李朝将,白基成,郭永丰,马 伟,李冬庆

(1.哈尔滨工业大学机电学院,黑龙江哈尔滨 150001;2.哈工大-江苏冬庆数控机床工程技术研究中心,江苏泰州 225300)

电火花线切割加工过程中存在着电极丝的损耗,不仅会影响加工精度,而且会因电极丝的过度损耗而发生断丝。由于其特殊的加工机理及加工机理的复杂性[1],目前没有较为成熟的理论来解释这一现象。因此开展电极丝损耗机理与实验研究,不仅有助于完善电火花线切割加工机理,而且对于指导在实际生产中提高加工精度和加工效率同样具有重要的现实意义。

1 机理分析

电火花线切割加工机理与电火花成形加工机理基本一致,也分为极间介质的电离、击穿,形成放电通道;介质热分解,电极材料熔化、汽化热膨胀;电极材料的抛出和极间介质的消电离4个阶段。但电火花线切割作为一种独特的电加工方法又有其特殊性,例如加工状态不稳定,没有稳定的电弧放电状态,击穿延时与击穿后的放电状态无关,高速走丝电火花线切割加工存在“疏松接触”式放电现象等。

与电火花成形加工不同,高速走丝电火花线切割加工采用高速运动的电极丝作为工具电极,故电火花线切割加工在机理方面存在着独有的特点。由于放电过程中电极丝的高速运动,必然会对放电通道带来影响,即在脉冲放电周期内,放电通道并不是始终在开始击穿的位置附近作高频振动,而是在电极丝运动的影响下,放电通道发生以一定规律的明显移动[2-3]。……