第七章数控电火花线切割加工工艺与编程
【学习目标】
通过本章的学习，了解数控电火花线切割加工的基本知识；了解影响数控电火花线切割加工工艺指标的因素和工艺参数的选择；掌握数控电火花线切割加工工艺的分析方法及工艺制订过程；熟练使用ISO格式和3B格式编写数控电火花线切割加工程序。
7.1数控电火花线切割加工原理、特点及应用
电火花加工又称电蚀加工或放电加工，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除。主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的工件。在精密加工和模具制造等方面应用广泛。
7.1.1数控电火花线切割加工原理
电火花线切割加工技术简称线切割加工，是电火花加工技术的一种，加工原理就是利用工具电极与金属工件之间脉冲放电时产生的瞬时高温，对金属材料形成电腐蚀加工。电火花线切割加工是用运动着的金属丝作电极，利用电极丝与工件在水平面内的相对运动切割出各种形状的工件。若电极丝相对工件作有规律的倾斜运动，还可加工出带锥度的工件。
电火花线切割的加工原理如图7-l
所示。线切割机床采用钼丝或硬性黄铜
丝作为电极丝，电极丝为工具电极，接
脉冲电源的负极；被切割工件为工件电
极，接脉冲电源的正极。脉冲电源发出
连续的高频脉冲电压，加到工件电极和
工具电极(电极丝)上。在电极丝和工件
之间加有足够的、具有一定绝缘性
能的工作液，伺服电动机驱动坐标工作
台按预先编制的数控加工程序沿Z、Y
两个坐标方向移动，当两电极间的距离图7-1电火花线切割的加工原理示意图小到一定程度时，工作液被脉冲电压击穿，电极丝和工件间形成瞬时火花放电，产生瞬间高温(温度可达10000°C)，生成的大量的热使工件表面的金属局部熔化，甚至汽化，再加上工作液介质的冲洗作用，使得金属被蚀除下来。控制两电极，使两电极间始终维持一定的放电间隙，并使储丝筒带动电极丝不断移动，以避免因总在局部位置发生放电而烧断电极丝。因此，电极丝按照预定轨迹边除蚀、边进给，逐步将工件切割加工成形。
线切割机床按照电极丝运动速度分为快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床两种。慢走丝线切割机床加工工件的表面粗糙度和加工精度比快走丝线切割机床好，但机床成本和使用
成本都比较高，是国外企业生产和使用的主流机种，属于精密加工设备，代表着线切割机床的发展方向。而我国独创的快走丝线切割机床结构简单，机床成本和使用成本低，易加工大厚度工件，经过几十年的发展．已成为我国产量最大、应用最广泛的机床种类之一。
7.1.2数控电火花线切割加工特点
数控电火花线切割加工具有以下特点：
（1）加工对象不受硬度的限制，可用于一般切削方法难以加工或者无法加工的金属材料和半导体材料，特别适合淬火工具钢、硬质合金等高硬度材料的加工，但无法加工非金属导电材料。
(2)加工精度较高。由于电极丝是不断移动的，所以电极丝的磨损很小，表面粗糙度可达Ra0.05u m，完全可以满足一般精密零件的加工要求。
(3)能加工细小、形状复杂的工件。由于电极丝直径最小可达0.01mm，所以能加工出
窄缝、锐角(小圆角半径)等细微结构。
(4)用户无需制造电极，节约了电极制造时间和电极材料，降低了加工成本。
(5)工作液选用乳化液或去离子水等，而不是煤油，可节约能源，防止着火。
(6)工件材料被蚀除的量很少，这不仅有助于提高加工速度，而且加工下来的材料还
可以再利用。
(7)便于实现自动化。采用数控技术，只要编好程序，机床就能够自动加工，操作方
便、加工周期短、成本低、比较安全。
与电火花成形加工相比，线切割加工也有其局限性：
(1)电火花加工可加工不通孔，而线切割加工方法不能加工盲孔及纵向阶梯表面。
(2)加工前，线切割加工方法需先钻小孔(穿丝孔)用来穿电极丝使用，而电火花加
工可直接进行。
7.1.3数控电火花线切割加工的应用
线切割加工在新产品试制、精密零件加工及模具制造中应用广泛，包括以下几个方面。
a)内尖角b)齿轮内外齿形c)窄长冲模d)曲面e)平面图案
图7-2常见数控线切割加工的零件
（1）模具加工。适用于加工各种形状的模具，特别是冲模、挤压模、塑料模和电火花加工型腔所用的电极的加工。例如：形状复杂带有尖角窄缝的小型凹模型孔可采用整体结构淬火后加工，既能保证模具的精度，又可以简化设计和制造。见图7-2所示。
（2）难加工零件。线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬
火钢、硬质合金等。加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力，有利于提高零件的加工精度，能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝。
（3）贵重金属材料。由于线切割用的电极丝尺寸远远小于切削刀具尺寸（最细的电极丝尺寸可达0.02mm），用它切割贵重金属，可以节约大量切缝消耗。
（4）试制新产品。新产品试制时，一些关键件往往需要模具制造，但加工模具周期长且成本高，采用线切割可以直接切制零件，从而降低成本，缩短新产品试制周期。
（5）目前许多数控电火花线切割机床采用四轴联动，可以加工锥体、上下异型面扭转体零件，为数控电火花线切割加工技术在机械加工领域中的应用提供了更广阔的空间。
7.2数控电火花线切割加工工艺
数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备加工。有关模具加工的线切割加工工艺准备和工艺过程，如图7-3所示。下面就以电火花线切割加工模具为例，讲述电火花线切割加工工艺。
图7-3数控电火花线切割加工工艺流程
7.2.1零件图纸的工艺分析
零件图纸的工艺分析，主要是分析零件的凹角和尖角是否符合线切割加工的工艺条件，零件的加工精度和表面粗糙度是否在线切割加工的精度范围内，进而根据精度和表面粗糙度要求来选择是高速走丝机床还是低速走丝机床来做此零件更为经济。
1.凹角和尖角的尺寸分析
由于线电极具有一定的直径d，加工时又具有放电间隙δ，这样就使线电极中心的运动轨迹与加工面相距L,即L=d/2+δ,如图7-4所示。因此，加工凸模类零件时，线电极中心轨迹应放大；反之，加工凹模类零件时，线电极中心轨迹应缩小，如图7-5所示。在线切割加工时，在工件的凹角处不能得到“清角”而是圆角,对于形状复杂的精密冲模，在凸、凹模设计图样上应说明拐角处的过渡圆弧半径R。同一副模具的凸、凹模中，R值要符合下列关系式，才能保证加工的实现和模具的正确配合。
图7-4电极丝和零件关系图
a)凸模加工b)凹模加工
图7-5凹角、尖角的尺寸分析
凹角：R1≥d/2+δ；尖角：R2=R1-Δ。
式中:
R1——凹角圆弧半径;
R2——尖角圆弧半径;
Δ——凸、凹模配合间隙。
2.表面粗糙度和加工精度分析
电火花切割加工表面和传统的机械加工表面不同，它是由无方向的若干小坑和硬凸边所组成，特别容易保存润滑油；而传统的机械加工表面存在着切削和磨削刀痕，具有方向一致性，两者相比，在相同的表面粗糙度和润滑油的情况下，零件表面的耐磨性能和润滑性能都
比传统的机械加工表面好，因此在能满足产品使用要求的基础上，零件标注的粗糙度值应比传统的机械加工稍小，这样会提高生产效率。同样，也要分析零件图上的加工精度是否在线切割加工机床精度范围之内，根据加工精度的高低合理选择有关切割加工的工艺参数和线切割机床的类型。
7.2.2毛坯的准备
模具工作零件材料的选择是由图样设计时确定的。一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡状态遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。为减小这种影响，除在设计时应选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的合金工具钢（如GCr15、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，对模具毛坯锻造及热处理工艺也应正确进行，例如，以线切割加工为主要工艺时，钢件的加工工艺路线一般为：下料→锻造→退火→机械粗加工→淬火与高温回火→磨加工→（退磁）→线切割加工→钳工整修。
毛坯的准备工序是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。
1.凹模的准备工序
（1）下料A用锯床切断所需材料
（2）锻造A改善内部组织，并锻成所需的形状
（3）退火A消除锻造内应力，改善加工性能
（4）刨（铣）A:刨六面，并留磨削余量0.4～0.6mm
（5）磨A磨出上下平面及相邻两侧面，对角尺
（6）划线A划出刃口轮廓线和孔(螺孔、销孔、穿丝孔等)的位置
（7）加工型孔部分A当凹模较大时，为减少线切割加工量，需将型孔漏料部分铣（车）出，只切割刃口高度；对淬透性差的材料，可将型孔的部分材料去除，留3～5mm切割余量
（8）孔加工A加工螺孔、销孔、穿丝孔等
（9）淬火A达图纸设计要求
（10）磨A磨削上下平面及相邻两侧面，对角尺
（11）退磁处理
2.凸模的准备工序
凸模的准备工序，可根据凸模的结构特点，参照凹模的准备工序，将其中不需要的工序去掉即可。但应注意以下几点：
（1）为便于加工和装夹，一般都将毛坯锻造成平行六面体。对尺寸、形状相同，断面尺寸较小的凸模，可将几个凸模制成一个毛坯。
（2）凸模的切割轮廓线与毛坯侧面之间应留足够的切割余量（一般不小于5mm）。毛坯上还要留出装夹部位。
（3）在有些情况下，为防止切割时模坯产生变形，要在模坯内部外形附近加工出穿丝孔。切割的引入程序从穿丝孔开始。
7.2.3确定合理的切割路线
在加工中，工件内部残余应力的相对平衡受到破坏后，会引起工件的变形，因此必须合理的选择切割路线。
（1）应将工件与其夹持区域分割的部分安排在切割路线的末端，如图7-6所示。图7-6a 中先切割靠近夹持的部分，使主要连接部位被割离，余下材料与夹持部分连接较少，工件刚性下降，易变形而影响加工精度；图7-6b中的切割路线才是正确的。
a)加工中刚性差b)加工中刚性好
图7-6分割区域的安排
（2）切割路线应从毛坯预制的穿丝孔开始，按由外向内的顺序进行切割，如图7-7所示。图7-7a的切割起点取在坯件预制的穿丝孔中，且由外向内，变形最小，是最好的方案。图7-7b采用从工件端面开始由内向外切割的方案，变形最大，不可取。图7-7c也是采用从工件端面开始切割，但路线由外向内，比图b的方案安排合理些，但仍有变形。
a)对加工变形影响最小的切割路线b)变形最大c)变形较小
图7-7切割路线对加工变形的影响
（3）两次切割法：切割孔类零件，为减少变形，采用两次切割。第一次粗加工型孔，各边留余量0.1～0.5mm，目的是补偿材料被切割后由于内应力重新分布而产生的变形。第二次为精加工，这样可以达到比较理想的尺寸精度，如图7-8所示。
（4）在一块毛坯上要切出两个以上零件时，不应连续一次切割出来，而应从该毛坯的不同预制穿丝孔开始加工，如图7-9所示，其中图7-9a一次性切割会扩大加工变形，是错误方案，而图7-9b分别从各自的加工区域预置穿丝孔进行切割，减小加工变形，是正确方案。
a)一次性切割会增大变形b)分别切割会减小变形
图7-8两次切割法图7-9一坯两件的切割路线
（5）线切割加工前，应将电极丝调整到切割的起始位置上，可通过对零件穿丝孔来实现。穿丝孔位置的确定，有如下原则：
1）当切割凸模需要设置穿丝孔时，其位置可选在加工轨迹的拐角附近，距离大约5mm,以简化编程。切割凹模等零件的内表面时，将穿丝孔设置在工件对称中心上，对编程计算和电极丝定位都较方便，但切入行程较长，不适合大型工件，此时应将穿丝孔设置在靠近加工轨迹边角处或选在已知坐标点上，距离加工轨迹边角大约2～5mm，如图7-10所示。
2）在一块毛坯上要切出两个以上零件或在加工大型工件时，应沿加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断丝时能就近重新穿丝，切入断丝点。
图7-10切割前穿丝孔的设置
7.2.4工件的装夹
1.装夹工件的基本要求
（1）工件的装夹基准面应清洁无毛刺，经过热处理的工件，在穿丝孔或凹模类工件扩空的台阶处，需要清理热处理渣物及氧化膜表面。
（2）工件装夹的位置要有利于工件的找正，并能满足工作台加工行程的需要，工作台移动时，不得与丝架相碰。
（3）为了保证加工精度，夹具的精度要高。要求工件有两个或两个以上的侧面固定在工作台或夹具体上，拧紧螺丝时用力要均匀。
（4）细小、精密、薄壁的零件应安装在不易变形的辅助夹具上。
（5）对工件的夹紧力要均匀，使工件不至于变形或翘起。
（6）为了提高生产效率，在加工大批量零件时最好采用专用夹具。
2.工件的装夹
装夹工件时，必须保证工件的切割部位位于机床工作台纵向、横向进给的允许范围之内，
避免超出极限。同时应考虑切割时电极丝运动空间；夹具应尽可能选择通用（或标准）件，所选夹具应便于装夹，便于协调工件和机床的尺寸关系。在加工大型模具时，要特别注意工件的定位方式，尤其在加工快结束时，工件的变形、重力的作用会使电极丝被夹紧，影响加工。常用的装夹方式包括下面几种：
（1）悬臂式装夹。
图7-11悬臂式装夹工件
悬臂方式装夹工件如图7-11所示，这种方式装夹方便、通用性强。但由于工件一端悬伸，另一端压紧，使得工作平面难以与工作台面找平，易出现切割表面与工件上、下平面间的垂直度误差。此种装夹方式一般只用于加工要求不高或悬臂较短的零件。
（2）两端支撑方式装夹。
图7-12所示是两端支撑方式装夹工件，这种方式装夹方便、稳定，定位精度高，但由于夹具体两个平行平面具有一定的跨度，因此此种装夹不适于装夹较小的零件。
图7-12两端支撑式装夹图7-13桥式支撑方式装夹
（3）桥式支撑方式装夹。
如图7-13所示，桥式支撑方式是在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件。这种方式装夹方便，通用性较强，对大、中、小型工件都能采用。
（4）板式支撑方式装夹。
如图7-14所示，板式支撑方式装夹工件是根据常用的工件形状和尺寸，采用有通孔的支撑板装夹工件，此种装夹可增加纵横方向的定位基准。这种方式装夹精度高，但通用性差，只适用于常规与批量生产。
图7-14板式支撑方式装夹图7-15复式支撑方式装夹
（5）复式支撑方式。
如图7-15所示。复式支撑装夹就是在通用夹具体上装夹专用夹具，此种装夹方便，特别适用于批量生产，可大大缩短装夹和校正时间，还可以提高零件加工的一致性和生产效率。
7.2.5工件的调整
采用以上方式装夹工件，还必须配合找正确方法进行调整，方能使工件的定位基准面分别与机床的工作台面和工作台的进给方向X、Y保持平行，以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。常用的找正方法有以下几种：
（1）用百分表找正。
如图7-16所示，充分利用磁力表架将百分表固定在丝架或其他固定位置上，百分表的测量头与工件基面接触，往复移动纵（横）向丝杠手轮，使床鞍往复运动，按百分表指示值调整工件的位置，直至百分表指针的偏摆范围达到所要求的数值。找正应在相互垂直的3个方向上进行。
图7-16百分表找正图7-17划线法找正图7-18靠压法找正
（2）划线法找正。
工件的切割图形与定位基准之间的相互位置精度要求不高时，可采用划线法找正，如图7-17所示。利用固定在丝架上的划针对准工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置，此种方法也可用于校正表面较粗糙的基准面。
（3）事先设定基准面，采用靠压的方式找正。
利用通用（专用）夹具X或Y方向的基准面，经过校正保证基准面与相应坐标轴平行然
后固定好，这样具有相同基准面的工件就可以直接靠压，完全可以保证工件的正确加工位置。如图7-18所示。
7.2.6电极丝的选择和调整
1.电极丝的选择
电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝、纯铜丝、各种合金丝、镀层金属线和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在0.03～0.1mm范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大多选用钼丝作电极丝，直径在0.06～0.25mm范围内。电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。表7-1是各种电极丝材料的特点及规格，可供选择时参考。
表7-1各种线电极的特点
2.电极丝位置的调整
线切割加工之前，应确定电极丝相对于工件基准面或基准孔的起始坐标位置，其调整方法有以下几种：
（1）目视法。
对于加工要求较低的工件，在确定电极丝与工件基准间的相对位置时，可以直接利用目测或借助2～8倍的放大镜来进行观察。图7-19是利用穿丝处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动床鞍，当电极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，此时的坐标读数就确定了电极丝中心的位置。
图7-19目视法调整电极丝位置图7-20火花法调整电极丝位置
（2）火花法。
火花法是利用电极丝与工件在一定间隙时发生火花放电来确定电极的坐标位置。如图7-20所示，移动拖板使工件的基准面逐渐逼近电极丝，在出现火花的瞬时，记下拖板的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差；另外电极丝运转时容易抖动并产生误差；在采用火花法调整电极丝位置时应尽可能采用较小的放电条件，使工件基准面的损伤较小。
（3）自动找中心。
自动找中心就是让电极丝在工件孔的中心定位。此法是根
据线电极与工件的短路信号来确定电极丝的中心位置。数
控功能较强的线切割机床常用这种方法，如图7-21所示。
首先让线电极在X轴方向移动至与孔壁接触（使用半程移动指
令G82），则此时当前点X坐标为X1，接着线电极往反方向移
动与孔壁接触，此时当前点X坐标为X2，然后系统自动计算X
方向中点坐标X0［X0=(X1+X2)/2］，并使线电极到达X方向中
点X0；接着在Y轴方向进行上述过程，线电极到达Y方向中点图7-21自动找中心法座标Y0［Y0=(Y1+Y2)/2］。这样经过几次重复就可找到孔的中心位置，当精度达到所要求的允许值之后，就确定了孔的中心。若用此方法定位，要求工件定位孔精度一定要高，否则影响定位精度。
7.2.7影响线切割加工工艺的主要因素
影响线切割加工工艺指标的因素很多，如机床精度、脉冲参数、工作液清洁程度、电极丝、工件材料及切割工艺路线等。
1.脉冲参数
脉冲参数中脉冲电源的波形及参数的影响是相当大的，如矩形波脉冲电源的参数主要有电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔等。所以根据不同的加工对象选择合理的电参数是非常重要的。
线切割加工时，可改变的脉冲参数主要有电流峰值、脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、放电电流。要求获得较好的表面粗糙度时，所选用的电参数要小；若要求获得较高的切割速
度，脉冲参数要选大一些，但加工电流的增大受排屑条件及电极丝截面积的限制，过大的电流易引起断丝，快速走丝线切割加工脉冲参数的选择见表7—2，慢速走丝线切割加工脉冲参数的选择见表7-3。
表7-2快速走丝线切割加工脉冲参数的选择
脉冲宽度增加，脉冲间隔减小，脉冲幅值增大，峰值电流增大都会使切割速度提高，但加工表面的表面粗糙度值增大，精度下降。反之，可改善表面粗糙度和提高加工精度。随着峰值电流增大、脉冲间隔减小，脉冲幅值增加，电极丝损耗也增大。加工薄工件和试切样板时，电参数应取小些，否则会使放电间隙增大；加工厚工件时，电参数应适当取大些，否则会使加工不稳定，加工质量下降。
2．电极丝及其移动速度
线切割加工是利用电极丝与工件之间的放电来实现加工的。因此，电极丝的材料、直径、垂直度和移动速度等都会影响线切割加工工艺指标。所以，电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性．抗拉强度高、材质均匀，并根据具体加工情况选择合适的材料和直径。
3．工件材料及其厚度
工件材料较薄，工作液容易进入并充满放电间隙，对排屑和消除电离有利，灭弧条件好，加工稳定。但若工件太薄，金属丝易产生抖动，对加工精度和表面粗糙度不利，因此，加工精度和表面粗糙度均较差。
在采用快速走丝方式和乳化液介质时，通常切割加工铜、铝、淬火钢等材料比较稳定，切割速度也快。而切割不锈钢、磁钢、硬质合金等材料时，加工不太稳定，切割速度较慢。对淬火后低温回火的工件用电火花线切割加工大面积去除金属和切断时，会因材料内部残余应力发生变化而产生很大变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。4．进给速度
在数控线切割加工设备中，进给速度是由变频电路控制的。放电间隙脉冲电压幅值经分压后作为检测信号，按其大小转变为相应的频率，驱动步进电动机进给，从而控制进给速度。通过线切割机床控制台的面板开关或计算机相应的菜单键即可调整变频工作点。如果变频工作点调节不当，出现忽快忽慢的进给现象，加工电流将急剧变化，不能稳定加工，不但加工速度低，且易断丝。因此，线切割加工时，要将变频电路调节到合理的工作状态。
在电火花线切割加工中，进给速度对表面粗糙度影响较大，进给速度要接近并保持工件被蚀除的线速度，使进给均匀平稳。如果进给速度太快，超过工件蚀除速度，会出现频繁的短路现象；否则，进给速度太慢，滞后于工件的蚀除速度，极间将偏于开路，这两种情况都不利于线切割加工，影响加工工艺指标。只有进给速度适宜，工件蚀除速度与进给速度相匹
配，加工丝纹均匀，才能得到表面粗糙度值小、精度高的加工效果，生产效率也高。
表7-3慢速走丝线切割加工脉冲参数的选择
5.工作液
在线切割加工过程中，需要稳定地供给有一定绝缘性能的工作介质——工作液，以冷却电极丝和工件，排除电蚀产物等，保证火花放电持续进行。因此，工作液的种类、浓淡和清洁程度对切割速度、表面粗糙度、加工精度等加工工艺指标影响很大。常用的工作液主要有乳化液和去离子水。慢走丝机床大多采用去离子水作工作液，只有在特速加工中才采用绝缘性能较高的煤油。为了提高切割速度和切割的稳定性，在加工时还要加进有利于提高切割
速度的导电液，以增加工作液的电导率。对于快速走丝线切割加工,目前最常用的是乳化液，乳化液是由乳化油和工作介质配制(浓度为5%～10%)而成的，目前供应的乳化液有DH-1、DH-2、DH-3等多种，有的适合快速加工，有的适合大厚度切削，有的工作液添加化学成分来提高切削速度或防锈能力。
7.3数控电火花线切割加工编程
数控电火花线切割机的编程格式主要有两类：3B、4B格式和ISO代码格式。3B、4B 格式是较早的线切割数控系统的编程格式，而ISO代码格式是国际标准代码格式。但由于3B、4B代码格式应用仍然比较广泛，目前生产的数控电火花线切割机一般都能够接受这两种格式的程序。
7.3.1数控电火花线切割加工编程基础
1.坐标系的建立
与其他数控机床一致，数控线切割机床的坐标系符合国家标准，以右手笛卡儿坐标系为基础，参考电极丝相对于静止工件的运动方向来确定：面向机床正面，横向为X方向，纵向为Y方向。为简化计算，应尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。同数控铣床类似，一般老版本的线切割数控系统利用程序中首行的G92指令建立工件坐标系，而近些年的数控系统则采用操作面板上G54参数设定的方法建立工件坐标系。
2．间隙补偿量计算
线切割加工时，控制台控制的是电极丝中心的移动。为了获得所要求的加工尺寸，电极丝与加工轮廓之间必须保持合理的距离。如图7-22所示，图中双点划线表示电极丝中心轨迹，实线表示零件轮廓。由于存在放电间隙，编程时首先要求出电极丝中心轨迹与图形轮廓之间的垂直距离△R作为放电问隙补偿量，再进行加工编程，这样才能加工出合格的零件。如果机床具有补偿功能，可通过G41、G42指令实现间隙补偿．按照零件轮廓尺寸编程即可。
a)凹模电极丝中心轨迹b)凸模电极丝中心轨迹
图7-22电极丝中心运动轨迹
一般情况下，线切割加工时间隙补偿量等于电极丝半径r与电极丝放电间隙δ之和。加
工模具凸、凹模时，应考虑凸、凹模之问的单边配合间隙Z／2。当加工冲孔模具时，凸模尺寸由孔的尺寸确定，配合间隙Z/2加在凹模上。所以，凸模加工的间隙补偿量为△R=r+δ，凹模加工的间隙补偿量为△R=r+δ-Z/2。当加工落料模具时，凹模尺寸由工件的尺寸确定，配合间隙Z／2加在凸模上。所以，凹模加工的间隙补偿量为△R2=r+δ，凸模加工的间隙补偿量为△R2=r+δ+Z/2。
7.3.2ISO格式程序的编制
我国快走丝数控电火花切割机床常用的ISO代码指令，与国际上使用的标准基本一致。常用指令格式为：运动指令、坐标方式指令、坐标系指令、补偿指令、M代码、坐标指令、其他指令。见表7-4和表7-5.
表7-4常用ISO代码一览表
表7-5地址字母表
下面介绍数控线切割加工常用的一些指令。
1.坐标方式指令
G90为绝对坐标指令。该指令表示程序段中的编程尺寸是按绝对坐标给定的。
G91为增量坐标指令。该指令表示程序段中的编程尺寸是按增量坐标给定的，即坐标值均以前一个坐标作为起点来计算下一点的位置值。
2.坐标系指令
（1）工件坐标系设置指令G92
工件坐标系设置指令G92是指将加工时工件坐标系原点设定在距电极丝中心现在位置一定距离处。G92只设定程序原点，电极丝仍在原来，并不产生运动。
编程格式：G92X_Y_；
如图7-24所示，当前电极丝中心在A点位置，则用G92设定工件坐标系的程序如下：G92X40000Y20000；
（2）工件坐标系选择指令G54~G59
通过G54～G59，给出工件坐标系原点在机床坐标系的位置，也就是，确定了机床坐标系和工件坐标系的相互位置关系。通过操作面板，将工件坐标系原点的值输入规定的存储单元，程序通过选择相应的G54～G59指令激活此值，从而建立工件坐标系。
图7-23G00快速定位图7-24G01直线插补
3.快速定位指G00
在线切割机床不放电的情况下，使指定的某轴快速移动到指定位置。
编程格式：G00X_Y_；
如图7-23所示A→B，程序为：G00X80000Y60000；
4.直线插补指令G01
用于线切割机床在各个坐标平面内加工任意斜率的直线轮廓和用直线逼近曲线轮廓。
编程格式：G01X_Y_；
例如：G01X80000Y60000；如图7-24所示A→B。
5.圆弧插补指令G02、G03
用于线切割机床在坐标平面内加工圆弧。G02为顺时针加工圆弧的插补指令，G03为逆时针加工圆弧的插补指令。
编程格式：G02X_Y_I_J_；
或G03X_Y_I_J_；
其中，X、Y表示圆弧终点坐标；I、J表示圆心坐标，指圆心相对圆弧起点的增量值，I是X方向坐标值，J是Y方向坐标值。
图7-25圆弧插补加工
如图7_25所示，加工程序为：
G92X10000Y10000；
G02X30000Y30000I20000J0；
G03X45000Y15000I15000J0；
6.半径补偿指令（G41、G42、G40）。
电极丝半径补偿功能是指电极丝在编程轨迹上进行一个间隙补偿量的偏移。
沿着电极丝加工路线来看，若电极丝在工件的左边，则为G4l左偏置补偿指令，若电极丝在工件的右边，则为右偏置补偿指令G42，如图7--26所示。取消刀具偏置补偿用G40。
编程格式：G41D_；
G42D_；
G40；为取消间隙补偿。单独一个程序段
其中，D表示偏移量，一般为间隙补偿量，一般数控线切割机床的偏移量⊿R在0~0.5mm 之间。
a)凸模加工间隙补偿指令的确定b)凹模加工间隙补偿指令的确定
图7-26电极丝间隙补偿指令的正确判断
7.M代码
M为系统辅助功能指令，常用M功能指令如下：
M00——程序暂停
M02——程序结束
M05——接触感知解除
M96——主程序调用子程序
M97——主程序调用子程序结束
8.数控电火花线切割加工综合应用
图7-27凸模正方形零件的线切割加工
【例7-1】如图7-27所示，采用电极丝半径补偿加工简单的凸模正方形零件。
其程序如下：
G92X0Y0；
G41D100；
G01X5000Y0；
G01X5000Y5000；
G01X15000Y5000；
G01X1500Y-5000；
G01X5000Y-5000；
G01X5000Y0；
G40；
G01X0Y0；
M02；
说明：采用电极丝半径补偿切割时，进刀线和退刀线不能与程序第一条边和最后一条边重合或平行，切多边形时应选择45°方向或垂直进刀，如果选择平行或重合或极小角度进刀时，则容易出错。
7.3.33B格式程序编制
3B程序格式是目前我国数控快速走丝线切割机床最常用编程格式。该程序格式中无间隙补偿，但可以通过机床的数控装置和一些自动编程软件，自动实现间隙补偿。其格式如表7-6所示。
表7-6无间隙补偿的程序格式（3B型）
1.分隔符号B。
因为X、Y、J均为数字，用分隔符号B将其隔开，以免混淆。如果B后的数字为0，则此0可以不写。
2.坐标系和坐标值X、Y的确定。
平面坐标系是这样规定的，面对机床操作台，工作台平面为坐标平面，左右方向为X轴，且右方为正；前后方向为Y轴，且前方为正。
坐标系的原点随程序段的不同而变化，加工直线时，以该直线的起点为坐标系的原点，X、Y取该直线终点的坐标值。允许将X和Y的值按相同的比例放大或缩小；加工圆弧时，以该圆弧的圆心为坐标系的原点，X、Y取该圆弧起点的坐标值。坐标值只输入绝对值，单位为μm。
3.计数方向G的确定。
不管是加工直线还是圆弧，计数方向均按终点的位置来确定。具体确定的原则如下：
加工直线时，计数方向取直线终点靠近的那一坐标轴。例如，在图7-28中，加工直线OA，计数方向取X轴，记作GX；加工OB，计数方向取Y轴，记作GY；加工OC，计数方向取X轴或Y轴均可，记作GX或GY；加工圆弧时，终点靠近何轴，则计数方向取另一轴。例如，在图7-29中，加工圆弧AB，计数方向取X轴，记作GX；加工MN，计数方向取Y 轴，记作GY；加工PQ，计数方向取X轴或Y轴均可，记作GX或GY。
图7-28直线的计数方向图7-29圆弧的计数方向
4.计数长度J的确定。
计数长度是在计数方向的基础上确定的，是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的绝对值总和，单位为μm。例如，在图7-30中，加工直线OA，计数方向为X轴，计数长度为OB，数值等于A点的X坐标值。在图7-31中，加工半径为0.8mm的圆弧MN，计数方向为X轴，计数长度为800×3=2400μm，即MN中三段90°圆弧在X轴在投影的
绝对值总和，而不是800×2=1600μm。
图7-30直线的计数长度图7-31圆弧的计数长度
5.加工指令Z
加工指令Z是用来表达被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的。控制系统根据这些指令，正确选择偏差公式，进行偏差计算，控制工作台的进给方向，从而实现机床的自动化加工。加工直线共有4种指令：L1、L2、L3、L4。如图7-32所示当直线处于第Ⅰ象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作L1；当处于第Ⅱ象限（包括Y轴而不包括X 轴）时，记作L2、L3、L4依此类推。加工顺圆弧时有4种加工指令：SR1、SR2、SR3、SR4，如图7-33所示。当圆弧的起点在第Ⅰ象限（包括Y轴而不包括X轴）时，加工指令记作SR1；当起点在第Ⅱ象限（包括X轴而不包括Y轴）时，记作SR2、SR3、SR4依此类推。加工逆圆弧时也有4种加工指令：NR1、NR2、NR3、NR4，如图7-34所示。当圆弧的起点在第Ⅰ象限（包括X轴而不包括Y轴）时，加工指令记作NR1；当起点在第Ⅱ象限（包括Y轴而不包括X轴）时，记作NR2、NR3、NR4依此类推。
图7-32图7-33图7-34
3B格式编程举例:
【例7-2】如图7-35所示，试编写直线AB的程序。
图7-35直线插补加工
数控电火花线切割加工实验 一、实验目的 1．了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。 2．了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 3．熟悉数控线切割机床的操作方法。 二、实验内容 1．简单图形手工编程练习； 2．设计创意图形并用计算机修改及自动编程； 3．加工创意图形； 三、实验设备 1．硬件设备；计算机，扫描仪，线切割机床。 2．软件：图形矢量化软件，图形修改软件，数控线切割机床控制软件。 四、线切割加工介绍 1．线切割加工原理、特点和应用 线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液<图中未画出）。当钼丝与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。因为贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长的时间。 线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、
硬质合金等。加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6m。 2．数控线切割机床组成部分 数控线切割机床的外形如图所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。 <1）机床主机部分 机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。 运丝机构:电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动<线速度为9m/s左右）。 工作台:用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y两个方向的移动。工作台分上下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.01mm。工作台的有效行程为250×320mm。 床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。 工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。 <2）脉冲电源 脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电压。加工时，钼丝接脉冲电源负极，工件接正极。 <3）数控装置 数控装置以PC机为核心，配备有其他一些硬件及控制软件。加项目序可用键盘
模块五 数控电火花线切割加工实例 本课题学习的内容主要是通过分析数控电火花线切割一些典型零件的加工实例，使你了解数控电火花线切割零件加工的工艺分析过程，巩固掌握数控电火花线切割加工程序的编制方法。 由于零件在加工时许多尺寸都有公差要求，所以在实际编程加工时还要考虑 到尺寸的公差。对于有公差要求的尺寸，通常采用中差尺寸编程。 同时，在数控电火花线切割编程时，如果按照零件中的轨迹尺寸编程，加工中电极丝中心所走轨迹就是图样中的轨迹，这样加工出来的零件与实际要求的零件相比在单边尺寸上相差一个电极丝半径加上一个放电间隙。为了加工出合格的工件，就必须将图样的轨迹作相应的偏移，从而得到编程轨迹。在对孔和凹体等零件编程时，应将实际轨迹单边向内部偏 移一个钼丝半径加上放电间隙；在对凸模等凸体零件编程时，应将实际轨迹单边向外部偏 移一个钼丝半径加上放电间隙。 学习目标： 知识目标：●了解数控电火花线切割典型零件加工工艺分析。 能力目标：●掌握数控电火花线切割典型零件的程序编制方法。 如果切割的零件为模具，则还应考虑配合间隙，通常配合间隙每套模具只加在其中的一组模具上，即 资料卡 中差尺寸的计算公 式：
例1用3B格式编制加工图表3-28所示凸凹模（图示尺寸是根据刃口尺寸公差及凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为φ0.1mm 的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。 图3-28 凸凹模 图3-29 凸凹模编程示意图 （1）工艺分析由于该凸凹模图示尺寸为平均尺寸，故作相应偏移就可按此尺寸编程。图形上、下对称，孔的圆心在图形对称轴上，六个侧面已磨平，可作定位基准，可以进行切割加工。 （2）切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算，提高加工质量。根据分析，本题选择在型孔中心处钻穿丝孔，先切割型孔，然后再切割外轮廓较合理。
第五章数控电火花线切割加工工艺与编程 第一节数控电火花线切割加工概述 序号：37 主要内容： 一、数控线切割加工机床简介 电火花线切割机床组成：机床本体、控制系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置（自动编程系统）。 线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。 二、数控线切割加工原理及特点 1．数控电火花线切割加工原理 它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。 数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。 2．数控线切割加工的特点 （1）可以加工难切削导电材料的加工。例如淬火钢、硬质合金等； （2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料； （3）工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件； （4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。 （5）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。 三、数控线切割加工的应用 1．形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极； 2．注塑模、挤压模、拉伸模、冲模； 3．成形刀具、样板、轮廓量规的加工； 4．试制品、特殊形状、特殊材料、贵重材料的加工。 小结 电火花线切割机床组成、电极丝（负电极）、工件（正电极）。
数控电火花线切割加工论文 曾 海 波
数控电火花线切割加工论文 摘要：对数控电为花线切割加工的特点以及线切割加工中引起模具加工零件变形的各 种因素作了深入分析，从实践经验中提出一些解决徐径和有效加工方法，相信对提高 模具加工质量有一定的借鉴作用． 关键词：模具加工；电火花线切割加工；加工工艺；工件变形 正文：电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，它是 利用移动的细金属丝作为工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电 的电腐蚀作用对工件切割加工的．数控线切割加工零件的精度度，适应平面复杂形状 零件的加工，具有应用灵活，加工周期短，节约材料等特点。 目前在新产品的研制和开发中，大量采用数控线切割技术来直接切割零件，缩短 研发周期。然而，再先进的机床，如果没有重视加工的工艺技术与操作技巧，没有做 到工艺合理，是不能高效地加工出高质量的工件。因此在实际操作过程中必须重视有 关加工技术。 1、数控电火花线切割加工的特点 随着数控电火花线切割机床的普及，电火花线切割机床已逐渐从单一的冲裁模具 加工向各类模具及复杂精密模具和其他各类零件的加工方向转移。其应用越来越广泛。 数控线切割加工具有电火花加工的共性，金属材料的硬度和韧性并不影响其加工，电 火花切割主要用来加工淬火钢和硬质合金；当前绝大多数电火花线切割机，都采用数 字程序控制，其工艺特点如下： 1.1用来加工一般切削方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件，如冲模、凹凸模及 外形复杂的精密零件等。 1.2不像电火花成形加工那样要制造特定形状的工具电极，而是采用直径不等的铜丝或 钼丝等作工具电极，因此切割用的刀具简单，大大降低了生产准备工时。 1.3电极丝直径较细，切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件。 1.4电极丝在加工中是移动的，不断更新（慢走丝）或反复使用（快走丝），可以完全 或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。 1.5依靠计算机和控制电极丝轨迹和偏移轨迹，可方便地调整凸凹模具的配合间隙，并 且依靠锥度切割功能可实现凸凹模一次加工成型。 2、线切割加工工艺
（1） 模块四 数控电火花线切割机床操作要领 （2） 本课题学习的容主要是使你了解数控电火花线切割机床操作的基本流 程，教会你装夹工件、安装并校正线电极，并掌握确定加工参数的方 法。 （3） （4） 电火花线切割加工操作流程包括工件材料的选择→工艺基准的确定→ 穿丝孔的加工→工件的装夹→线电极的选择及位置校正→确定加工参 数→线切割加工等步骤。 （5） 有些步骤的容我们在模块三已学习过，在本模块着重介绍工件的装夹、 线电极的选择及位置校正、加工参数的确定等操作要点。 （6） 工件的装夹 （7） 线切割加工工件的安装一般采用通用夹具及夹板固定。由于线切割加 工时作用力小，装夹时夹紧力要求不大，且加工时电极丝从上到下穿 过工件，被工件切割部分要悬空，因此对线切割工件的安装有一定有 要求。 1． 对工件装夹的一般要求 （1） 工件的装夹基准面要光洁无毛刺。对热处理后的工件表面的渣物及氧化 膜一定要清洁干净，以免造成夹丝或断丝。 学习目标： 知识目标：●了解数控电火花线切割机床加工流程。 能力目标：●掌握数控电火花线切割装夹工件、校正线电极位置和确定加工参数的 方法。
（2）夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。 （3）装夹位置要有利于工件的找正，且要保证在机床加工行程围。 （4）所用的夹具精度要高，以确保加工精度。 （5）细小、精密及薄壁工件应先固定在辅助夹具上再装夹到工作台。（6）批量加工零件时，最好设计专用夹具以提高生产率。 2．常用的工件装夹方式 （1）悬臂支撑，如图3-22（a）所示。此方式装夹方便，通用性强，适用于对加工要求不高或悬臂部分较少的工件的装夹。 （2）两端支撑，如图3-22（b）所示。此方式工件两端固定在夹具上，支撑稳定，定位精度高，适用于较大零件的装夹。 （3）桥式支撑，如图3-22（c）所示。此方式是把两支撑垫铁放到两端支撑夹具上，桥的侧面也可作定位面使用，使装夹更方便，通用性广，适用 于大、中、小工件的装夹。 （4）板式支撑，如图3-22（d）所示。支承板按照常规工件形状制造出具有矩形或圆形孔，易于保证装夹精度，适用于装夹常规工件及批量生产。（5）复式支撑，如图3-22（e）所示。此方式是把专用夹具固定在桥式夹具上，适用于批量生产，可节省装夹时间且保证加工工件的一致性。
第六章数控电火花线切割加工 电火花加工属于特种加工的一种方法，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件多余材料，以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工，因放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。 6.1数控电火花线切割加工原理与特点 6.1.1 数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。工件的形状是由数控系统控制工作台相对于电极丝的运行轨迹决定的，因此不需制造专用的电极，就可以就可以加工形状复杂的模具零件。其加工原理如图6-1所示，工件连接脉冲电源的正极，电极丝接负极，加上高频脉冲电源后，在工件与电极丝之间产生很强的脉冲电场，使其间的介质被电离击穿，产生脉冲放电。电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动，在电极丝和工件之间浇注工作介质，在机床数控系统的控制下，工作台相对电极丝按预定的程序运动，从而切割出需要的工件形状。 图6-1 电火花切割原理 6.1.2 数控电火花线切割加工特点 1.直接利用线状的电极丝作为电极，可节约电极设计、制造费用、缩短了生产准备周期。 2.可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。 3.采用线切割加工冲模时，可实现凸、凹模一次加工成形。 6.2 数控电火花线切割机床 6.2.1 电火花线切割机床分类 （1）按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数字程序控制及微机控制等；
（2）按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等； （3）按加工特点可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型等；（4）按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备加工。有关模具加工的线切割加工工艺准备和工艺过程，如图6.2 图6-2 线切割加工的工艺准备和工艺过程 6.3.1模坯准备 1、工件材料及毛坯 模具工作零件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡状态遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。为减少这种影响，除在设计时应选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的合金工具钢（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，对模
数控电火花线切割加工演示实验 班级学号姓名成绩 一、实验目的 1.了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。 2.了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 3.熟悉数控线切割机床的操作方法。 二、实验原理 线切割机床加工的基本原理是：利用一根运动着的金属丝（直径为0.02～0.3mm的钼丝或黄铜丝）作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。 工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极，即采用正极性加工，电极丝缠绕在储丝筒上，电机带动储丝筒运动，致使电极丝不断地进入和离开放电区域，电极丝与工件之间浇注工作液介质。当电频脉冲电源通电后，随着工作液的电离、击穿，形成放电通道，电子高速奔向正极，正离子奔向负极，于是电能转变为动能，粒子间的相互撞击以及粒子与电极材料的撞击，又将动能转变为热能。在放电通道内，正极和负极表面分别成为瞬时热源，达到很高的温度，使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。在热膨胀、局部微爆炸、电动力、液体动力等综合作用下，蚀除下来的金属微粒随着电极丝和移动和工作液的冲洗而被抛出放电区，于是在金属表面形成凹坑。在脉冲间隔时间内工作液介质消电离，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复了工作液的绝缘性。由于加工过程是连续的，步进电机受控系统的控制，使工作台在水平面沿两个坐标方向伺服进给运动，于是工件就逐步被切割成各种形状。 三、实验仪器与设备 1、计算机 2、线切割机床 四、实验内容简述 1. 现场熟悉数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能 2. 练习数控电火花快走丝线切割机的开关机操作 3. 进行数控电火花快走丝线切割机电极丝的安装及调整操作 (1) 电极丝的绕丝、紧丝操作
1．电火花线切割加工原理，应用？ 答：1，加工原理：用连续移动金属丝（电极丝）作为工具电极对工件进行脉冲火花放电并切割成行。 2应用：a模具零件加工b难加工零件c贵金属下料d新产品试制 2.电火花加工原理，特点应用？ 答：1基于电极和工件（正负极）之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象来腐蚀，除多余的金属，以达到对零件的尺寸，形状及表面，以预定的加工要求 2a非接触加工（0.01~0.05mm）b加工过程没有宏观切割力 c工具电极一般比工件的软d工件与工具电机正负为导电材料 3a任何难加工的金属和导电材料b加工形状复杂的表面 c加工薄壁，弹性、刚度微侧的异性小孔，深孔等有特殊要求的零件 3.电火花加工应具备的条件。 答：a脉冲电源b绝缘液中c工具电极与工件之间有一定的间隙 4.电火花工作液使用要求，使用要点？ 答：1低粘度，高闪火点，高沸点，绝缘性好，安全，对加工工件不污染，不腐蚀，氧化安全性要好，寿命长，价格便宜。2a闪点尽量高的前提下，粘度要低，电极与工件之间不易产生金属或石墨颗粒对工作表面的第二次放电，一方面提高表面粗糙度，又能防止电极积碳率。b为提高放电的均匀性，稳定性，以及加工精度，可采用工作液混粉的工艺方法。C按照工作液的使用寿命定期要换，d严格控制工作液高度 5.WEFM(数控电火花) 数控电火花线切割（EDM） 6.脉冲电流：a、脉冲宽度;单个脉冲的放电时间单位。微机(us) b、脉冲间隔;两个单脉冲的间隔时间，单位（us） 7.电极丝：具有良好的导电性，抗拉强度，常用的有：钨丝、钼丝、黄铜丝等。快走丝使用钼丝，其直径在0.08~0.2mm 找正方法：目测法、火花法、接触感知法、电阻法 8.工具电极：导电性良好，电离腐蚀困难，电极损耗小，具有足够的机械强度 加工稳定，效率高，材料价格便宜，有铜和石墨 a精加工时电极比石墨小b采用微粒加工时加工表面的长度Ra小于等于0.1um c用过的电极经改制，（如断打）后可再次使用 A 密度小，使用于大型零件的工具电极整体m小b机械加工性好，易于修 正整c电加工性能好，不定式加工易发生烧伤。 DK7732 D机械类别。代号（电加工机床）\ K机床特性代号（数控） 7型别代号（7快走丝，6慢走丝） 7组别代号(电火花) 32基本参数代号（横向行程）
电火花线切割加工概述 电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割机也于1960年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家 1、电火花线切割加工原理 在电火花线切割加工中，利于移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作一个电极，工件作另一个电极，并按照预定的轨迹运动，通过不断的火花放电对工件进行放电蚀除，以切割出成型的各种二维、三维表面。及也就是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。 图1电火花线切割加工示意图 1-贮丝筒2-电极丝3-丝架4-导轮5-脉冲电源6-工作台7-工作液箱 2、电火花线切割加工的特点 电火花线切割加工的过程的工艺和机理与电火花穿孔成型加工既有共同性，又有特殊性。 ★电火花线切割加工与电火花穿孔成型加工的共同点 两者在加工原理、工作机理、工艺、适应材料等方面相同，具体表现为：（1）线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。单个脉冲也有多种形式的放电形态，如开路、短路、正常火花放电等。 （2）线切割加工的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律，材料的可加工性等也都与电火花加工的基本相似，可以加工硬质合金等一切导电材料。 ★电火花线切割加工与电火花穿孔成型加工的不同点 两者在加工极性、工作液、放电状态、接触方式、电极形式、电极丝的加工特点、工具损耗等方面有不同处，具体表现为：
本科课程论文 题目电火花线切割的优缺点及应用 学院工程技术学院 专业机械设计制造及其自动化 年级_____2008级_____ 学号_222008322222107 姓名__陈________玺__ 指导教师 _邱______ 兵__ 成绩 _______________
目录 摘要................................................................................................1前言 (3) 2正文 (3) 2.1电火花线切割的原理 (3) 2.1.1工作原理 (3) 2.1.2机床种类 (3) 2.2电火花线切割的特点 (4) 2.2.1优点 (4) 2.2.2使用中易出现的问题 (4) 2.3电火花线切割的应用及发展 (4) 2.3.1加工范围 (4) 2.3.2未来发展的展望 (5) 2.4总结 (6) 参考文献 (6)
电火花线切割的优缺点及应用 陈玺 邱兵 西南大学工程技术学院 2008级机械设计制造及其自动化2班 摘要：本文通过对电火花线切割的优缺点及应用的概述，阐述了电火花线切割在未来的发展方向，以及电火花线切割将应用更广。 关键词：电火花线切割线切割走丝 1. 前言 电火花加工作为一种现代的特种加工方式，具有许多传统加工所不具有的优点以及良好的发展前景。 2. 正文 2.1电火花线切割的原理 2.1.1工作原理 电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。工作原理是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。 2.1.2机床种类 电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”）、低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge
电火花加工实训手册 主编：滕宏春 参编：宋海潮 工业职业技术学院
目录 第一部分线切割加工 (2) 第1章实训规划 (2) 1.1 实训达到目标 (2) 1.2 实训规要求 (2) 1.3 实训作业流程 (3) 第2章快速掌握设备操作 (4) 2.1 控制柜组成 (4) 2.2 操作步骤 (6) 第3章 NC程序编写 (7) 3.1 分析图形 (7) 3.2 3B指令格式及定义 (7) 第4章装夹与找正技巧 (10) 4.1 工件的装夹 (10) 4.2 工件的定位 (11) 第5章加工操作 (12) 第6章练习题目 (13) 第二部分电火花加工 (16) 第7章实训规划 (16) 7.1 实训达到目标 (16) 7.2 实训规要求 (16) 7.3 实训作业流程 (16) 第8章快速掌握设备操作 (17) 8.1 电火花机床的操作面板介绍 (17) 8.2 电极头功能介绍 (18) 8.3 工作液槽功能介绍 (18) 8.4 加工操作步骤 (18) 第9章 NC程序编写 (19) 9.1 电火花加工参数 (19) 9.2 加工工艺参数选择 (24) 第10章练习题目 (27)
附件1 电加工实训报告一：快走丝线切割加工； 附件2 电加工实训报告二：电火花加工。 CTW320TA 第一部分线切割加工 第 1 章实训规划 1.1 实训达到目标： 1.学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床； 2.熟练编写NC程序； 3.熟悉装夹与找正技巧； 4.能独立完成规定零件的加工。 1.2 实训规要求： 1.实训第一周： （1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为2小时； （2）学会操作CTW320快走丝电火花线切割机床； （3）熟练编写NC程序； 2.实训第二周： （1）每台设备为一组6人，每次2组，时间为4小时； （2）熟悉装夹与找正技巧； （3）穿丝、紧丝； （4）装夹工件、放电找正； （5）能独立完成规定零件的加工。 1.3 实训作业流程 第一步：认真研究给定的零件图纸，制定待加工部分的工艺方案。 第二步：进行坐标值计算，图形绘制，编写3B格式程序。 第三步：输入程序并检查。 第四步：穿丝、紧丝。 第五步：装夹工件，放电找正。
电火花线切割加工的步骤及要求 电火花线切割加工是实现工件尺寸加工的一种技术。在一定设备条件下,合理的制定加工工艺路线是保证工件加工质量的重要环节。 电火花线切割加工模具或零件的过程,一般可分以下几个步骤。 1. 对图样进行分析和审核 分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。以冲 裁模为例,在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样,大致有如下几种: ⑴表面粗糙度和尺寸精度要求很高,切割后无法进行手工研磨的工件; ⑵窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件,或图形内拐角处不允许带有电极死板井架放电间隙所形成的圆角的工件; ⑶非导电材料; ⑷厚度超过丝架跨距的零件 ⑸加工长度超过x,y拖板的有效行程长度,且精度要求较高的工件。 在符合线切割加工工艺的条件下,应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面仔细考虑。 编程注意事项 1. 冲模间隙和过渡圆半径的确定
⑴合理确定冲模间隙。冲模间隙的合理选用,是关系到模具的寿命及冲制件毛刺大小 的关键因素之一。不同材料的冲模间隙一般选择在如下范围: 软的冲裁材料,如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板、红纸板、云母片等,凸凹模间隙可选为冲材厚度的10%—15%。 硬质冲裁材料,如铁皮、钢片、硅钢片等,凸凹模间隙可选为冲裁厚度的15%—20%。 这是一些线切割加工冲裁模的实际经验数据,比国际上流行的大间隙冲模要小一些。因为线切割加工的工件表面有一层组织脆松的熔化层,加工电参数越大,工件表面粗糙度越差,熔化层越厚。随着模具冲次的增加,这层脆松的表面会渐渐磨去,是模具间隙逐渐增大。 合理确定过渡圆半径。为了提高一般冷冲模具的使用寿命,在线线、线圆、远远相交处,特别是小角度的拐角上都应加过渡圆。过渡圆的大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿命及冲制件的技术条件考虑,随着冲制件的曾厚,过渡圆亦可相应增大。一般可在0.1—0.5㎜范围内选用。 对于冲件材料较薄、模具配合间隙较小、冲件又不允许加大的过渡圆,为了得到良好的凸凹模配合间隙,一般在图形拐角处也要加一个过渡圆。因为电极丝加工轨迹会在内拐角处自然加工出半径等于电极丝半径加单面放电间隙的过渡圆。 2. 计算和编写加工程序 编程时,要根据配料的情况,选择一个合理的装夹位置,同时确定一个合理的起割点和切割路线。 起割点应取在图形的拐角处,或在容易将凸尖修去的部位。 切割路线主要以防止或减少模具变形为原则,一般应考虑使靠近装夹着一边的图形最后切割为易。
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定 第一节概述 电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。 一、电火花线切割机工作原理 电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。卷绕在丝筒上的电极丝(一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝)与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。 二、电火花加工的极性效应 在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工，
把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。 三、电火花线切割机的主要加工对象 1．加工模具 电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。 2．加工点火化成形加工用的电极 带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。 3．加工零件 可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难加材料的零件。试验样件、样板，各种型孔、齿轮、样板、成形刀具以及细微型孔和已型槽孔加工。尤其是薄壁件加工，可多片叠在一起加工。 四、电火花线切割加工的特点 1．以金属丝为电极，降低了成形工具电极的设计制造费用。 2．加工时工具与工件不直接接触(有些特种加工方法不需要工具)，不承受较大的作用力。 3．工具的硬度可以比工件低，只要是导电或半导电材料都可以加工。 4．电极丝直径较细，介于0.003—0.3mm之间切缝很窄，可实现套料加工。 5．采用移动的长电极丝加工，电极丝损耗少，加工进度高。 6．不能加工盲孔或纵向阶梯表面。 第二节数控线切割加工工艺制订 数控电火花线切割加工一般是零件加工的最后一道工序，如图6-2所示，为线切割加工的工艺过程。与通用机械加工工艺有很大差别，因此数控电火花线切割编程与其它数控机床相比，有着自己的特点。编程前应细致分析零件的加工要求和特点，充分考虑零件的线切割加工工艺，做好编程前的工艺处理。
电火花线切割试题 一、填空题 1、是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能、电化学能及特殊机械能等多种形式的能量实现的工艺方法来完成对零件的加工成型。 2、电火花线切割加工的基本原理是用移动的作电极，对工件进行，切割成形。 3、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度﹑高强度﹑高韧度和高熔点的。 4、第一台实用的电火花加工装置的是1960年，的拉扎林科夫妇发明的。 5、电火花线切割加工中被切割的工件作为，电极丝作为。 6、根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：一类是另一类 是。 7、高速走丝线切割机主要由、、三大部分组成。 8、高速走丝电火花线切割机的导电器有两种：一种是的，电极丝与导电器的圆柱面接触导电，可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求；另一种是的薄片，电极丝与导电器的大面积接触导电，方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。 9、线切割加工中常用的电极丝有、、和。 10、线切割加工时，工件的装夹方式一般采用。 11、电火花线切割加工常用的夹具主要有和。 12、导电器的材料都采用硬质合金，即。 13、脉冲电源波形及三个重要参数、、。 14、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和等组成。 15、张力调节器的作用就是也称恒张力机构。 16、数控电火花线切割机床的编程，主要采用ISO编程、、自动编程三种格式编写。 17、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。 18、电火花线切割3B编程格式中，B表示。 19、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的, 是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的,单位为μm。 20、线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令：。 21、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令: 。22、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指令：NR1,NR2, ,NR4 。 23、线切割的加工工艺主要是和机械参数的合理选择。 24、电火花线切割加工工艺指标、和表面粗糙度。 25、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处，穿丝孔常用直径一般为 mm。 26、电极丝定位调整的常用方法有自动找端面、和目测法。 27、电极丝垂直度找正的常见方法有和用校正器进行校正两种。 28、电火花线切割中自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的信号来进行的。 29、电火花线切割3B编程格式中J表示。 30、电火花线切割3B编程格式中G表示。Z表示加工指令。 31、数控电火花成形加工机床主要由、工作液箱和数控电源柜等部分组成。 32、数控电火花成形加工机床主轴头作用。 33、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有和喷入式两种。 34、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是和粉末状电蚀产物。 35、电火花成形加工的主要工艺指标有，，表面粗糙度和电极损耗等。 36、电火花成型加工中常用的电极材料有、、银钨合金、铜钨合金、钢等。 37、电火花成型加工中常用的电极结构可分为、和镶拼式电极等三种。 38、电极丝接脉冲电源的，工件接脉冲电源的。 39、电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动，一般走丝速度为m/s，用于加工中、低精度的模具和零件。 40、电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，一般走丝速度低于 m/s，用于加工高精度的模具和零件。 41、线切割加工中中钨丝和应用快速走丝线切割中，而应用慢速走丝线切割。 42、电加工的工作液起排屑、、等作用。 43、电加工参数包括峰值电流、、脉冲间隔等。 44、电火花加工机械参数包括走丝速度和等。 45、电火花线切割3B编程格式中Z表示。 46、一般精密、小电极用来加工，而大的电极用。 47、电火花线切割3B编程格式中，Y表示。 48、电火花线切割3B编程格式中，X表示。 49、快走丝数控线切割机床目前能达到的加工精度为 um，表面粗糙度Ra
精密与特种加工技术论文 姓名 学号 院系 专业 年级 指导教师 年月日 机电工程学院
电火花线切割加工技术 摘要： 随着在我国国民经济的飞速发展，特别是工业技术飞速发展的新形势下，急需发展模具加工技术，而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一种关键技术。目前在电机，仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。在众多工业产品的生产过程中，都用到了数控电火花切割机床，如飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等，因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要，也能为我国的工业的发展起一定的作用。 电火花线切割，其基本工作原理是利用连续移动细金属丝（成为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。本次论文以电火花线切割为主线，综合了线切割的发展，电火花线切割机床，电火花线切割加工质量及其影响因素，电火花线切割加工程序编制等。 关键词：工业生产电火花线切割发展史加工质量程序编制 第一章电火花线切割的介绍 1.电火花线切割的发展 20世纪中期，苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法，线切割放电机也于1960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异型孔加工。 国内五十年代，电火花加工开始被认识，电火花机床开始进入加工领域，虽然当时只能解决硬度问题，打些丝锥钻头之类。但这是电加工在模具行业大行其道的开始。这时人们已经认识到如果“钢丝锯” 加上“电火花”，“锯”有硬度的淬火钢应是可能的。于是，让一个轴上储的大量铜丝经两个导向轮缠绕到另一个储丝轴上，两个导向轮间放上工件，工件接RC电源的正极，铜丝接RC电源的负极，就实现了火花切割。尽管当时两个储丝轴像电影片盘一样的更换，尽管当时以各种摩擦方式制造丝的张力，也尽管当时以防锈防臭的磨床冷却液做加工液，必竟实现了“线电极火花切割”。六十年代初期，某些军工企业和模具行业骨干厂以技术革新、自制自用的形式开始制造“线切割”。大多是用铜丝、丝速2~5米/分、RC电源，至多是电子管脉冲源，控制方式业多是手摇和靠模。就这样切出的如山字形矽钢片和电子管极板冲模仍是另人瞩目。 国外的线切割机初始于六十年代末期，并首先在日本、瑞士产业化，商品化。一开始他们的基本模式是这样的：依托PC机的强大功能资源，精密机械制造的传统优势，力求高精度、自动化。用铜丝，Φ0。3~0。35mm丝径，一次性使用，
黄石机电职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 课程名称数控编程教学主题数控电火花线切割机床的程序编制授课班级授课时间授课地点 教学目标: 掌握线切割机床程序编制工艺准备的内容及基本方法。 掌握3B、4B、ISO指令编程 职业技能教学点： 线切割加工工艺的特点、取件位置及切割路线 3B、4B、ISO指令编程 教学设计： 教学手段： 讲解、举例、启发式、多媒体教学 教学过程 教学内容与板书备注
第六章数控电火花线切割机床的程序编制 第一节编程前的工艺准备 一、数控电火花线切割机床的简介 1、机床的基本组成 数控电火花线切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源、 和控制系统（控制柜）等五大部分组成。 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
1）工作台又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成。（如下图） 图1 2）走丝机构走丝机构主要由贮丝筒、走丝电动机、丝架和导轮等组成。
图2 自动张紧式线切割走丝机构 3）供液系统供液系统是为机床的切割加工提供足够、合适的工作 液。工作液的种类很多，有煤油、乳化液、去离子水、蒸 馏水、洗涤液、酒精等。 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
图3快走丝线切割机床工作液循环系统 4）脉冲电源 图4 2、工作过程 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
数控线切割 一、判断题（共110题） ( )1．利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。 ( )2. 如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。 ( )3．电火花线切割加工通常采用正极性加工。 ( )4．脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。 ( )5．在慢走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。 ( )6．在设备维修中，利用电火花线切割加工齿轮，其主要目的是为了节省材料，提高材料的利用率。 ( )7．电火花线切割加工属于特种加工。 ( )8．苏联的拉扎连柯夫妇发明了世界上第一台实用的电火花加工装置。 ( )9．目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。 ( )10．由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多，所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。 ( )11．在电火花线切割加工中，用水基液作为工作液时，在开路状态下，加工间隙的工作液中不存在电流。 ( )12．在快走丝线切割加工中，由于电极丝走丝速度比较快，所以电极丝和工件间不会发生电弧放电。 ( )13．电火花线切割不能加工半导体材料。 ( )14．在型号为DK7732 的数控电火花线切割机床中，其字母K 属于机床特性代号，是数控的意思。 ( )15，在加工落料模具时,为了保证冲下零件的尺寸,应将配合间隙加在凹模上。 ( )16,上一程序段中有了G02指令,下一程序段如果仍是G02 指令,则G02可略。 ( )17,机床在执行G00指令时,电极丝所走的轨迹在宏观上一定是一条直线段。 ( )18 、机床数控精度的稳定性决定着加工零件质量的稳定性和误差的一致性 ( )19．轴的定位误差可以反映机床的加工精度能力，是数控机床最关键的技术指标。 ( )20．工作台各坐标轴直线运动的失动量是坐标轴在进给传动链上的驱动元件反向死区和各机械传动副的反向间隙、弹性变形等误差的综合反映。 ( )21．在型号为DK7632 的数控电火花线切割机床中，数字32 是机床基本参数，它代表该线切割机床的工作台宽度为320mm。 ( )22．通常数控系统都具有失动量的补偿功能，这种功能又称为反向间隙补偿功能。 ( )23．在一定的工艺条件下，脉冲间隔的变化对切割速度的影响比较明显，对表面粗糙度的影响比较小。 ( )24．在线切割加工中，当电压表、电流表的表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。 ( )25．悬臂式式支撑是快走丝线切割最常用的装夹方法，其特点是通用性强，装夹方便，装夹后稳定，平面定位精度高，适用于装夹各类工件。 ( )26．电流波形的前沿上升比较缓慢时，加工中电极丝损耗较少；而电流波形的前沿上升比较快时，加工中电极丝损耗就比较大。 ( )27．透镜的中央部分比边缘部分厚的称凸透镜。 ( )28．冲模冲裁间隙太大，就会出现冲裁件剪切断面光亮带太宽的问题。 ( )29．六西格玛的质量水平是百万分之3、4个缺陷。 ( )30．线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。 ( )31．低碳钢的硬度比较小，所以用线切割加工低碳钢的速度比较快。
电火花线切割加工的步骤及要求 来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态 电火花线切割加工是实现工件尺寸加工的一种技术。在一定设备条件下，合理的制定加工工艺路线是保证工件加工质量的重要环节。电火花线切割加工模具或零件的过程，一般可分以下几个步骤。 1. 对图样进行分析和审核 分析图样对保证工件加工质量和工件的综合技术指标是有决定意义的第一步。以冲裁模为例，在消化图样时首先要挑出不能或不易用电火花线切割加工的工件图样，大致有如下几种： ⑴表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进行手工研磨的工件； ⑵窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不允许带有电极死板井架放电间隙所形成的圆角的工件； ⑶非导电材料； ⑷厚度超过丝架跨距的零件； ⑸加工长度超过x,y拖板的有效行程长度，且精度要求较高的工件。 在符合线切割加工工艺的条件下，应着重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合间隙和冲制件厚度等方面仔细考虑。 编程注意事项 1. 冲模间隙和过渡圆半径的确定 ⑴合理确定冲模间隙。冲模间隙的合理选用，是关系到模具的寿命及冲制件毛刺大小的关键因素之一。不同材料的冲模间隙一般选择在如下范围： 软的冲裁材料，如紫铜、软铝、半硬铝、胶木板、红纸板、云母片等，凸凹模间隙可选为冲材厚度的10%—15%。 硬质冲裁材料，如铁皮、钢片、硅钢片等，凸凹模间隙可选为冲裁厚度的15%—20%。这是一些线切割加工冲裁模的实际经验数据，比国际上流行的大间隙冲模要小一些。因为线切割加工的工件表面有一层组织脆松的熔化层，加工电参数越大，工件表面粗糙度越差，熔化层越厚。随着模具冲次的增加，这层脆松的表面会渐渐磨去，是模具间隙逐渐增大。 合理确定过渡圆半径。为了提高一般冷冲模具的使用寿命，在线线、线圆、远远相交处，特别是小角度的拐角上都应加过渡圆。过渡圆的大小可根据冲裁材料厚度、模具形状和要求寿命及冲制件的技术条件考虑，随着冲制件的曾厚，过渡圆亦可相应增大。一般可在0.1—0.5㎜范围内选用。 对于冲件材料较薄、模具配合间隙较小、冲件又不允许加大的过渡圆，为了得到良好的凸凹模配合间隙，一般在图形拐角处也要加一个过渡圆。因为电极丝加工轨迹会在内拐角处自然加工出半径等于电极丝半径加单面放电间隙的过渡圆。 2. 计算和编写加工程序编程时，要根据配料的情况，选择一个合理的装夹位置，同时确定一个合理的起割点和切割路线。起割点应取在图形的拐角处，或在容易将凸尖修去的部位。切割路线主要以防止或减少模具变形为原则，一般应考虑使靠近装夹着一边的图形最后切割为易。 3. 穿制加工用的程序纸带和校对纸带 根据程序单把纸带制作完毕后，一定把程序单与制作好的纸带逐条进行校对，用校对好的纸带把程序输入控制器后才能试切样板，对简单有把握的工件可以直接加工。对尺寸精度要求高、凸凹模配合间隙小的模具，必须要用薄料试切，从事切件上可检查其精度和配合间隙。如发现不符合要求，应及时分析，找出问题，修改程序直至合格后才能正式加工模具。这一步骤是避免工件报废的一个重要环节。 根据实际情况，也可以直接由键盘输入，或从编程机直接把程序传输到控制器中 网页查看：电火花线切割加工的步骤及要求 发表评论 相关资讯： 电火花 1 数控电火花线切割在塑料模加工中的应用方法 2 冲压模与电火花线切割加工技术 3 自适应电火花成形机仿真试验 4 面向模具制造系统的电火花线切割DNC系统研究 5 高精度微细电火花加工系统的研制 线切割 1 数控电火花线切割在塑料模加工中的应用方法 2 冲压模与电火花线切割加工技术 3 数控线切割机床 4 面向模具制造系统的电火花线切割DNC系统研究 5 线切割机床及编程简介 加工 1 数控电火花线切割在塑料模加工中的应用方法 2 冲压模与电火花线切割加工技术 3 三菱电机追加加工横幅超过1m的线切割放电加工机