[發明專利]電火花線切割加工方法及裝置

有效

• 申請號: 201010108200.0
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101791727A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 斯特凡諾·安杰萊拉;利維奧·馬佐利尼;斯特凡諾·坎多爾菲
• 申請（專利權）人: 阿奇公司;夏米爾技術股份公司
• 主分類號: B23H7/06
• 分類號: B23H7/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;魏金霞

技術領域

本發明涉及一種用于控制電火花線切割加工工藝的方法以及一種電 火花線切割加工裝置。

背景技術

電火花線切割加工(WEDM)是一種極其通用而且精確的加工工藝。 通過線電極(電極絲)在工件中切割所需的輪廓。電極絲與工件根據加工 程序的指令彼此相對移動。工件材料通過電極絲與工件之間施加的電火花 脈沖的作用而被去除。

高端WEDM獲得1μm以下的形狀精度以及0.05μm以下的表面粗 糙度Ra。這些結果是通過釋放極低能量的放電脈沖而獲得的。整個加 工精度由全部誤差分量的總和所確定。所期望的是，過去被容許的誤差 應當自此之后被予以考慮。在WEDM中，如果不考慮阻力誤差、電極 絲振動、電極絲損耗量等，那么工具與工件的接合基本上是線性的。

對于某些工件材料、工作條件等，電極絲會在加工表面上留下一些 垂直延伸的切割痕跡。切割痕跡以突脊和溝槽的形式出現。有多種原因 導致切割痕跡的出現。有時，突脊是由于工件材料的異質性，特別是傳 導性比基底材料小得多的夾雜物，例如渣粒、氧化物等。

如圖1中所示，局部材料缺陷導致顯著的離析出來的突脊。有時， 切割痕跡是由于諸如在上部電源處或者電極絲導向器處堆積的較柔軟 的電極絲涂覆材料的磨損碎片的突然分離所導致。由于存在這些局部缺 陷，電極絲會發生少量的側向偏移，但是大到足以在走絲方向上留下切 割痕跡。有時，切割痕跡是肉眼可見的，并且因此是非常不期望出現的。 例如在電力中斷的情況下，停止以及重新啟動WEDM工藝是切割痕跡 的另一種成因。

困難的工作條件或者不正確的設置是切割痕跡的其它成因。這里， 在大多數情況下，突脊以及溝槽在整個加工表面上或者工件的整個側面 上出現，如圖2中所示。這些切割痕跡遠遠小于由材料的缺陷所導致的 大多數離析出來的突脊。放電脈沖的能量在每個連續切割中降低，從而 使得有些時候難于通過傳統方法去除切割痕跡。

在DE?4222186C2中提出，當沿著筆直或者僅略微彎曲 的段進行精加工時，在切割方向上使該電極絲略微傾斜(也可參見 的同族申請US?5’438’178，例如圖4；說明書第5欄67行-第 6欄22行；權利要求4)。上下電極絲導向器中的一個在另一個電極絲 導向器之前預先使用，這導致上下加工路徑之間的輕微延遲。由于 WEDM通常在主切割以及一個或多個修整切割中執行，因此在連續切 割中以變角度沿著加工路徑引導線電極。這樣，至少部分去除了切割痕 跡-實現了表面平滑化。

同時，提供了有關上下電極絲導向器之間的移位量的信 息，從而獲得良好的平滑。然而，并未公開該方法如何在實 際中應用以及在何種情況下在實際中應用，并且尤其沒有公開該方法在 拐角以及大曲率的弧形段中如何應用。

本發明的目的是提供一種用于控制WEDM工藝的改良方法以及一 種改良的電火花線切割裝置。

發明內容

根據第一方面，本發明提供一種用于控制電火花線切割加工的方法， 該方法包括以下步驟：確定出將要在工件中切割的預先確定輪廓的至少一 個預先確定的輪廓偏差；確定出至少一個幾何元素的曲率，該幾何元素限 定出將要在工件中切割的輪廓的至少一段；根據預先確定的輪廓偏差并根 據至少一個預先確定的幾何元素的曲率計算出上導向器和下電極絲導向器 的偏移量；并通過使得上導向器相對于下電極絲導向器移動來設定偏移量， 從而使得在工件中切割出幾何元素期間，由上電極絲導向器以及下電極絲 導向器引導的線電極在工件的當前切割方向上傾斜。

根據第二方面，本發明提供一種電火花線切割裝置，該裝置包括：控 制器，其用于控制在工件中切割包括至少一個幾何元素的輪廓；線電極以 及用于引導線電極的上電極絲導向器和下電極絲導向器，該上電極絲導向 器和下電極絲導向器能夠由控制器控制，其中，該控制器適于執行根據第 一方面所述的方法。

本發明的其它方面在從屬權利要求、隨后的描述以及附圖中予以闡述。

附圖說明

參照附圖經由示例說明本發明的實施方式，其中：

圖1顯示了切割之后工件表面上的突脊；

圖2顯示了切割之后工件表面上的多個突脊和溝槽；

圖3a示出了用于使工件表面平滑化的方法的實施方式；

圖3b進一步示出了圖3a的表面的平滑化；

圖4a示出了切割之后工件表面上的突脊；