个目的在于提供一种粗、精加工同步进行的电火花线切割方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种粗、精加工同步进行的电火花线切割装置，包括卷丝筒、电极丝以及导轮组件，卷绕在所述卷丝筒上的所述电极丝，经过所述导轮组件，最后回绕至所述卷丝筒；其中，所述导轮组件将所述电极丝分成至少两段相互平行的电极丝段；每段所述电极丝段所通过的电流大小不同。

上述粗、精加工同步进行的电火花线切割装置的工作原理是：

工作时，每段电极丝段对应不同的切割工位，以两段电极丝段为例，通过电流大的电极丝段为粗加工工位，通过电流小的电极丝段为精加工工位；对工件加工时，电流大的电极丝段先对工件进行粗加工，随着工件的进给(或者电极丝的进给)，电流小的电极丝段会跟着进入加工区域，对经过粗加工后的工件进行精加工，随着工件的不断进给，从而实现了对工件同步进行粗加工与精加工。