数控电火花线切割加工工艺与编程

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

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

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。

防锈铝合金的电火花线切割加工工艺

防锈铝合金的电火花线切割加工工艺

摘要：电火花线切割加工防锈铝合金时，电极丝极易粘附氧化铝，馈电块磨损及腐蚀特别严重，影响加工零件的表面粗糙度及加工的稳定性和精度。探讨了有效控制馈电块磨损及腐蚀、提高加工效率与质量的措施和方法。

关键词：线切割加工；防锈铝合金；电极丝；馈电块

由于防锈铝合金具有特殊的理化性能，故在电火花线切割加工时存在着较多的问题。如：电蚀物（即氧化铝）易粘附在电极丝上；电蚀物颗粒较大，加工间隙易堵塞等。加工时间长，电极丝上粘附的氧化铝（AL2O3）越多，而氧化铝的导电性能极差，此时将影响电极丝的放电性能，并使馈电块加速磨损。另外，在切割防锈铝合金时，还可发现电极丝与馈电块间时有火花产生。针对上述问题，现从几个方面来探讨减轻馈电块腐蚀、改善加工表面粗糙度、提高加工稳定性和精度的措施。

1 加工屑粘附到电极丝上的原因分析

（1）脉冲电源参数搭配不当

电火花线切割加工时，间隙击穿后的初期主要为火花放电，其蚀除过程主要以汽化蒸发的形式进行。随着时间的延长，放电形式便从火花放电转为过渡电弧放电，此时的蚀除过程主要是通过热作用和放电柱对放电痕产生的压力来进行。放电柱对放电痕产生的压力越高，其熔融物抛出的速度就越高，在冷却介质中形成的球状加工屑的直径就越小。计算表明，放电点的压力P与放电峰值电流Im成正比，与放电时间T成反比。当Im确定后，P随时着T的增加而减少，从而使加工屑的直径及体积变大，导致加工屑的热惯性增大即不易冷却。因此，较宽的脉冲宽度易产生较大的加工屑，并易粘附到电极丝上。

如脉冲宽度较窄但间隔过小的话也会产生较大的加工屑。这是因为脉冲间隔过小会造成消电离不充分，此时很可能出现某个通道处连续多次的放电。由于该处每次击穿前的绝缘强度不断降低，故通道直径就可能变大，相应的电流密度就会变小，结果造成放电柱对放电痕的压力下降，从而产生较大的加工屑。由于氧化铝与钼丝的亲合作用较强，故电极丝上极易粘附这些较大的加工屑。

数控电火花线切割加工工艺解析　

李　亮　

（广东省茂名市第一职业技术学校，广东　茂名　５２５４００）　

摘　要：基于对数控电火花线切割加工工艺的解析与实验，概括了数控电火花线切割机床工艺参数与加　

工主要工艺指标之间关系。应当合理设置数控电火花线切割机床工艺参数表值，这对企业生产至关重要。　关键词：数控电花线切割加工；工艺解析；实验；总结　

电火花线切割加工是利用电极丝（钼线或铜线）　

与工件接通脉冲高频电源，电极丝穿过金属引电工件，　由储丝筒带动导支架上的引轮作往复交替移动。工件　

安装在工作台上，由数控装置按加工要求发出指令，　

控制两台步进电机带动工作台在水平ｘ、Ｙ两个坐标　

方向移动而合成任意曲线轨迹，工件被切割成所需要　

的形状。在加工时，由喷嘴将工作液以一定的压力喷　向加工区，当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的放电　

间隙时，两极之间产生火花放电而蚀除工件　。　

模具企业数控电火花线切割机床主要应用于加工：　

①各种复杂模具，精密零件、成型工具、样板等；②　

电火花成型加工用的金属电极，各种微细槽与孔、异　

形窄缝、任意曲线等。其一般作为模具企业零件加工　

的较后一道工序，要使零件达到设计图样要求的几何　

精度、形位精度、表面粗糙度等，应合理控制数控电　

火花线切割机床操作工序与设置机床工艺参数。其加　工操作与工艺流程包括：工件材料的选择一加工路线　

的规划一工件的装夹一非带电参数的调整一电参数的　

设置一线切割加工等。　

１　加工路线规划　

跟据零件图纸技术的要求，对线切割加工轨迹做　总体规划，在确定加工零件轮廓线及加工路线时，应　

首先考虑零件加工工艺质量（几何精度、表面粗糙度）　

的要求。同时，在选择加工路线时，应注意这几方面：　

①合理的选择切割起始点或穿丝孔位置；②合理确定　

加工路线（包括多次切割）；③考虑零件凸尖角线切割　

是否符合零件图样上技术要求；④计算与配给间隙补　偿厂值。　件的安装，也要参照一般机械工件装夹的工艺技术要　

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数控电火花线切割加工工艺

作者：魏联华

来源：《硅谷》2008年第23期

[摘要]首先介绍数控线切割加工的原理，接着分析数控线切割加工的特点，最后对数控线切割加工工艺进行详细的探讨。

[关键词]数控 线切割 加工工艺

中图分类号：TG4文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2008）1210115-01

线切割加工是电火花线切割加工的简称，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。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或形状复杂的工件。

一、线切割加工的原理

数控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。其加工原理如图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。

二、线切割加工的特点

线切割加工是利用电蚀加工原理进行加工的，具有以下特点：

（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。 龙源期刊网

（2）能加工细小、形状复杂的工件。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。

（3）电极丝在加工中是移动的，不断更新或反复使用，可以完全或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。

（4）依靠计算机计算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。