高速走丝电火花线切割断丝故障分析
随着机械工业、电子工业特别是航空工业的迅猛发展，机械制造技术面临着诸如涡轮叶片、航空螺旋、发动机机匣等难加工材料、复杂型面、高精度表面及低刚度薄壁等弹性件等传统切削方法难以达到的难题。最近几十年的时间里，人们通过各种渠道借助电能、热能、光能等多种能量及组合来探询新的加工工业，实现材料切除的特种加工技术，电火花线切割作为特种加工的一种特殊形式随着我国制造技术水平的提高得到了越来越广泛的应用。
电火花线切割是通过线状工具电极与工件间按规定的相对运动对工件进行脉冲加工。其工作机理是多个单词放电腐蚀积累的结果，对它的认识还有待深化，目前一般认为单次脉冲放电腐蚀的物理过程由电离—击穿、放电—热蚀、抛出—消电离等三个连续阶段组成。高速走丝电火花线切割不仅消耗昂贵的电极丝、增加换丝辅助时间而影响加工效率提高产品成本，还直接影响产品加工质量，严重时导致产品报废，而且频繁的断丝会使操作者的心情烦躁，增加了影响产品质量的不确定因素。
影响断丝的因素有很多种，但大致可以归为机械因素、电特性、工作液、操作因素及其他因素等五大类，现分别介绍如下。
1.机械因素
（1）电极丝传动系统由于装配、机械磨损等原因引起的储丝筒径跳动和轴向蹿动、导轮振摆、导轮轴承磨损而引起电极丝剧烈抖动。一般要求导轮V形槽的斜面圆跳动不大于5μm,导轮轴向窜动不大于2μm；导轮端面与导轮衬套端面间隙应在0.3—
0.5mm范围内。装配时将导轮、轴承、衬套清洗干净，轴承处填充高速润滑脂，装配
后导轮在高速运转时无杂音。导轮、排丝轮一般机床厂都有组件提供，通常导轮、排丝轮及其轴承使用6—8个月后即应成套更换。
（2）工件材料
①不同的工件材料由于熔点、气化点、导电系数等都不一样，因此，就必须根据具体的材料及工件结构合理地选择加工参数。
②刚开始切入工件材料时由于工件表面有毛刺、氧化皮、热处理残渣、铸造表面清理不彻底等原因容易引进断丝。线切割非金属材料的研究已经展开，但目前的技术尚不能对非金属材料加工。如果工件材料不纯，焊接存在夹渣、铸件夹砂等存在非金属材料时就会引起断丝。因此，线切割毛坯在加工前应彻底清理表面，铸件、焊接件在加工时应采取措施，尽量避免夹杂物缺陷。
③工件内部存在应力，当切除部分材料后，应力平衡被打破，工件材料变形可能出现夹丝现象。通常在线切割加工之前要对工件进行人工实效处理以消除内应力；如果条件受限制，应合理选择切割工艺路线，尽可能避免破坏材料应力平衡，或安排粗、精加工，粗加工时尽量去除多的材料，通过工件变形释放内应力，留较小切割加工量可减少工件变形引起夹丝现象发生。
（3）当加工快结束时，被分离部分工件材料突然移位、自行跌落容易造成断丝。
（4）限位开关失灵，滑板超出行程位置导致机床断丝。
2. 电特性
（1）功率放大晶体管在脉冲停歇时间里，有较大漏电流出现拉弧而断丝。
（2）脉冲电源有较大幅度的负半波时，将具有反极性加工特性，对电极丝的蚀除量很大，引起电极丝过分损耗而断丝。
（3）导电轮、导电块引电触点接触不良，造成放电加工不稳定引起断丝。
（4）数控系统抗干扰能力差，受干扰失控导致电极丝拉断，线切割机床应与振动源隔离，附近避免有强烈的电磁场，整个工作区应保持整洁，有条件的单位机床所在场所应恒温。
3.工作液
火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩，从而局限在较小的通道半径内火花放电，形成瞬时和局部高温来融化并气化金属，放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态，因此，工作液的选择与质量对加工过程能否进行及过程稳定性具有十分重要的影响。
线切割工作液可分水基和油基两种。油基工作液防锈性能较好、洗涤冷却性能差、切削速度和表面粗糙度稍差于水基工作液。油基工作液的质量标准为：棕褐色透明液体。pH值为8—10、全部乳化、48h产品无锈、水分及乙醇含量不大于10% 。
水基工作液由较好的洗涤、渗透、冷却性能，能提高切削速度，降低工件表面粗糙度值，但有的水基工作液防锈能力较差。水基工作液的质量标准为：黄色或橙色透明、半透明液体，固体为棕黄色，pH值为8—9，分散性均匀，防锈性（35°C±2°C）铸铁24h无锈，腐蚀性（55°C±2°C）45钢、黄铜24h无锈。
选用工作液时应根据侧重点选用线切割专用、质量可靠的、浓度适当的工作液，一般机床说明书中有推荐使用工作液牌号。此外工作液的清洁程度对断丝也有很大的影响，一般更换工作液以7天换一次为宜。
4．操作因素
（1）为了提高加工精度及工件的表面质量，应尽可能增大电极丝张紧力。但是，电极丝在放电加工时，频繁遭受急冷、急热的影响，并且往复经过多次弯曲、摩擦，绕丝过紧超过电极丝的弹性变形限度则会产生永久变形而断丝；如果电极丝过松在快速运转时就容易跳出导轮而被卡断，为了有效保证张紧力的大小可以设置一个张紧轮。
（2）对一定直径和材料的电极丝所能承受的短路电流峰值是有限度的。工作时一般按电极丝所能承受的最大短路电流峰值75%—90%选取。否则因短路瞬时冲击电流太大超过电极丝所能承受的电流值电极丝便被烧断。
（3）脉冲间隔选择太小时，脉冲停歇时间过短，不能充分消电离进而引起集中放电而断丝。
（4）工作液不足、放电间隙中排屑和消电离条件不佳，进给速度选择不当或进给速度不均匀，经常出现短路和开路的情况容易造成放电集中导致电极熔化。
5.其他因素
（1）电极丝材质抗拉强度低或者丝径选择太细容易断丝。通常情况下可根据根据厚度
（2）电极丝保管不善表面氧化变脆。
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
线切割加工论文数控加工论文 数控电火花线切割加工(wire cut EDM)的特点与工艺 摘要:本文对数控电火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,从实践经验中提出了一些解决途径和有效加工方法,相信对提高模具加工质量具有一定的借鉴作用。 关键词: 模具加工；WEDM；加工工艺；工件变形 0 前言 电火花线切割加工(wire cut EDM,简称WEDM)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进行切割加工的。 数控线切割加工零件的精度高,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,电火花线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,如冲摸、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(0.025～0.3mm),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。
电火花加工技术 一：电火花技术概述 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象，放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来。 早在十九世纪，人们就发现了电器开光的触点开闭时，以为放电，使接触部位烧蚀，造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初，电腐蚀被认为是有害的，为减少和避免这种有害的电腐蚀，人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后，便创造条件，转害为益，把电腐蚀用于生产中。1870年，英国科学家普利斯特里最早发现电火花对金属的腐蚀作用。当两极产生放电的过程中，放电通道瞬时产生大量的热，足以使电极材料表面局部熔化或汽化，并在一定条件下，熔化或汽化的部分能抛离电极表面，形成放电腐蚀的坑穴。直到1934年，前苏联科学家拉扎连柯等把电火花对金属的腐蚀作用利用起来。 后来，人们进一步认识到，在液体介质中进行重复性脉冲放电时，能够对导电材料进行尺寸加工，因此，创立了“电火花加工法”。电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一，最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代，电加工技术取得了突飞猛进的发展，可控性更高，数字化程度更好。 在中国电火花加工技术起步稍晚。根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策
略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。国内现在显然还没有一个能够独立进行原始创新的团队，因此注定要经历一个长时间痛苦的积淀过程，所以我认为中国的电火花技术创新之路别无选择。政府也越来越认识到高校已经不再是创新的主战场，必须依托企业才能实现。 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，至于一项技术能够发展多久，也要看这个行业中的人怎样去尽心敬业、钻研并推进它。 二: 加工原理及原理图 电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电 蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称EDM。 电火花加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极，两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质（常用煤油或矿物油或去离子水）中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙（0.01～ 0.05mm）。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近
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
特种加工论文 电火花线切割优缺点及发展 姓名：韩子元学号：100104112 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电三班
电火花线切割优缺点及发展 摘要：本文主要介绍了特种加工中电火花线切割技术，首先介绍了它的原理，然后分析了它的优点及其缺点，接着说明了它在实际中的主要应用方向，最后对线切割技术的发展趋势做出了陈述。 关键字：特种加工技术，电火花线切割，优缺点，发展 Abstract：In this article mainly introduces the special processing, first introduces the principle of its, and then analyses its advantages and disadvantages, then illustrates its main applications in the actual direction, finally the development trend of wire-cutting technology has made the statement. Key words: special processing technology, wire cutting, advantages and disadvantages, development 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。电火花线切割加工技术作为一种特种加工技术,具有许多传统加工所不具有的优点以及良好的发展前景。其中主要的原因是电火花线切割加工方法几乎可加工具有任何硬度的导电金属材料,且加工过程中不受宏观力的作用,从而可保证较好的加工精度与表面质量。 一．电火花线切割加工原理 电火花线切割加工是利用移动的细金属导线（钼丝或铜丝）作为电极，对工件进行脉冲火花放电，靠放电时局部瞬间产生的高温来除去工件材料，以此进行切割加工的方法。电极丝作为工具电极，被切割的工件作为工件电极。当来一个
线切割加工工艺指标及工艺参数 一、线切割加工的主要工艺指标 1．切割速度υ2．切割精度3．表面粗糙度4．线电极的磨损量 二、影响工艺指标的主要因素及其选择 1．加工参数对工艺指标的影响和选择 （1）峰值电流is （2）脉冲宽度Ton （3）脉冲间隔Toff （4）走丝速度 （5）进给速度 2．线电极丝对线切割工艺性能的影响及其选择 （1）电极丝直径的影响 （2）上丝、紧丝对工艺指标的影响 （3）电极丝垂直度对工艺指标的影响 3．工件厚度及材料的影响 （1）工件材料对工艺指标的影响 （2）材料的厚度对工艺指标的影响 4．工作液对工艺指标的影响及选择 （1）高速走丝选用专用乳化液，低速走丝选用去离子水； （2）切割速度、厚度、流量、流向、加工精度、表面粗糙度、对工作液浓度的影响。 （3）含Cr的合金材料，工作液的浓度较小，用蒸馏水配制。 （4）水类工作液，油类工作液对工作液浓度的影响。 （5）工作液的脏污程度对工艺指标的影响。 线切割加工工艺 一、零件图的工艺分析 1．明确加工要求； 2．分析主要定位基准，正确定位、装夹，确定加工坐标系； 3．采用合理的加工切割起始点和加工路线； 4．指明不宜或不能用电火花线切割加工的地方。 二、模坯准备 1．带有穿孔的成型电极或带有顶杆孔的型芯或抽芯孔模坯的准备； 2．加工型孔部分； 3．凸模的模坯。 三、常用夹具及工件的正确装夹找正方法 1．工件装夹的的一般要求 （1）工件的装夹基准面应清洁无毛刺； （2）夹具精度高； （3）精密、细小的工件应使用不易变形的专用辅助夹具，加工成批零件，应采用专用夹具。 2．工件的装夹方式 （1）悬臂式（2）两端支撑（3）桥式支撑（4）板式支撑（5）复式支撑 3．工件的调整 （1）百分表找正
电火花加工论文 电火花加工论文 姓名:易伟班级:2010级一班学号: 一加工原理及原理图 加工原理图: 加工原理: 电火花加工时,脉冲电源的一极接工具电极,另一极接工件电极,两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质(常用煤油或矿物油或去离子水)中。工具电极由自动进给调节装置控制,以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙~。当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制在工件上,形成所需要的加工表面。与此同时,总能量的一小部分也释放到工具电极上,从而造成工具损耗。 二电火花加工发展历程 电火花加工是利用两极见脉冲放电时产生的电腐蚀现象,对材料进行加工的方法。 早在十九世纪,人们就发现了电器开光的触点开闭时,以为放电,使接触部位烧蚀,造成接触面的损坏。这种放电引起的电极烧蚀现象叫做电腐蚀。起初,电腐蚀被认为是有害的,为减少和避免这种有害的电腐蚀,人们一直在研究电副食产生的原因和防止的办法。当人们掌握了它的规律之后,便创造条件,转害为益,把电腐蚀用于生产中。研究结果表明,当两极产生放电的过程中,放电通道瞬时产生大量的热,足以使电极材料表面局部熔化或汽化,并在一定条件下,熔化或汽化的部分能抛离电极表面,形成放电腐蚀的坑穴。 二十世纪四十年代初,人们进一步认识到,在液体介质中进行重复性脉冲放电时,能够对导电材料进行尺寸加工,因此,创立了“电火花加工法”。 电火花加工技术作为特种加工领域的重要技术之一,最早应用于二战时期折断丝锥取出时的加工。随着人类进入信息化时代,电加工技术取得了突飞猛进的发展,可控性更高,数字化程度更好。
线切割加工工艺的一般规律 线切割加工工艺指标的高低，一般都是用切割速度，加工精度、加工粗糙度及质量来衡量的，它的加工工艺规律主要表现如下： 一、切割速度 线切割加工就是对工件进行切缝的加工，切割速度即单位时间内电极丝中心所切割过的有效断面积，通常以mm2/min表示，有时也用进给速度mm/min附记切割原度的表示法。 1、工件及电极丝材料： 工件材料对切割速度有着明显的影响，按切割速度大小的顺序排列是：铝铜、钢铜、钨合金、硬质合金。 快走丝所用的电极丝多用钼丝，而慢走丝线切割加工多用铜电极丝，铜丝有黄铜丝与紫铜丝两种，其中黄铜电极丝的切割速度比紫铜的速度高一些。 2、工作液 快速走丝线切割加工的工作液由乳化油或乳化皂与水配制而成，而慢速走丝线切割加工的工作液多用去离子水，它的电阻率应视被加工材料及加工目的而定，有最佳值线切割加工一般所用电阻率值范围为10-100kΩ.cm。 3、电极丝张力 一般来说被加工材料越厚，张力应适当取大，切割速度将会增加。 切割速度除以上因素外，还跟进电位置、走丝系统精度、脉冲电源及变频进给的合理高速和工作液的供给方式等均有关系。 二、加工精度 加工精度主要分以切缝宽度为基础的形状精度以及形位精度和定位精度，严格地讲，还有内部形状精度。 1、形状精度
加工精度有从XY平面看的加工形状，平面精度与在切缝的Z轴方向的垂直精度，为了获得较高的形状精度，切缝的宽度不但要均匀平滑而且切缝的垂直精度，即切割面的线性度或鼓形度要小，由于影响形状精度的因素较复杂，因此维持加工条件的不变以及对误差的补偿措施是必要的，慢速走丝线切割加工的工件多为正月要鼓形（即工件中部凹进）而快走丝的却相反一般正件中部凸出。 2、形位与定位精度 形位和定位精度主要取决于包括机械精度在内的数值控制精度和切缝精度，其次还与确定原点方式的精度有关。 三、加工表面粗糙度及质量 慢速走丝电火花线切割加工的表面粗糙度常用下列公式表示： Rmax = K2tkIP 其中K2—常数tk—脉冲宽度IP—脉冲峰值电流 最后要讲的就是电火花线切割加工是在一个极短的时间内，在一个微小的区域内对金属进行熔化、汽化，发生极其复杂的物理化学冶金反应：工件表面重新元素化。并立即生成新的化合物放电，停止后又急骤冷却，变液相为固相，表面层在热冷作用下便会形成变质层，产生各种应力，又因为线切割加工多在水中进行，放电加工的同时会产生电解作用，这种作用对于内部组织不均匀的合金材料产生化学性的浸蚀，使被加工的工件表面出现缺陷。还有就是在水中加工工件表面因铜固溶会出现软化层影响加工面的质量度，所以加工完后的工件还需要喷砂等后序处理。 易升 2002/6/20
高速走丝电火花线切割断丝故障分析 随着机械工业、电子工业特别是航空工业的迅猛发展，机械制造技术面临着诸如涡轮叶片、航空螺旋、发动机机匣等难加工材料、复杂型面、高精度表面及低刚度薄壁等弹性件等传统切削方法难以达到的难题。最近几十年的时间里，人们通过各种渠道借助电能、热能、光能等多种能量及组合来探询新的加工工业，实现材料切除的特种加工技术，电火花线切割作为特种加工的一种特殊形式随着我国制造技术水平的提高得到了越来越广泛的应用。 电火花线切割是通过线状工具电极与工件间按规定的相对运动对工件进行脉冲加工。其工作机理是多个单词放电腐蚀积累的结果，对它的认识还有待深化，目前一般认为单次脉冲放电腐蚀的物理过程由电离—击穿、放电—热蚀、抛出—消电离等三个连续阶段组成。高速走丝电火花线切割不仅消耗昂贵的电极丝、增加换丝辅助时间而影响加工效率提高产品成本，还直接影响产品加工质量，严重时导致产品报废，而且频繁的断丝会使操作者的心情烦躁，增加了影响产品质量的不确定因素。 影响断丝的因素有很多种，但大致可以归为机械因素、电特性、工作液、操作因素及其他因素等五大类，现分别介绍如下。 1.机械因素 （1）电极丝传动系统由于装配、机械磨损等原因引起的储丝筒径跳动和轴向蹿动、导轮振摆、导轮轴承磨损而引起电极丝剧烈抖动。一般要求导轮V形槽的斜面圆跳动不大于5μm,导轮轴向窜动不大于2μm；导轮端面与导轮衬套端面间隙应在0.3— 0.5mm范围内。装配时将导轮、轴承、衬套清洗干净，轴承处填充高速润滑脂，装配 后导轮在高速运转时无杂音。导轮、排丝轮一般机床厂都有组件提供，通常导轮、排丝轮及其轴承使用6—8个月后即应成套更换。 （2）工件材料 ①不同的工件材料由于熔点、气化点、导电系数等都不一样，因此，就必须根据具体的材料及工件结构合理地选择加工参数。 ②刚开始切入工件材料时由于工件表面有毛刺、氧化皮、热处理残渣、铸造表面清理不彻底等原因容易引进断丝。线切割非金属材料的研究已经展开，但目前的技术尚不能对非金属材料加工。如果工件材料不纯，焊接存在夹渣、铸件夹砂等存在非金属材料时就会引起断丝。因此，线切割毛坯在加工前应彻底清理表面，铸件、焊接件在加工时应采取措施，尽量避免夹杂物缺陷。 ③工件内部存在应力，当切除部分材料后，应力平衡被打破，工件材料变形可能出现夹丝现象。通常在线切割加工之前要对工件进行人工实效处理以消除内应力；如果条件受限制，应合理选择切割工艺路线，尽可能避免破坏材料应力平衡，或安排粗、精加工，粗加工时尽量去除多的材料，通过工件变形释放内应力，留较小切割加工量可减少工件变形引起夹丝现象发生。 （3）当加工快结束时，被分离部分工件材料突然移位、自行跌落容易造成断丝。 （4）限位开关失灵，滑板超出行程位置导致机床断丝。 2. 电特性 （1）功率放大晶体管在脉冲停歇时间里，有较大漏电流出现拉弧而断丝。 （2）脉冲电源有较大幅度的负半波时，将具有反极性加工特性，对电极丝的蚀除量很大，引起电极丝过分损耗而断丝。
硅片多线切割技术详解 太阳能光伏网 2012-4-9 硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度
题目 线切割加工工艺分析 学生姓名 系（部）机械工程系 专业机械制造及其自动化指导教师
摘要 本论文是围绕线切割加工工艺来讲述的，首先简单的介绍了线切割加工，线切割加工作为一门特殊的加工方法，具有加工精度高、速度快、操作控制简便以及方便地加工复杂零件等特点，是机床数控技术的重要应用领域之一。文中描述了线切割加工的整个过程：（1）分析图样，明确加工要求；（2）对工件已加工表面进行分析，确定工艺基准；（3）根据工艺基准选择定位方法；（4）根据分析结果，合理选择切割路线和加工速度。并且针对加工生产过程中的常见问题，分析原因，问题主要出现在工件的装夹，切割路线的选择，电极丝的松紧和电脉冲的选择上。总结前人的经验，并制定合理的解决措施。由于线切割加工往往是最后一道工序，如果发生变形将造成难以弥补的损失。所以在制定线切割加工工艺时必须慎之又慎。 关键词： 电极丝、数控技术、线切割加工
Abstract This paper is about the process of cutting processing, first introduced simply wire-cutting processing, wire-cutting processing as a special processing method, has the processing speed, high precision, simple and convenient operation control processing complex components etc, nc technique is one of important applications. The paper describes the whole process of wire-cutting processing (1) analysis, clear pattern processing requirements, (2) the surface of workpiece machining, the paper analyzes technology standards, (3) according to the technical standards selection method, According to the results of analysis (4), the reasonable choice of cutting line and processing speed. In the process of production and processing of common problems, the paper analyzes the main problems in clamping workpiece, cutting line, the choice of electrode wire on the choice of firmness and electrical impulses. Summarize the experience, and formulate measures. Because wire-cutting processing is often last procedure, if the deformation will cause irreparable damage. So in wire-cutting processing process must be formulated. Keywords: Wire electrode, CNC technology, wire-cutting processing
线切割加工工艺规范 操作者必须受过线切割加工的专业培训，并经过考核合格取得上岗证后，才有资格进行线切割加工。在加工前的准备和实际加工过程中，必须遵守以下守则。 一、快走丝线切割加工工艺规范： 1、操作者在加工前要检查图纸资料是否齐全，坯件是否符合要求； . 2、认真消化全部图纸资料，掌握工装的使用要求和操作方法； 3、检查加工所用的机床设备，准备好各种附件，按机床按规定进行润滑和试运行； 4、操作者佩戴相应的安全防护工具。 快走丝线切割加工常见质量问题、产生原因和解决方法： (一)、加工程序编制要求： 1.根据工艺要求，按图纸尺寸编写加工程序，发现问题时找有关人员； 2.注意图纸尺寸是否分中，确定编程基准； 3.保证补偿正确； 4.将程序输入机床控制电脑； 5.编程坐标系应与工作坐标系一致。 】 (二)、工件装夹要求： 1.看懂图纸和工艺过程卡； 2.保证不拿错工件； 3.各穿丝孔不能赌塞； 4.工件装夹应牢固可靠，防止工件脱落砸坏机头； & 5.不能有异物在机头工作槽内； 6.机头不能与夹具发生干涉；
7.机头不能超出工作台行程，工件不要在机床上拖动。 (三)、技术要求： 1.电极丝直径~ (mm)； " 2.间隙补偿量（钼丝的内外偏移量）~ (mm)； 3.齿隙补偿量~ (mm)； 4.开口割凹模应先放气，再加工； 5.加工多个孔时先复线，按不同的孔径(规格)分类割，加工多个尺寸相同的孔时，应 先加工一个凸模，再采用试切法加工孔，每加工三个孔，至少用凸模实配一次； 6.加工凸模时应先加工孔再加工外围； — 7.不允许在带负载情况下改变脉宽，如工作过程需要改变，可在储丝筒停止时进行。 (四)、工艺参数选择（供参考） 1.冷却膏浓度选择：冷却膏对加工参数影响很大，具体见下表选择： 2.新快走丝线切割加工参数选择：脉冲宽度增加，功放管增多都会使切割速度提高，但加工表面粗糙度和精度会下降，其参数选择可参照下表： (五)、自检内容与要求 1. 操作者应检查前面各工序是否符合图纸及工艺要求； 2. 检查工件装夹的方向是否与编程方向相符； ]
电火花线切割技术的研究现状和发展趋势 专业：机械制造及自动化 班级：09机电3班 学生：高小欢 学号：090122025 指导老师：杨汉嵩 内容摘要： 随着机械制造业水平的不断提高和产品加工精度的需要，先进的机械制造技术的应用也就顺利成章， 及其主要内容。 发展趋势 关键字：现代机械制造技术电火花切割 前言 目前，随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多元化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展， 其他学科的高技术成果引入机械制造业中。因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。 机械制造行业不断遇到高硬度，高韧性，高熔点等难切割加工材料以及特殊结构特别市复杂曲面零件的加工难题。
加工技术的发展，促进电火花线切割加工新方法，新工艺的不断表现，扩大了电 火花线切割加工的适用范围。电火花切割技术是先进制造技术之一，在机械生产 中应用范围广，从国内来看，我国的电火花线切割加工技术发展迅速，尤其是我 国特有的单向(高速)走丝电火花线切割机构简单，价格低廉，各方面指标都有了 较大的提高。 因此，进一步研究高速走丝电火线切割加工技术，扩大其加工范围，尤其是 利用计算机等高科技工具和先进的科学方法来提高我国电火花线切割技术 水平，缩短同发达国家的差距，不仅具有重要的意义，而且具有显著的经济 和社会效益。 1 高速走丝线切割加工技术的现状 有我国特色的数控高速走丝电火花线切割加工技术自60年代末研制成功以 来，经过30年的不 断完善和发展，现已成为制造业中不可缺少的加工手段。目前，高速走丝线切割 机的切割速度已由过去的20～40mm 2 /min 普遍提高到100mm 2 /min 以上，有的可达到260mm 2 /min，机床的加工精度为±0.01mm，工件的表面粗糙度为R a 1.25～2.5 μm,因而可满足一般模具加工和其他复杂零件制造的要求。 随着科学技术的发展，对各类产品的制造要求越来越高，对线切割加工技术 也提出了更高的要求。国外(欧美、日本等)研究发展的数控低速走丝电火花线切 割机为适应对制造加工技术的要求，采用闭环数字交(直)流伺服控制系统，确保 优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在若干微米以内。同时机床具有 数字自适应控制电源、自动穿丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术， 此外对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。
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式中R丝——电极丝半径 δ电——单边放电间隙 线切割加工冲模的凸、凹模，应综合考虑电极丝半径R丝、单边放电间隙δ电以及凸、凹模之间的单边配合间隙δ配，以确定合理的间隙补偿值f0。 例如：加工冲孔模(即要求保证工件的冲孔尺寸)，以冲孔的凸模为基准，故凸模的间隙补偿值为：f凸=R丝+δ电，凹模尺寸应增加δ配。而加工落料模(即要求保证冲下的工件尺寸)，以落料的凹模为基准，凹模的间隙补偿值f凸=R丝+δ电，凸模的尺寸应增加δ配。见图1。偏移量的大小将直接影响线切割的加工精度和表面质量。若偏移量过大，则间隙太大，放电不稳定，影响尺寸精度;偏移量过小，则间隙太小，会影响修切余量。修切加工时的电参数将依次减弱，非电参数也应作相应调整，以提高加工质量。 图1凸模与凹模的间隙补偿值 (a)凸模(b)凹模 根据实践经验，线切割加工冲裁模具的配合间隙应比国际上所流行的“大”间隙冲模(《手册》推荐值)应小些。因为凸、凹模线切割加工中，工件表面会形成一层组织脆松的熔化层，电参数越大，表面粗糙度越差，熔化层较厚。且随着模具冲裁次数的增加，这层脆松的表层会逐渐磨损，使模具的配合间隙逐渐增大，满足“大”间隙的要求。
电火花线切割加工 摘要：近年来，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。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次论文当中来，所谓学以致用。 关键词：工业生产电火花线切割发展史加工质量程序编制
目录 摘要 (1) 第一章电火花线切割的结介绍 (3) 1.1电火花线切割的发展 (3) 1.2 电火花线切割机床的类型 (4) 第二章电火花线切割加工原理 (6) 2.1 脉冲电源 (6) 2.2 机械系统 (7) 2.3 断丝机理 (10) 2.4 加工控制 (11) 第三章电火花线切割加工质量 (12) 3.1 电火花线切割加工精度 (12) 第四章电火花线切割加工工作环境 (13) 第五章电火花线切割加工的应用 (14) 第六章电火花线切割加工的特点 (14) 6.1．试制新产品 (14) 6.2．加工特殊材料 (15) 6.3．加工模具零件 (15) 6.4电火花线切割加工的应用领域 (15) 参考文献 (16)
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，并在张紧状态下由上、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。
折边模折边浮块线切割加工工艺论文 线切割加工是模具生产制造中一门实践性很强的专业技术。有好的设备，好的控制系统，不一定就能加工出符合技术要求的工件，还必须重视工艺技术和加工技巧。只有工艺合理，才能保证加工质量，提高生产效率。 如1图所示，折边浮块是折边模核心零件，本身的制造精度较高，与其他零件的配合﹑滑位距离要求较为严格，同时要求折边浮块(Cr12模具钢)有一定的耐磨性和硬度（HRC45~50），不能变形。工作时，在滑槽中与其他零件相互配合上下快速移动，精确送纸折边，完成自动折边包装。 由于线切割切除工件材料时，材料内部应力的平衡状态被破坏，使工件产生一定的变形。折边浮块外形为“U”字型，结构较薄。热处理淬火前，应预加工出方槽（如2图所示），并留出单边1-2mm的加工余量；也可以在热处理淬火后，采用线切割粗割方槽，并留出单边0.5-1mm的加工余量，让工件在精加工之前充分变形，消除内应力。 图纸中的尺寸15+0.02mm方槽，需要两个相互垂直方向的线切割加工，加工工艺不合理，加工时容易产生错位现象。因此，在按3图加工方槽及外形时，采用两个φ6标准圆柱销定位，利用机床的自
动找中方槽的对称中心来加工方槽。另外，在按2图、3图、4图三个相垂直方向线切割加该浮块后，由于浮块四个3－0.01mm×1－0.03mm小凸台的干涉，存在加工盲区，如5图阴影部分所示。加工中需要合理的工艺和技巧，采用旋转切割的加工形式。 在设置电参数和刀具补偿量时，要考虑钼丝的磨损量，要充分考虑到零件的技术要求和几何形状，正常的加工电流I=1~1.5A，脉冲宽度t=8~16μS，脉冲间隙∕脉冲宽度=2~4，进给速度 =15~40mm2/min。一般来说，当系统的加工电流达到加工电源短路电流的75%～80%时，加工进给速度比较合适。电参数的设置因机床电器情况和操作者工作经验的不同会一定的细微差异。 随着计算机技术的广泛应用，线切割加工编程普遍采用电脑绘图式自动编程，编程难度不是很大，故这里重点介绍工艺思路及技术要点。 （1）2图加工路线及技术要点。 加工路线：从O1孔穿丝找中切割φ6+0.02——跳步O2孔穿丝切割φ6+0.02——跳步O3切割至A点按图中箭头方向逆时针切割至回A点结束，如2图所示。
电火花线切割加工方法的研究毕业论文 1 目录 摘要 (3) 第一章电火花线切割的介绍 1.1 电火花线切割的发展 (4) 1.2 电火花线切割机床的类型 (8) 第二章电火花线切割加工机理 2.1脉冲电源 (11) 2.2机械系统 (21) 2.3断丝机理 (23) 2.4加工控制 (28) 第三章电火花线切割加工质量 3.1电火花线切割加工精度 (35) 3.2工艺参数对加工精度的影响 (39) 第四章案例分析 4.1 3B格式编程 (42) 4.2 案例一 (44) 4.3 案例二 (46) 结论 (51) 致谢 (52) 参考文献 (53)
2 摘要 近年来，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。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次论文当中来，所谓学以致用。 关键词：工业生产电火花线切割发展史加工质量程序编制