电火花线切割加工铜钨合金切缝宽度及加工精度影响因素研究

   铜钨合金是一种广泛应用于精密及难加工材料电火花成形加工的低损耗电极材料。在窄缝、清棱清角、高纵横比等结构的电极加工中,低速走丝电火花线切割加工较传统加工方法具有一定的优势。通过单因素实验研究了电火花线切割加工参数对铜钨合金粗加工切缝宽度、加工速度及表面粗糙度的影响规律,为实际加工提供理论指导。

   铜钨合金(CuW)兼有铜(Cu)的高导热性、钨(W)的高熔点、低热胀系数及耐电火花侵蚀能力强的特点,是一种高性能、低损耗的工具电极材料,广泛应用于微细、精密电火花成形及硬质合金、钛合金等难加工材料的电火花成形加工中[1-3]割加工相对于传统加工,有助于提高贵重合金材料的利用率。多次切割技术是低速走丝电火花线切割加工实现精密加工的主要工艺手段。其中第一次切割去除了绝大部分加工材料,在整个加工过程中占用了大量的切割时间。同时,第一次切割加工尺寸精度的提高及表面粗糙度值的降低,可在达到相同加工目标的情况下减少切割次数,成倍地提高加工效率、降低加工成本.

   自身的振动影响着切缝的宽度尺寸,进而影响加工的尺寸精度,稳定的切缝宽度是实现高尺寸精度加工的前提条件。针对影响线切割切缝宽度的因素,研究人员分别基于正交试验与单因素实验,在方差分析与理论分析的基础上发现开路电压是影响切缝宽度最显著的因素[4-5]。Rakwal基于正交实验与方差分析,发现放电电容是影响切缝宽度最显著的因素[6];Shah通过正交试验与方差分析发现,脉冲时间与电极丝张紧力是影响切缝宽度最显著的因素,开路电压与脉冲间隔对切割宽度影响较弱;Maha-patra通过正交试验与方差分析发现,走丝速度是影响切缝宽度最显著的因素。可见,研究人员在影响切缝宽度的因素分析中尚未得到统一的结论。在加工铜、钢及硬质合金等方面,线切割加工工艺已日趋成熟,但目前人们对铜钨合金电火花线切割加工的研究还较匮乏。本文以铜钨合金为加工材料,研究了各加工参数对线切割加工第一次切割的切缝宽度、加工速度及表面粗糙度的影响规律,为实际加工提供理论指导。