除电火花加工的共性特点外,其本身尚有以下一些特点。
1)绝大多数的电火花线切割机床都是数字控制的,只要输入编制的数控程序,便可加工各种形状零件,不必制作成形电极。
2)主要加工二维平面零件,四坐标数控电火花线切割机床,可加工锥面和复杂直纹表面,。
3)电极丝直径很细,为50.025mm~40.3m,***细可达40003mm,可切割微细异形孔、窄缝、小尖角、小内角、小圆角等复杂形状的零件。由于切缝小、还可套裁,故材料利用率很高。
4)由于电极丝与工件之间始终有相对运动,特别是高速走丝,其相对运动很快,因此一般没有稳定电弧放电状态,可以认为其放电间隙状态由正常火花放电,开路和短路三种状态组成,往往在单个脉冲内有多种放电状态出现,有“礅开路”、“微短路”现象。
5)电极丝在加工中是移动的,高速走丝时,电极丝重复使用;低速走丝时,电极丝一次使用,因此单位长度电极丝损耗很少,从而对加工的影响小。线切割由于是小面积加工,因此面积效应显著。
6)采用水溶性工作液,高速走丝多用乳化液,低速走丝多用去离子水,不易起火,易于实现安全无人连续运转。但由于水溶性工作液电阻率远比煤油小,因而在开路状态下,仍有明显的电解电流。
7)依靠数控功能,控制电极丝的轨迹和偏移计算,可方便地调整凹凸模具的配合问隙通过锥度切割功能,有可能实现凹凸模具一次同时加工。
8)电火花线切割时,电极丝虽处于张紧状态,但仍然是柔性的,当电极丝与工件接近到通常的放电间隙〔8~10m)时,并不发生火花放电;当电极丝繼续接近巳接触工件时,仍不发生火花放电;直至当工件将电极丝顶弯一定距离(几微米至几十微米),才发生正常的火花放电,这种情况称之为“疏松接触”式轻压放电现象。究其原因,可以认为,在电极丝和工件之间存在着由某种电化学产生的绝缘薄膜介质,在电极丝被顶弯受压和电极丝相对工件移动摩擦作用下,才能使这种薄膜减薄而被击穿,产生火花放电。火花放电所产生的爆炸力可得使电极丝局部振动而脱离接触,但很快就恢复,因此,总体上是魂松接触轻压放电。
其中图a是高速走丝时的情况其放电电压、电流波形与电火花成形加工基本相似,但由于电极丝的高速运动,在一次脉宽内可能有开路、正常火花放电、短路多次多种形式的状态转换;由于多采用乳化液为工作液,其电阻率不够大,比煤油和去离子水低得多,有电化学反应,产生电解电流,在开路状态仍有显的极同电流;由于电极丝的高速运动,没有稳定的拉弧状态。图b是低速走丝时的电压,电流波形,这时走丝速度很低,为了达到***的工艺效果而又不断丝,通常采用窄脉宽、大峰值电流的“硬脉冲”加工,脉宽只有几微秒,峰值电流可达80~300A。同时工作液主要用电阻率可控的去离子水,易排屑而不易短路,冷却条件***。