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)
第一章电火花线切割的介绍
1.1电火花线切割的发展
1.1.1 电火花线切割机的产生
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。
1.1.2 国内线切割机的发展
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。随着电子控制技术发展，放大样板、仿形和光电跟踪的控制方式也一度推动了线切割的进步。
1.1.3 国外线切割机的发展
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，丝速2~6米/分，无害化的去离子水。早期的慢走丝与快速往复走丝相比，精度、光洁度占优，而速度、切厚能力、内尖角的清根能力和操作方便均不及。
快慢走丝呈相互拟补，相互竞争，相互促进，各具特色，各展所长，将是长期共存的局面。快走丝不经铺垫直接卖到国外的可能很小，慢走丝也不可能把快走丝淘汰出局。凭借快走丝的廉价和实用，用示范推广的办法首先介绍到国外的某个地区，被认识和采用的可能也是有的。
1.2 电火花线切割机床的类型
1.2.1 按电极丝运行速度分
（一）高速电火花线切割机床（往复走丝电火花线切割机床）
高速电火花线切割机床的走丝速度为6～12 m/s，是我国独创的机种。往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和表面质量降低。
（二）低速线切割机床
低速线切割机床电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V 的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。（三）立式回转电火花线切割机床
立式回转电火花线切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同，两套主轴头之间的区域为有效加工区域。除走丝系统外，机床其他组成部分与高速走丝线切割机相同。
1.2.2 按电极丝运动轨迹的控制形式分
（一）靠模仿形控制电火花线切割机床
靠模仿形电火花线切割机床，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧的贴着靠模边缘作轨迹运动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件。
（二）光电跟踪控制电火花线切割机床
光电跟踪控制电火花线切割机床，其在进行线切割前，先根据零件图样按一
定比例描绘出一张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光点头始终追随墨线图形的轨迹运动，再借助于电气、机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动，从而切割出与图样形状相同的工件。
（三）数字程序控制电火花线切割机床
数字程序控制电火花线切割机床，采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工，不需要制作靠模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外95%以上的电火花线切割人机床都以采用数字化。
1.2.3 电火花线切割的应用范围
在目前的生产中，数控电火花线切割技术应用广泛，不仅是因其加工效率高精度高，更重要的是其加工范围广泛。数控电火花线切割可加工下列工件：
1、电火花成形用电极
线切割技术适合加工一般穿孔加工用、带锥度型腔加工用及微细复杂形状的电极，同时还有铜钨、银钨合金之类的电极材料。
2、模具
适用于加工各种形状的冲模、注塑模、挤压模、粉末冶金模、弯曲模等。
3、零件
适合于线切割加工的零件：
1)各种形状孔及键槽；
2)齿轮内外齿形；
3)窄长冲模；
4)斜直纹表面曲面体;
5)各种平面图案。
利用线切割加工零件的优势：可加工试验样件、各种型孔、特殊齿轮凸轮、成型刀具等复杂形状零件及高硬材料的零件；可进行微细结构、异形槽和标准缺陷的加工；可在坯料上直接割出零件；加工薄件时可多片叠在一起加工
第二章 电火花线切割加工机理
2.1 脉冲电源
电火花线切割的加工用的脉冲电源的作用是把工频交流电源转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给电极放点间隙所需要的能量来蚀除金属。脉冲电源对电火花加工的生产率、表面质量、加工精度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标有很大影响。电火花线切割脉冲电源的形式品种很多，如晶体管矩形波脉冲电源、高频分组脉冲电源、节能型脉冲电源等。
2.1.1 对脉冲电源的要求
对电火花线切割加工用脉冲总的要求是：
（1）有较高的加工速度 不但在粗加工时要有较高的加工速度，而且在精加工
时也应具有较高的加工速度。
（2）工具电极损耗低
（3）加工过程稳定性好 在给定的各种脉冲参数下能保持稳定加工，抗干扰能
力强、不易产生电弧放电、可靠性强、操作方便。
（4）工艺范围广 不仅能适应粗、中、精加工的要求，而且要适应不同工件材
料的加工。
脉冲电源要都满足上述要求是困难的，一般来说，为了满足这些总的要求，对电火花线切割加工脉冲电源的具体要求是：
1） 所产生的脉冲应该是单向的，没有负半波或负半波很小，这样才
能最大限度的利用极性效应，不过受工件表面粗糙度和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工脉冲电源的脉宽较窄（2～60μs ）,单个脉冲能量、平均电流（1～5A ）一般较小，所以线切割加工总是采用正极性加工。
2） 脉冲的主要参数，如峰值电流 e i 、脉冲宽度t i 、脉冲间隔t 0
等应能在很宽的范围内调节，以满足粗、中、精加工的要求。
3）脉冲电源不仅要考虑工作稳定可靠、成本低、寿命长、操作维修方便和体积小等问题，还要考虑节省电能。
2.1.2 晶体管矩形波脉冲电源
晶体管矩形波脉冲电源是利用功率晶体管作为开关元件而获得单向脉冲的。它具有脉冲频率高、脉冲参数容易调结、脉冲波形较好、易于实现多回路加工和自适应控制等自动化要求的有点，所以应用非常广泛，特别在中、小型脉冲电源中，都采用晶体
2.1.3 高频分组脉冲电源
高频分组脉冲波形如图2所示，它是矩形波派生的一种波形，即把较高频率的小脉宽t i和小脉间t0的矩形波脉冲分组成为大脉宽T i和大脉间T0输出。
矩形波脉冲电源对提高切割速度和减小表面粗糙度这两项指标是相互矛盾的，高频分组脉冲波形在一定程度上能解决这两者的矛盾，在相同工艺条件下，可获得较好的加工工艺效
2.1.4 节能型脉冲电源
为了提高电能利用率，近年来除用电感元件L来代替限流电阻，避免了发热损耗外，还把L中剩余的电能反输给电源。图4为这类节能电源的主回路原理及其
2.1.5 低速走丝线切割加工的脉冲电源
低速走丝线切割加工有其特殊性：一是丝速较低，电蚀产物的排泄效果不佳；二是昂贵的设备，必须有较高的生产率，为此常采用镀锌的黄铜丝作线电极，当火花放电时瞬时高温使低熔点的锌迅速溶化、气化爆炸式地、尽可能多地把工件上熔融的金属液体抛入工作液中。因此要求脉冲电源有较大的峰值电流，一般都在100～500A，但脉宽t
极短（0.1～1μs），否则电极丝将被烧断。
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2.2 机械系统
机床是线切割加工设备的主要部分，其结构形式和制造精度都直接影响到加工性能。机床一般由床身、工作台、走丝机构、丝架、工作液循环系统等几部分组成。
2.2.1．床身
床身为机床的支撑体，是安装其他部件的基础，通常采用箱式结构。床身内部放置机床电器。
2.2.2．工作台
工作台部件用来安放工件。由上下拖板、导轨、丝杆螺母副及变速机构4部分组成，其工作原理是驱动电动机通过变速机构将动力传递给丝杆螺母副，丝杆螺母副将传递过来的旋转运动变成沿坐标轴的直线运动，从而获得各种平面图形的曲线轨迹。
工作台的传动通常采用高精度丝杆螺母副，为保证定位精度和灵敏度，传动丝杠与螺母之间必须消除间隙。
2.2.3．走丝机构
走丝机构可分为高速走丝机构和低速走丝机构。
高速走丝机构的电极丝做高速往复运动，一般走丝速度为8～10 m／s,走丝速度等于储丝筒周边的线速度，在运动过程中，电极丝由丝架支撑，并依靠导轮保持电极丝与工作台垂直或倾斜一定的几何角度；
低速走丝机构的电极丝做低速单向运动，一般走丝速度低于0.2 m／s，
图5 快速走丝线切割机床
2.2.4.工作液
工作液循环电火花线切割加工必须在工作液中进行，其方式可将被加工工件浸在工作液中，也可以采用电极丝冲液的方式。一般情况下，工作液应具有以下几个方面的要求：
(1)工作液应具有一定的绝缘性。绝缘能力过高，介质击穿所耗能量过大，会降低蚀除量；绝缘能力过低，工作液成了导电体，则不能产生火花放电。
(2)有较好的冷却性能。电火花放电的局部瞬时温度极高，为了防止产生过热现象，必须使切削部位充分拎却．以带走火花放电时产生的大量热量。
(3)有较好的洗涤性能，利于排屑。
(4)有较好的防锈性能，利于机床维护和工件防锈。
(5)工作液对人体应无害，工作时，不放出有害气体。
不同的工艺条件需要不同的工作液，在低速走丝线切割加工中常采用去离子水和煤油作为工作液；高速走丝线切割加工中常采用乳化液作为工作液。加工时，工件的厚度、表面粗糙度要求不同，则选取工作液的型号也不同。另外，工作液的配比对加工的效果也会有很大影响，比如在低速走丝线切割加工中．对不同要求的零件应选取不同导电率的离子水；在高速走丝机床上，新配的工作液加
工效果并不良好．往往要经过一段时间切割后，加工效果才能达到最佳，但工作液不能太脏，否则容易引起电弧放电．烧坏电极。
2.3 断丝机理
造成断丝的原因是多方面的，工件材料的不同、工作液的性能优劣、电极丝的磨损、电极丝的张紧力、机床的导丝结构以及切割工艺参数的合理性等都与稳定线切割加工过程，提高线切割加工质量和延长电极丝的使用寿命有关。
2.3.1.跟工件有关的断丝
（1）工件经热处理后工件内部存在内应力，在切割过程中造成内应力释放，夹住钼丝而造成断丝。切割工件后，由于废料自重较大，在脱落瞬间夹住钼丝造成断丝。铸造类零件在铸造过程中可能造成的沙眼、气孔，工件内部有不导电的杂质，在切割过程中可能会拉断丝。工件表面覆盖层（如塑料薄膜，油漆等）不导电造成的断丝。
2.3.2.跟工作液有关的断丝
（1）工作的浓度不合理造成断丝。
（2）工作液冲刷不足造成的断丝。和回流通道是否堵塞，工作液喷出速度要合理，对于大厚度零件可以开大工作液喷出速度，使得工作液能充分进入切缝进行冷却和排屑。
（3）工作也不够或者堵塞造成无切削液加工，钼丝很快会烧断。因此，机床工作过程中要不定时检查工作液是否足够，循环通道是否畅通。
2.3.3.跟走丝机构有关的断丝
（1）跟导电块有关的断丝。（2）跟导轮有关的断丝。（3）张紧机构造成的断丝。（4）储丝筒造成的断丝（5）钼丝在储丝筒上缠绕不合理造成的断丝。钼（6）储丝筒运转电机的换向机构失灵造成的断丝。（7）钼丝没有放置在到轮的槽中造成的断丝。（8）钼丝热胀冷缩造成断丝。
2.3.4 跟编程有关的断丝
（1）工件加工编程路径不合理造成的断丝。2二次切割造成的断丝。
2.3.5. 跟钼丝本身有关的断丝
（1）钼丝质量差造成的钼丝。钼丝质量不好可能会造成断丝，应该选择质量好的钼丝进行加工。
（2）钼丝损耗造成的断丝。正钼丝张紧力不合适造成的断丝。废除的断丝头造成的断丝。钼丝打折或者叠丝造成断丝。
2.3.6.跟切割工艺参数有关的断丝
1工艺参数设置不合理造成的断丝。2工艺参数选择不合理会对钼丝损耗有很大影响，过大的损耗会加快断丝。3对于大厚度零件，通常排屑困难，工作也很难进入切缝中去，因此进给速度不能太快，否则容易引起短路或拉弧现象，从而很快烧断钼丝。4对于薄壁类零件，如果进给速度过快，也容易造成频繁短路，钼丝也很容易烧断或拉断。
2.4 加工控制
2.4.1线切割机床的加工原理
（1）线切割——数控电火花线切割加工的简称。
（2）工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。
（3）由于它利用的是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。
（4）工作原理如图6所示。
图6 线切割机床的加工原理
1－－数控装置2－－储丝简3－－导轮4－－电极丝5－－工件6－－喷嘴
7－－绝缘板8－－脉冲发生器9－－液压泵10－－水箱11－－控制步进电动机
（5）当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时，两者之间即产生火花放电而切割工件。
（6）通过数控装置l发出的指令，控制步进电动机11，驱动X、Y两托板移动，可加工出任意曲线轮廓的工件。
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
加工精度包括：被加工工件的外形精度，位置精度及表面粗糙度。影响电火花线切割机床加工的因素主要有偏移量、取件位置、切割路线、起点、装夹与定位及引入、超出、超切、回退程序等。
3.1.1 外形精度
1，被加工工件的外形精度是指从XY平面看到的加工外形的平面精度（即尺寸精度），被加工表面的Z向垂直度。
2，提高外形精度：要求切割面的线性度要小。即：被加工表面要均匀平滑，垂直度小。
3，慢走丝线切割加工的工件多为正腰鼓形，即工件中部凹进，
4，快走丝却相反，一般是工件中部凸出。
3.1.2 位置精度
1，位置精度——是指所切割轮廓间的相对位置偏差。
2，位置精度的决定因素：
a.机床本身的精度，即机床的机械精度和控制精度；
b.操作过程中所选用的定位方式。
3.1.3 加工表面粗糙度
1，表面粗糙度——是指加工后轮廓表面的微观不平度。
2，表示粗糙度的参数主要有：R
ɑ、R
z
、R
y
。
3，慢走丝线切割加工的表面粗糙度用下列公式表示：R
y = k
z
t
k
0.38 I
p
0.34
式中：κ
z 为常数；t
k
为脉冲宽度（μs）；I
p
为脉冲峰值电流（A）。
第四章电火花线切割加工工作环境
1．满足线切割机床所要求的空间尺寸
2．选择能承受机床重量的场所
3．选择没有振动和冲击传入的场所。
线切割放电机床是高精度加工设备，如果所放置的地方有振动和冲击，将会对机台造成严重的损伤，从而严重影响其加工精度，缩短其使用寿命，甚至导致机器报废。
4．选择没有粉尘的场所，避免流众多的通道旁边
(1) 线切割放电机器之本身特性，其空气中有灰尘存在，将会使机器的丝杆受到严重磨损，从而影响使用寿命
(2) 线切割放电机器属于计算机控制，计算机所使用的磁盘对空气中灰尘的要求相当严格的，当磁盘内有灰尘进入时，磁盘就会被损坏，同时也损坏硬盘
(3) 线切割放电机本身发出大量热，所以电器柜内需要经常换气，若空气中灰尘太多，则会在换气过程中附积到各个电器组件上，造成电器组件散热不良，从而导致电路板被烧坏掉。因此，机台防尘网要经常清洁。
5．选择温度变化小的场所，避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地方
(1)高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行，一般为室温20C
(2)由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量，如果温度变化太大则会对机器使用寿命造成严重影响。
6．选择屏蔽屋：因线切割放电加工过程属于电弧放电过程，在电弧放电过
程中会产生强烈的电磁波，从而对人体健康造成伤害，同时会影响到周围的环境。
7．选择通风条件好，宽敞的厂房，以便操作者和机床能在最好的环境下工作。
第五章电火花线切割加工的特点
（1）它以0.03～0.35mm的金属线为电极工具，不需要制造特定形状的电极。（2）虽然加工的对象主要是平面形状，但是除了有金属丝直径决定的内侧脚
的最小直径R（金属线半径+放电间隙）这样的限制外，任何的限制外，任何复杂的开头都可以加工。
（3）轮廓加工所需加工的余量少，能有效地节约贵重的材料。
（4）可无视电极丝损耗（高速走丝切割采用低损耗脉冲电源；慢速走丝线切
割采用单向连续供丝，在加工区总是保持新电极丝加工），加工精度高
（5）依靠微型计算机控制电极丝轨迹和间隙补偿功能，同时加工凹凸两种模
具时，间隙可任意调节。
（6）采用乳化液或去离水的工作液，不必担心发生火灾，可以昼夜无人连续
加工。
（7）无论被加工工件的硬度如何，只要是导体或半导体的材料都能实现加工。（8）任何复杂开头的零件，只要能编制加工程序就可以进行加工，因而很适
合小批零件和试制品的生产加工，加工周期短，应用灵活。
（9）采用四轴联动，可加工上，下面异形体，形状扭曲曲面体，变锥度和球
形等零件。
第六章电火花线切割加工的应用
6.1．试制新产品
在新产品开发过程中需要单件的样品，使用线切割直接切割出零件，无需
模具，这样可以大大缩短新产品的开发周期并降低试制成本。如在冲压生产时，未开出落料模时，先用线切割加工的样板进行成形等后续加工，得到验证后再
制造落料模。
6.2．加工特殊材料
切割某些高硬度，高熔点的金属时，使用机加工的方法几乎是不可能的，而采用线切割加工既经济又能保证精度。
6.3．加工模具零件
电火花线切割加工主要应用于冲模、挤压模、塑料模、电火花型腔模的电极加工等，由于电火花线切割加工速度和精度的迅速提高，目前已达到可与坐标磨床相竞争的程度。例如，中小型冲模，材料为模具钢，过去用分开模和曲线磨削的方法加工，现在改用电火花线切割整体加工的方法，制造周期可缩短
3/4~5/4，成本降低2/3~3/4，配合精度高，不需要熟练的操作工作。因此，一些工业发达国家的精密冲的磨削等工序，已被电火花和电火花线切割加工所代替。
6.4电火花线切割加工的应用领域
平面形状的金属模加工冲模、粉末冶金模、拉拔模、挤压模的加工
冲模用凹模的退刀槽加工、塑料用金属压模、塑立体形状的金属模加工
料模等分离面加工
形状复杂的微细电极的加工、一般穿孔用电极的电火花成形加工用电极制作
加工、带锥度型模电极的加工
试制零件的直接加工、批量小品种多的零件加工、试制品及零件加工
特殊材料的零件加工、材料试件的加工
各种卡板量具的加工，凸轮及模板的加工，成形轮廓量规的加工
车刀的成形加工
化纤喷嘴加工、异形槽和窄槽加工、标准缺陷加微细加工
工
参考文献
1.先进制造技术导论（王润孝主编北京科学出版社 2004）
2.先进制造技术（黎震主编北京理工大学出版社 2009）
3.特种加工（刘晋春白基成郭永丰主编机械工业出版社 2008 第五版）
4.先进电火花加工技术（赵万生主编北京国防工业出版社 2003）
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
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）。
哈尔滨工业大学 创新研修课 绝缘陶瓷电火花线切割加工实验研究报告 指导教师：郭永丰 班号：1108401 姓名：胡昉 学号：111084013 同组人员：张瑞丁海鑫
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 具体步骤如下： 将购回的丝盘上的电极丝绕在储丝筒上； 使储丝筒移动到其行程的一端，把电极丝通过导丝轮引向储丝筒端部的螺钉处并压紧； 打开张丝电机启停开关，旋动张丝电压调节旋钮，调整电压表读数至电极丝张紧且张力合适； 旋转储丝筒，使电极丝以一定的张力逐渐均匀地盘绕在储丝筒上； 待储丝筒以至其行程的另一端时，关掉张丝电机启停开关，从丝盘处剪断电极丝并固定好丝头。 (2) 电极丝垂直校正 在具有U、V轴的线切割机床上，电极丝运行一段时间、重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器具体步骤如下： 擦净工作台面和校正器各表面，选择校正器上的两个垂直于底面
电火花线切割概述 文档来自网络，是本人收藏整理的，如有遗漏，差错，还请大家指正！数控线切割实习目的及要求； 1、掌握线切割的加工原理、特点及应用范围 2、了解线切割机床的系统组成及各部分功能 3、掌握线切割机床的编程方法，至少掌握一种方法，熟练编制一般程序 4、掌握线切割机床的操作方法 5、了解线切割机床的自动编程方法 6、了解线切割机床的日常维护及基本故障排除 电火花线切割概述 电火花线切割机床采用电极丝（钼丝、钨钼丝等）作为工具电极，
在脉冲电源的作用下，工具电极和加工工件之间形成火花放电，火花通道瞬间产生大量的热，使得工件表面熔化甚至汽化，电火花线切机床通过X-Y拖板的运动，使得电极丝沿着预定的轨迹运动，从而达到加工工件的目的 本文以BKDC为例 机床规格： 控制轴数：X、Y、U、V四轴联动控制 最小设定单位：0.001mm 最小移动单位：0.001mm 输入方式：串行输入、磁盘输入、键盘输入 代码方式：ISO、3B、DXF代码 指令方式：增量值、绝对值 指令单位：公制、英制 齿隙补偿：X、Y、U、V四轴、0~127μm 线径补偿：0~9.999mm 加工方式：文件方式CMD、ISO、3B、DXF文件可转成ISO文件 自动对边、自动找正对孔中心 自动回垂直 切割方向：正向或反向
图形显示：工件上平面、下平面、丝架上平面、下平面图形比例系数任意选择 加工状态显示：切割图形实时跟踪 三种坐标显示 加工电参数显示 加工长度、加工时间、加工速度显示 工艺参数设置方式：程序设置、屏幕人工设置 机床电气控制方式：全自动顺序控制 短路处理：自动回退 断丝处理：返回切割起始点或断丝点穿丝后继续加工 加工停电处理：全状态记忆、可恢复加工 G功能 M功能 脉冲电源 空载电压峰值：DC100V 脉冲宽度：2、4、6、8、12、24、32、48、64μs十挡 脉冲间隙比：1~10挡 短路峰值电流：4~60A十五挡 波形：矩形脉冲、分组矩形脉冲 分组脉冲宽度：128、256、384、512μs四挡 分组脉冲间隙比：0~3四挡
创新研修课 绝缘陶瓷电火花线切割加工实验研究报告 指导教师：郭永丰 班号：1108401 姓名：胡昉 学号：111084013 同组人员：张瑞丁海鑫
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 具体步骤如下： 将购回的丝盘上的电极丝绕在储丝筒上； 使储丝筒移动到其行程的一端，把电极丝通过导丝轮引向储丝筒端部的螺钉处并压紧； 打开张丝电机启停开关，旋动张丝电压调节旋钮，调整电压表读数至电极丝张紧且张力合适； 旋转储丝筒，使电极丝以一定的张力逐渐均匀地盘绕在储丝筒上； 待储丝筒以至其行程的另一端时，关掉张丝电机启停开关，从丝盘处剪断电极丝并固定好丝头。 (2) 电极丝垂直校正 在具有U、V轴的线切割机床上，电极丝运行一段时间、重新穿丝后或加工新工件之前，需要重新调整电极丝对坐标工作台表面的垂直度。校正时使用一个各平面相互平行或垂直的长方体，称为校正器具体步骤如下： 擦净工作台面和校正器各表面，选择校正器上的两个垂直于底面的相邻侧面作为基准面，选定位置将两侧面沿X、Y坐标轴方向平行放好；
电火花线切割机床的原理与分类 机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称W），它是一种电加工机床,靠钼丝通过电腐蚀切割金属（特别是硬材料、行状复杂零件，同时，利用高能量密度的电火花放电烧蚀原理进行加工的。 电火花线切割机床原理 （1）数控线切割机床在加工时，切割（铜丝或钼丝）和工件之间加有20KHz、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件之间的距离足够近时（约0.01mm），电压击穿冷却介质，在线切割机的切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电，高能量密度电火花放电瞬间温度可以达到7000℃或更高，高温使被切削金属瞬间汽化，生成金属氧化物，熔融于切削液中，被移动中的线切割机刀具带出加工区域。 （2）电极丝沿其轴向（垂直或Z方向）作走丝运动。 （3）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动 电火花线切割机床分类 （1）高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种。 （2）低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS），其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。 （3）中速走丝电火花线切割机床，又叫“中走丝线切割”。是我国独创的，其原理是对工件作多次反复的切割，开头用较快丝筒速度、较强高频来切割，最后一刀则用较慢丝筒速度、较弱高频电流来修光，从而提高了加工光洁度。(end) 文章内容仅供参考() (2010-8-24) 本文由液压站https://www.doczj.com/doc/c413351229.html, 建筑吊篮https://www.doczj.com/doc/c413351229.html, 联合整理发布
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：
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
电火花线切割机常见故障诊断及排除方法 .CHINA-NTM.技术交流2008年3月11日 作者：淑惠，黄东强 燕大汽车附件厂 1 电火花线切割机故障诊断原则 1.1 先外部后部 随着电火花加工机床控制系统的不断改进，控制部分出现故障的几率越来越小，而绝大部分故障的发生都不是单板机或其他核心部分控制与触发电路造成的，而是由于外部电路或器件损坏而引起的。因此，维修人员应先从外部着手逐步向进行排查。不要随意地拆卸触发电路板、更改系统参数设置、任意调整运行模式等，这可能会导致新的故障产生。 1.2 先机械后电气 电火花加工机床最容易出现机械方面的故障，而这些故障往往也不容易被发现，易损件造成的故障就是一个典型例子。因此，维修人员要针对发生故障的局部围，首先从机械部分入手，仔细观察，认真排查故障，如是否有裂纹、松动、断裂、割裂等。而不是立即检查电路是否断路、短路，元器件是否损坏等电气故障。
1.3 先理论后实践 电火花加工机床的控制电路相对来说并不太复杂，这使得有些维修人员不看厂家提供的原理图、不分析故障产生的根本原因，盲目地进行带电维修操作，这会导致故障进一步的扩大。维修人员应在了解故障情况的基础上，认真分析故障产生的原因，从理论上弄清解决该故障的方法，然后才能付诸实践。 1.4 先简单后复杂 有些故障的产生是多种因素造成的。此时，应遵从先简单后复杂的程序，先解决难度小的故障，妥善处理好这些隐患后，再解决难度大的故障。在解决难度大的故障时，也应将其化整为零，先解决其简单部分，再处理复杂的部分。往往简单的问题解决后，难度大的问题也可能随之解决了。 2 电火花线切割机故障排除方法 2.1 例行检查法 例行检测法是指维修人员对设备启动前所进行的例行检查。具体包括以下几个方面： （1）电源 查看电火花线切割机的进线电源，其电压波动是否在±10%围、高次谐波是否严重、功率因素的大小、是否需安装稳压电源等。 （2）线切割加工液
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。
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
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。
电火花线切割机床的未来发展前景剖析 中航长风发布时间：2013-03-26 14:58 日益加剧的市场竞争要求模具制造周期越来越短，工业产品零件大型化和精度的不断提高要求模具日趋大型化和精密化。电火花加工技术亦要跟上这些要求。因此，快速、大型、精密、大厚度切割等都是电火花加工机床今后的发展方向。当然，不断提高电火花加工机床的可靠性、继续降低电极损耗、进一步简化操作、提高自动化程度及降低机床成本，仍旧是电火花加工机床的发展方向。高速铣削技术的发展促使电加工机床能加工更复杂、更精密及微细的型面和关键零件。 电火花线切割是中国独创的机床。它自60年代以来经过30多年的不断发展和完善，现已成为模具加工不可缺少的装备，也是中国模具生产企业中装备数量最多的电火花加工机床。目前它的切割速度有的已超过250mm2/min，加工精度达到±0.01mm，工件表面粗糙度为Ra1.25微米，因而可以在较低的价位上满足一般模具加工的需要。但随着模具制造的要求越来越高和面对低速走丝线切割机床的高性能，它就面临相当严峻的形势。今后高速走丝切割机床的发展策略应该是扬长避短，以发展中低档机床为主，使机床向适当的加工精度、良好的加工稳定性和容易操作及优良的性能价格比的方向发展。为此，高速走丝线切割机床应在基於PC的开放式数控系统方面、数字自适应脉冲电源、加工参数的优化及自动选取、人工智能技术的运用、机床整体结构的改进、螺距误差与间隙补偿技术的运用、多次切割工艺的应用进行研究，以及计算机软件的不断改进来提高机床的整体加工性能。 目前低速走丝电火花线切割机床和电火花成形机床的进口量很大，特别是数控电火花加工机床，中国机床市场占有率较低。对比国内外产品，中国设备与国外先进设备之间确实存在较大差距。根据中国模具工业发展情况和国内外主要电加工机床生产企业状况，展望未来，首要将发展重点放在中低档普及型数控电加工机床上。这一方面是因为大量的个体经营及股份制模具生产企业正大量需要，另一方面，这是中国电加工机床生产企业力所能及并占有一定优势。为了保证机床的稳定可靠，一些关键部件和元器件可采用高质量的国外产品。为了提高数控电火花加工机床的工艺水平，今后在脉冲电源（例如节能型无电阻电源、毫微秒级高峰值电流电源、微细加工电源、新型等能量脉冲电源、超精加工电源、专用辅助电源等）及电源波形检测、处理、控制技术等方面，在包括稳定性技术、适应控制技术、能量控制技术、各类加工工艺技术、检测技术等综合技术的专家系统方面，在刚度、热平衡、主轴头等的设计、个性化、集成化及造型和外观设计方面，在工作液的改进及其环保处理方面，在走丝系统和穿丝技术的改进方面等，都应加强研究和开发，以求不断进步。
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
实验二电火花线切割机床操作与工艺参数调整【实验目的】 1．2．3．4．5．了解DK7725F数控电火花线切割机床的组成； 熟悉电火花线切割加工的安全注意事项； 掌握钼丝的安装与调整方法； 初步掌握电规准的调整方法； 学生能独立设计零件，完成线切割机床的加工，掌握技术要 点，理论联系实际。 【实验仪器设备和材料】 1、DK7725F型电火花线切割机床。 2、机床夹具、1mm厚的不锈钢片、1.5mm或5mm或10mm 厚 的紫铜板和45钢。 3、内六角扳手、游标卡尺。 【实验内容】 1．DK7725F电火花线切割机床的构造与操作； 2．3．上丝----钼丝的安装与调整； 设计零件，画图或编程，调定合理的电参数加工零件。 【实验设备工作原理】 1．实验设备： 苏州普光机电有限公司生产的DK7725F型数控电火花线切割机床，如图1。
图1 基本组成 （1）床身：床身为箱形铸铁件，其上部支撑着上下拖板、贮丝筒、立柱、线架、机床电气控制等部件。 （2）工作台：工作台主要由工作台面、上拖板、下拖板、滚珠丝杠 副及齿轮箱等组成，采用滚动导轨，由步进电机经无侧隙齿轮传动带动滚珠丝杠来实现工作台纵、横运动。 （3）线架：机床线架包括立柱、上线架和下线架等部分。其中上线架可以升降，以适应加工不同厚度工件的需要。 （4）运丝机构：三相反应式步进电机通过弹性联轴器带动卷绕钼丝的贮丝筒旋转，从而带动钼丝运动；同时，贮丝筒沿其自身轴线往复运动，使钼丝均匀的、螺旋形的卷绕在贮丝筒上。贮丝筒轴向往复运动的换向及行程由有触点接近开关及撞杆控制，
两个换向开关中间有一个超程限位保护开关。 （5）工作液：工作液是由线切割专用工作液剂与水按一定配比混合而成的乳化液。 2．工作原理与适用范围 DK7725F电火花线切割机床是采用金属丝(通常叫电极丝)作为工具(电极)，在脉冲电源作用下，利用液体介质被击穿后形成电火花放电时，在火花通道中瞬间产生大量的热，使工件表面的金属局部熔化甚至气化，加上液体介质的共同作用而使金属被蚀除下来的原理，由CNC控制，使电极丝按预定的轨迹进行切割加工。 图1 线切割加工原理图 主要应用于以下几个方面： （1）加工模具； （2）加工电火花成型加工用的电极； （3）加工难加工材料的零件。 【实验步骤】 1. 讲解机床构成及安全操作注意事项；
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，