線切割原理介紹及工業(yè)安全加工機發(fā)展史 20世紀中期, 蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關(guān)觸點受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時﹐發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化﹑氧化而被腐蝕掉﹐從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法, 線切割放電機也于1960年發(fā)明于蘇聯(lián)。當時以投影器觀看輪廓面前后左右手動進給工作臺面加工﹐其實認為加工速度雖慢﹐卻可加工傳統(tǒng)機械不易加工的微細形狀。代表的實用例子是化織噴嘴的異形孔加工。當時使用之加工液用礦物質(zhì)性油(燈油)。絕緣性高﹐極間距離小﹐加工速度低于現(xiàn)在械械﹐實用性受限。 將之NC化﹐在脫離子水(接近蒸餾水)中加工的機種首先由瑞士放電加工機械制造廠在1969年巴黎工作母機展覽會中展出﹐改進加工速度﹐確立無人運轉(zhuǎn)狀況的安全性。但NC紙帶的制成卻很費事﹐若不用大型計算機自動程序設(shè)計﹐對使用者是很大的負擔(dān)。在廉價的自動程序設(shè)計裝置(Automatic Programed Tools APT)出現(xiàn)前﹐普及甚緩。 日本制造廠開發(fā)用小型計算機自動程序設(shè)計的線切割放電加工機廉價﹐加速普及。線切割放電加工的加工形狀為二次元輪廓。自動程序裝置廣用簡易形APT(APT語言比正式機型容易)﹐簡易形APT的出現(xiàn)為線切割放電機發(fā)展的重要因素 線切割放電加工基本原理 線切割放電加工以銅線作為工具電極﹐在銅線與銅﹑鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60~300V的脈沖電壓﹐并保持5~50um間隙﹐間隙中充滿煤油﹑純水等絕緣介質(zhì)﹐使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電﹐并彼此被消耗﹑腐蝕.在工件表面上電蝕出無數(shù)的小坑﹐通過NC控制的監(jiān)測和管控﹐伺服機構(gòu)執(zhí)行﹐使這種放電現(xiàn)象均勻一致﹐從而達到加工物被加工﹐使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品. 電火花加工的物理原理如下﹕ 為了在2個電極之間產(chǎn)生電火花﹐這2個電極之間的電壓必須高于間隙(電極-工件之間)擊穿電壓取決于﹕
1) 電極和工件之間的距離﹔
2) 電介液的絕緣能力(水質(zhì)比電阻)﹔
3) 間隙的污染狀況(腐蝕廢物)。
　　放電首先在電場最強的點發(fā)生﹐這是個復(fù)雜的過程；自由正離子和電子在場中積累﹐很快形成一個被電離的導(dǎo)電通道；在這個階段﹐兩板間形成電流。導(dǎo)致粒子間發(fā)生無數(shù)次碰撞﹐形成一個等離子區(qū)﹐并很快升高到8000到12000度的高溫﹐在兩導(dǎo)體表面瞬間熔化一些材料﹐同時﹐由于電極和電介液的汽化﹐形成一個氣泡﹐并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高；然后電流中斷﹐溫度突然降低﹐引起氣泡內(nèi)向爆炸﹐產(chǎn)生的動力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑﹐然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體﹐并被電介液排走；對于電極及工件腐蝕對不對稱的問題﹐主要取決于電極熱傳導(dǎo)性﹐材料的熔點,持續(xù)時間以及放電密度﹐發(fā)生在電極上稱作損耗﹐發(fā)生在工件上稱作去除材料。

　　工業(yè)安全為了確保操作者和機床在最佳安全條件下﹐及同一廠內(nèi)人員的健康和具備舒適的工作環(huán)境﹐使機器設(shè)備長時間保持原有加工性能及精準度﹐ 延長使用壽命﹐必須遵守線切割放電加工的安全規(guī)則。
一﹑環(huán)境﹕ 環(huán)境的選擇與線切割放電加工設(shè)備及其操作人員有直接的關(guān)系﹐環(huán)境選擇的好壞有以下影響﹕其一﹑損壞設(shè)備性能及精度﹐使其機床壽命縮短﹔
其二﹑影響工件加工精度﹐造成品質(zhì)不良﹔
其三﹑對操作者的安全及身體健康也有所危害。
故而﹐在環(huán)境場所的選擇請參考以下事項﹕
1.滿足線切割機床所要求的空間尺寸﹔
2.選擇能承受機床重量的場所﹔
3.選擇沒有振動和沖擊傳入的場所。 線切割放電機床是高精度加工設(shè)備﹐如果所放置的地方有振動和沖擊﹐將會對機臺造成嚴重的損傷﹐從而嚴重影響其加工精度﹐縮短其使用壽命﹐甚至導(dǎo)致機器報廢。
4.選擇沒有粉塵的場所﹐避免流眾多的通道旁邊﹔
(1) 線切割放電機器之本身特性﹐其空氣中有灰塵存在﹐將會使機器的絲桿受到嚴重磨損﹐從而影響使用壽命﹔
(2) 線切割放電機器屬于計算機控制﹐計算機所使用的磁盤對空氣中灰塵的要求相當嚴格的﹐當磁盤內(nèi)有灰塵進入時﹐磁盤就會被損壞﹐同時也損壞硬盤﹔
(3) 線切割放電機本身發(fā)出大量熱﹐所以電器柜內(nèi)需要經(jīng)常換氣﹐若空氣中灰塵太多﹐則會在換氣過程中附積到各個電器組件上﹐造成電器組件散熱不良﹐從而導(dǎo)致電路板被燒壞掉。因此﹐機臺防塵網(wǎng)要經(jīng)常清潔。
5.選擇溫度變化小的場所﹐避免陽光通過窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方
(1)高精密零件加工之產(chǎn)品需要在恒定的溫度下進行﹐一般為室溫20C﹔
(2)由于線切割放電機器本身工作時產(chǎn)生相當大的熱量﹐如果溫度變化太大,則會對機器使用壽命造成嚴重影響。
6.選擇屏蔽屋﹕因線切割放電加工過程屬于電弧放電過程﹐在電弧放電過程中會產(chǎn)生強烈的電磁波﹐從而對人體健康造成傷害﹐同時會影響到周圍的環(huán)境.
7.選擇通風(fēng)條件好﹐寬敞的廠房﹐以便操作者和機床能在最好的環(huán)境下工作.