数控线切割加工工艺
- 格式：pptx
- 大小：2.08 MB
- 文档页数：90
下载文档原格式
合集下载
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工艺与编程数控电火花线切割加工工艺与编程是一种创新的加工方法，它利用程序控制的电脑技术，将电火花线切割机器中的电气放电机构与移动控制机构的技术结合起来，精密地切割出各种复杂形状的金属材料或非金属材料，得到高精度的加工结果。
数控电火花线切割加工工艺的基本原理是利用放电加热将工件材料熔化或蒸发掉，并通过程序精确定位和控制电极与工件的距离，在放电中加以控制，使放电的控制和定位达到高精度的加工要求。
在数控电火花线切割加工工艺中，编程是非常关键的一环。
编程就是根据图样或三维模型建立数控切割程序的过程，其核心是刀具路径的优化和控制策略的确定。
编程需要遵循一定的规范，需要根据材料属性、机床性能、刀具特性等因素进行不同的处理。
数控电火花线切割加工工艺的编程过程中，需要首先进行几何建模，将模型导入电脑，然后进行CAD图形设计，确定刀具路径和控制策略，再建立CAM加工程序，得到数控切割的参数。
在编程中，需要考虑到材料的切割性能，加工过程中的热效应，断电保护、电极磨损等问题，使切割结果达到高质量和高效率。
在数控电火花线切割加工工艺的实施过程中，还需要注意一些技术要点。
首先是清洁工件表面，以确保电极与工件之间的间隙均匀；其次是对电极进行选择和安装，这需要结合切割材料的特性和要求；另外还需要标定工件坐标系，确保程序的准确性；最后是进行切割参数的优化，这需要进行多次试切，寻找最佳的加工参数。
数控电火花线切割加工工艺与编程具有很高的自动化程度，可以极大地提高加工效率和加工质量。
在精密工件制造、零部件加工、模具制作等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步，数控电火花线切割加工工艺和编程将会不断创新和完善，为现代制造业发展起到更加重要的作用。
数控电火花线切割加工
数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工技术（简称EDM）是一种高精度加工技术。
从1970年代开始，欧美等国家就开始大规模应用EDM技术进行制造业的加工，尤其是钢模等工具的加工领域。
随着科学技术的迅速发展，EDM加工技术在国内的发展越来越迅猛。
本文将深入探讨EDM加工技术的基本原理、加工特点和应用领域。
一、EDM加工技术的原理EDM加工技术是一种利用电火花的放电原理进行加工的技术。
该技术是通过在工件表面上形成一个电火花放电区域，然后通过电极在工件上移动，从而以放电所破坏的任何材料为导向面进行放电加工。
其基本原理就是用铜电极和工件之间的电场来产生放电，以达到材料加工的效果。
二、EDM加工技术的特点1、高精度EDM加工技术具有非常高的加工精度。
最小加工精度可以达到几微米。
这种精度的实现主要得益于电极和工件之间的放电距离非常短，因此实现了高精度加工。
2、适用性广EDM加工技术是一种非接触式加工技术，不会产生机械性变形，还可以对材料进行无需透过的加工。
这种特点使得EDM加工技术被广泛应用于制造业的各个领域，如钢模、微孔加工、局部加热、特种材料加工等领域。
3、加工效率高EDM加工技术擅长处理小型工件，能够以高速度进行加工，并且适合加工硬度较高的材料。
其加工速度比传统加工方式快数倍。
同时，EDM加工技术还可以实现多种复杂形状的加工。
三、EDM加工技术的应用1、模具加工在模具的制造过程中，EDM加工技术几乎不可或缺。
在制造钢模等高精度模具时，人们越来越依赖EDM加工技术来提高高精度模具的生产效率和质量。
例如EDM加工技术可以用来制造汽车制动器，轮胎、零部件等。
2、微孔加工EDM加工技术在微细加工领域也具有潜力，可以用来加工出各类细小的孔洞和小圆形孔，例如墨盒的喷嘴孔、医疗器械的药孔等。
3、局部加热EDM在融合、碳化、钎焊和热处理等领域中，可充当局部加热剂，并被广泛地应用。
四、EDM加工技术发展趋势随着科学技术的不断发展，EDM加工技术还有很多的发展方向和潜力。
数控线切割的加工原理
数控线切割的加工原理
1.数控系统
数控线切割的核心是数控系统，它由计算机及其相关设备组成。
计算
机通过数学模型、CAX软件或CAD系统对待加工零件进行设计和模拟。
然后，将设计好的加工程序输入数控机床的控制系统，通过控制系统对切割
设备进行操作和控制。
2.切割工具
3.加工参数设置
在数控线切割加工前，需要设置相应的加工参数，包括切割速度、电流、脉宽、零件尺寸等。
这些参数会根据不同材料的硬度和加工要求进行
调整。
严格控制加工参数的设置可以确保切割质量的稳定性和准确性。
4.加工操作
一般来说，数控线切割的加工操作包括以下几个步骤：首先，将待加
工材料放置在数控机床的工作台上，根据加工要求进行定位和夹紧；然后，根据预先设计好的切割程序编写切割指令；接下来，启动数控系统，将切
割指令发送给数控机床；最后，数控机床按照指令控制切割工具进行切割。
5.加工监测和质量控制
在数控线切割加工过程中，需要通过实时监测和控制来保证加工质量。
数控机床通常配备有传感器来监测切割工具的运动状态和加工质量，如温度、张力、电流等。
通过对这些数据的分析和处理，可以及时发现异常情
况并采取相应的调整措施，以保证切割质量和加工效率。
总结起来，数控线切割实现对金属材料的精确切割主要依靠数控系统、切割工具、加工参数设置、加工操作和质量控制等关键要素。
这些要素的
协同工作可以实现高精度、高效率、高自动化程度的金属加工，广泛应用
于工业生产和科研领域。
数控电火花线切割加工(wire cut EDM)的特点与工艺
日 程术 技
数控电火花线切割加工（ ｉ ｕ Ｄ ） ｗ ｒ ｃｔ Ｍ 的 ｅ Ｅ 特点与工艺
李鸿鹏 中航工业昌飞公司
攮奠 ： 文对 数控 电火花 线切割加 工 的 本
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 八分析， 实践经验中提 深 从
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线切割加工工艺 ２ １薄 工件的 加工 ．
图２ 所示 的凸模 也是从坯 料 外切入 ， 图 此 形没有较 大的 圆弧 段 ， 变形 时切缝 不是 闭合 ， 而是张 开。继 续切割ＨＧ 段时 ， 凸模上 的ＡＢ 和
关 键词 ： 具加 工 １ｗＥ Ｍ ；加 工 工 模 Ｄ
一
１ １ 用来 加工一般切 削方法 难以Ｊ Ｔ 或 ． ｌ ＿ Ｕ 有些 工件 切 割后 ， 寸总 是 出现 明 显偏 尺 无法 加工的形状 复杂的工件 ， 如冲摸 、凹凸模 差 ， 检查机床精度 、数控柜和程序 都正常 ， 最
及外形复杂的精密零件等 。 后才发现是 因为变形引起 的。 １ ２ 不 像电火花成 形加工那 样要制造特 ． ２２ １工件变形和开裂 ．． 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
种新的 工艺形式 ， 它是利用移动 的细 金属丝 响 ， 因而 电极丝很容易产生抖动。 ，。 Ｊ 、 作为工具 电极 ， 在金属 丝与工件 间通 以脉冲电 另外 ， 割薄 工件的速 度快 ， 切 变频 进给也 而 速 流 ， 用脉冲放 电的电腐蚀作用对 工件进行切 快 ， 步进 电机的速 度有 一定 的技术 范 围， 利 割加工的 。 度太快时（ 指超过它承受的最 高脉冲频率） 会产 ｉ 数控线 切割 加工零件的精 度高 ， 适应平面 生失步和丢步现 象 ， 这些都 会影响工件 的加工 复 杂形状 零件 的加工 ， 具有 应用 灵活 ， 工周 精度。为克服 上述现象 ， 证薄工件的 加工质 加 保 期短 ， 节约材料等特点。 量， 建议采取下列措施 ： 目前在新产 品的研 制和开发中 ， 量采用 大 ２ １ １把加工 电压调至５ Ｖ ．． ０ 左右 ； 数控 线切割技 术来直接切割零 件 ， 缩短研 发周 ２ １２调整脉宽 ， ．． 使之小于１ Ｓ ０ ｌ ｕ 图３ 未淬火件张 Ｉ变形 图４ ＝ １ 淬火件切割 期 。然 而 ， 先进 的机床 ， 再 如果 没有重 视加 工 ２ １３ 加 工电流控 制在０ ２ ．Ａ范围 后变形 ．． ．～０ ３ 的 工艺技 术与 操作技 巧 ， 没有做 到工 艺合理 ， 内 ； ⑤ 尖 角处 开裂 是 不能 高效地 加 工出高 质量的 工件 。因此 在 ２１４减小 电极丝抖动 。 ．． 图５ 为较 大的 凹模 ， 因内形尖 角处 没有较 ， 实际操作过程中 ， 必须重视有关加工技术 。 如果储 丝筒是直流 电机拖 动的 ， 变电 大的工艺 圆角ｒ所 以当切去 内框体积较大时 ， 则改 枢 电压， 降低转速 ； 如果 是交流 电机 拖动的 ， 使材料应 力平 衡受到严重破 坏 ， 则 致使尖 角处 因 １ 数控 电火花线切剖加工的特点 应力集中而开 裂 随着数控 电火花 线切割机 床的 普及 ， 电火 在Ａ、Ｂ、Ｃ 的任意两 相 中串接 ｌ～ｌ ｉ、 相 Ｏ ５２ 花线 切割机 床 已逐渐 从单一 的冲 裁模具 加工 ７ ｗ线绕电阻 ， ５ 降低相电压， 使其换 向过渡时 间 ⑥凹模 中间部 位宽度变小 图６ 为一 个长宽 向 各类模具 及 复杂精 密模具 和其 他各类 零件 稍为拉长 ， 实现软换向 ， 减少抖动 ； 比较 大的窄 长 凹模 ， 在切 割后 测量时 ， 发现 槽 ２ １ ５在上下导轮 之间加 宝石夹持 器； ．． 的中 间部 位变窄 ， 这是 由于图形中的长槽 和小 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 ， ２ １６ 如果装置夹持 器有困难 ， 可采用 槽的应力变形所引起的。 ．． 也 金 属材料的硬度和韧性 并不影 响其加 工 ， 电火 辅料 加厚的方法 ， 大厚度 ， 阻尼增加 ， 加 使 从而 花线 切割 主要用来加 工淬火钢 和硬 质合金 ； 可 防止电极 丝抖 动。使用这种 方法比较 简便 ， 当 前绝 大多数电 火花线 切割机 ， 采用数字程序 而且加工 电参数也不需要调整改动。 都 控制 ， 其工艺特点如下 ： ２２减少与防止工件的变形和开裂 ．
数控电火花线切割加工（ ｉ ｕ Ｄ ） ｗ ｒ ｃｔ Ｍ 的 ｅ Ｅ 特点与工艺
李鸿鹏 中航工业昌飞公司
攮奠 ： 文对 数控 电火花 线切割加 工 的 本
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 八分析， 实践经验中提 深 从
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线切割加工工艺 ２ １薄 工件的 加工 ．
图２ 所示 的凸模 也是从坯 料 外切入 ， 图 此 形没有较 大的 圆弧 段 ， 变形 时切缝 不是 闭合 ， 而是张 开。继 续切割ＨＧ 段时 ， 凸模上 的ＡＢ 和
关 键词 ： 具加 工 １ｗＥ Ｍ ；加 工 工 模 Ｄ
一
１ １ 用来 加工一般切 削方法 难以Ｊ Ｔ 或 ． ｌ ＿ Ｕ 有些 工件 切 割后 ， 寸总 是 出现 明 显偏 尺 无法 加工的形状 复杂的工件 ， 如冲摸 、凹凸模 差 ， 检查机床精度 、数控柜和程序 都正常 ， 最
及外形复杂的精密零件等 。 后才发现是 因为变形引起 的。 １ ２ 不 像电火花成 形加工那 样要制造特 ． ２２ １工件变形和开裂 ．． 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
种新的 工艺形式 ， 它是利用移动 的细 金属丝 响 ， 因而 电极丝很容易产生抖动。 ，。 Ｊ 、 作为工具 电极 ， 在金属 丝与工件 间通 以脉冲电 另外 ， 割薄 工件的速 度快 ， 切 变频 进给也 而 速 流 ， 用脉冲放 电的电腐蚀作用对 工件进行切 快 ， 步进 电机的速 度有 一定 的技术 范 围， 利 割加工的 。 度太快时（ 指超过它承受的最 高脉冲频率） 会产 ｉ 数控线 切割 加工零件的精 度高 ， 适应平面 生失步和丢步现 象 ， 这些都 会影响工件 的加工 复 杂形状 零件 的加工 ， 具有 应用 灵活 ， 工周 精度。为克服 上述现象 ， 证薄工件的 加工质 加 保 期短 ， 节约材料等特点。 量， 建议采取下列措施 ： 目前在新产 品的研 制和开发中 ， 量采用 大 ２ １ １把加工 电压调至５ Ｖ ．． ０ 左右 ； 数控 线切割技 术来直接切割零 件 ， 缩短研 发周 ２ １２调整脉宽 ， ．． 使之小于１ Ｓ ０ ｌ ｕ 图３ 未淬火件张 Ｉ变形 图４ ＝ １ 淬火件切割 期 。然 而 ， 先进 的机床 ， 再 如果 没有重 视加 工 ２ １３ 加 工电流控 制在０ ２ ．Ａ范围 后变形 ．． ．～０ ３ 的 工艺技 术与 操作技 巧 ， 没有做 到工 艺合理 ， 内 ； ⑤ 尖 角处 开裂 是 不能 高效地 加 工出高 质量的 工件 。因此 在 ２１４减小 电极丝抖动 。 ．． 图５ 为较 大的 凹模 ， 因内形尖 角处 没有较 ， 实际操作过程中 ， 必须重视有关加工技术 。 如果储 丝筒是直流 电机拖 动的 ， 变电 大的工艺 圆角ｒ所 以当切去 内框体积较大时 ， 则改 枢 电压， 降低转速 ； 如果 是交流 电机 拖动的 ， 使材料应 力平 衡受到严重破 坏 ， 则 致使尖 角处 因 １ 数控 电火花线切剖加工的特点 应力集中而开 裂 随着数控 电火花 线切割机 床的 普及 ， 电火 在Ａ、Ｂ、Ｃ 的任意两 相 中串接 ｌ～ｌ ｉ、 相 Ｏ ５２ 花线 切割机 床 已逐渐 从单一 的冲 裁模具 加工 ７ ｗ线绕电阻 ， ５ 降低相电压， 使其换 向过渡时 间 ⑥凹模 中间部 位宽度变小 图６ 为一 个长宽 向 各类模具 及 复杂精 密模具 和其 他各类 零件 稍为拉长 ， 实现软换向 ， 减少抖动 ； 比较 大的窄 长 凹模 ， 在切 割后 测量时 ， 发现 槽 ２ １ ５在上下导轮 之间加 宝石夹持 器； ．． 的中 间部 位变窄 ， 这是 由于图形中的长槽 和小 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 ， ２ １６ 如果装置夹持 器有困难 ， 可采用 槽的应力变形所引起的。 ．． 也 金 属材料的硬度和韧性 并不影 响其加 工 ， 电火 辅料 加厚的方法 ， 大厚度 ， 阻尼增加 ， 加 使 从而 花线 切割 主要用来加 工淬火钢 和硬 质合金 ； 可 防止电极 丝抖 动。使用这种 方法比较 简便 ， 当 前绝 大多数电 火花线 切割机 ， 采用数字程序 而且加工 电参数也不需要调整改动。 都 控制 ， 其工艺特点如下 ： ２２减少与防止工件的变形和开裂 ．
数控线切割加工原理.
• 切割速度vwi 通常高速走丝线切割速度为4080mm2/min，慢速走丝线切割速度可达350mm2/min。
二、影响工艺指标的主要因素 （一）脉冲电源主要参数的影响
• • • • • 放电峰值电流的影响 脉冲宽度的影响 脉冲间隔的影响 空载电压的影响 放电波形的影响
(二)线电极及其走丝速度的影响
3.桥式支撑方式 桥式支撑方式是在两端支撑的夹具 上，再架上两块支撑垫铁（图7-18）
4.板式支撑方式 板式支撑方式是根据常规工件的形 状，制成具有矩形或圆孔形的支撑板夹具（图719）。
5.复式支撑方式 在通用夹具上装夹专用夹具，便成 为复式支撑方式（图7-20）
（三）工件位置的校正方法
1.拉表法 拉表法是利用磁力表架，将百分表固定在 丝架或其它固定位置上，百分表头与工件基面接 触，往复移动床鞍，按百分表指示数值调整工件。 校正应在三个方向上进行（图7-21）
三、数控线切割加工的应用
加工模具 加工电火花成形加工用的电极
加工零件
第二节 影响数控线切割加工工艺 指标的主要因素
一、主要工艺指标
• 切割精度 线切割加工后，工件的尺寸精度、形状 精度和位置精度称为切割精度。 • 表面粗糙度 线切割加工中的工件表面粗糙度通常 用轮廓算数平均值偏差Ra值表示。
加工的原理图。
二、数控线切割加工的特点
• 它是以金属线为工具电极，大大降低了成行工具 电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间， 加工周期短。 • 适合于小批量零件和试制品的加工。 • 无论被加工工件的硬度如何，只要是导电体或半 导电体的材料都能进行加工。 • 有效的节约贵重材料。 • 依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使冲模加工 的凹凸模间隙可以任意调节。
第七章 数控线切割加工工艺
二、影响工艺指标的主要因素 （一）脉冲电源主要参数的影响
• • • • • 放电峰值电流的影响 脉冲宽度的影响 脉冲间隔的影响 空载电压的影响 放电波形的影响
(二)线电极及其走丝速度的影响
3.桥式支撑方式 桥式支撑方式是在两端支撑的夹具 上，再架上两块支撑垫铁（图7-18）
4.板式支撑方式 板式支撑方式是根据常规工件的形 状，制成具有矩形或圆孔形的支撑板夹具（图719）。
5.复式支撑方式 在通用夹具上装夹专用夹具，便成 为复式支撑方式（图7-20）
（三）工件位置的校正方法
1.拉表法 拉表法是利用磁力表架，将百分表固定在 丝架或其它固定位置上，百分表头与工件基面接 触，往复移动床鞍，按百分表指示数值调整工件。 校正应在三个方向上进行（图7-21）
三、数控线切割加工的应用
加工模具 加工电火花成形加工用的电极
加工零件
第二节 影响数控线切割加工工艺 指标的主要因素
一、主要工艺指标
• 切割精度 线切割加工后，工件的尺寸精度、形状 精度和位置精度称为切割精度。 • 表面粗糙度 线切割加工中的工件表面粗糙度通常 用轮廓算数平均值偏差Ra值表示。
加工的原理图。
二、数控线切割加工的特点
• 它是以金属线为工具电极，大大降低了成行工具 电极的设计和制造费用，缩短了生产准备时间， 加工周期短。 • 适合于小批量零件和试制品的加工。 • 无论被加工工件的硬度如何，只要是导电体或半 导电体的材料都能进行加工。 • 有效的节约贵重材料。 • 依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使冲模加工 的凹凸模间隙可以任意调节。
第七章 数控线切割加工工艺
数控线切割加工原理特点及应用
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 离情况移动工作台，当电 极丝中心分别与纵横方向 基准线重合时，工作台纵、 横方向上的读数就艺与编程》
2.火花法
移动工作台使工件 的基准面逐渐靠近电极 丝，在出现火花的瞬时， 记下工作台的相应坐标 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。
如图所示。加工程序引入点为A， 起点为a，则走向可有： ①A-a-b-c-d-e-f-a-A ②A-a-f-e-d-c-b-a-A 如选②走向，则在切割过程中， 工件悬留在被切缝af切开后易变 形的部分，会带来较大误差。如
选①走向，就可减少或避免这种 影响。如加工程序引入点为B点， 起点为d，这时无论选哪种走向， 其切割精度都会受到材料变形的 影响。
《数控加工工艺与编程》
第三节 数控线切割加工工艺的制订
一、零件图的工艺分析 不适合或不能使用电火花线切割加工的工件，有如下
几种： 1）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； 2）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丝半径加放电间隙所形成的圆角 的工件；
《数控加工工艺与编程》
数控线切割的加工原理 1—工作台 2—夹具 3—工件 4—脉冲电源 5—电极丝 6—导轮
7—丝架 8—工作液箱 9—储丝筒
《数控加工工艺与编程》
二、数控线切割加工特点
（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。
机械制造及其自动化毕业设计_线切割加工工艺分析(可编辑)
机械制造及其自动化毕业设计_线切割加工工艺分析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AbstractThis 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 thechoice 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 目录前言 1第一章初识电火花线切割 2第一节电火花线切割的行业归属 2第二节电火花线切割的工作原理 2第三节电火花线切割加工分类及其控制方式 3第四节控制介质 3第五节电火花线切割的加工工艺 3第二章电火花线切割工艺分析 4第一节工艺分析及切割路线的确定 4第二节加工速度分析 6第三节电极丝的选择及使用方法7第四节线切割的控制过程 10一、工件零件的平移控制10二、走丝系统的功能10三、高频电源的选择10四、自适应控制11第五节脉冲电源对线切割的影响12第六节加工表面粗糙度的影响因素及非电参数的影响12 第三章电火花线切割工艺的改进13第一节对图样进行分析和审核13第二节装丝技巧13第三节改进切割方法14第四节选择合理的工艺参数15第五节编程注意事项15一、冲模间隙和过渡圆半径的确定 15二、计算和编写加工程序16结论17参考文献18附录19致谢20前言传统的机械加工已经有很久的历史,它对于人类的生产技术和物质文明起了极大的作用。
第十章电火花数控线切割加工机床
•23
五、影响线切割加工的工艺因素(7)
影响线切割加工的主要工艺因素(4)：
放电波形 脉冲放电波形的前沿和后沿以陡些为好。如图10-2所 示，如果脉冲前沿不陡，则气化爆炸力不强，使金属蚀除量少 ，且击穿点早晚不统一，单个脉冲放电能量有差别，使加工表 面粗糙度不均匀，前、后沿不陡，还限制了脉冲频率的提高。 必须指出，前、后沿太陡会加快电极丝损耗。总之，在相同的 工艺条件下，高频分组脉冲常常能获得较好的加工效果。电流 波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较少。不过当脉宽很 窄时，必须有陡的前沿才能进行有效的加工。
•20
五、影响线切割加工的工艺因素(4)
影响线切割加工的主要工艺因素(1)：
脉冲宽度Ti 脉冲宽度的大小标志着单个脉冲能量的 强弱，对加工效率、零件的表面粗糙度和加工稳定性 影响最大。对于不同的工件材料和工件厚度，应合理 地选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度越宽，单个脉冲的 能量就越大，切割效率也越高。由于放电间隔较大， 所以加工较稳定，但是表面粗糙度就差。工件越厚， 脉冲宽度应酌情增大，为保证一定的表面粗糙度要求 ，原则上应以机床走步均匀和不短路为电火花线切割加工，必须具备以下几个条件：
工件与电极丝之间保持合适的放电间隙； 合适的电规准参数； 一定绝缘性能的工作液； 满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台作进给
运动；
•8
一、线切割加工原理(5)
线切割加工的主要部件分别完成下面的功能(1)：
输入输出设备 向数控系统输送加工指令或将数控系统 的运算指令输送到执行机构或操作面板上。
•17
五、影响线切割加工的工艺因素(1)
线切割加工的主要工艺指标(1)：
切割速度υ 是指在保持一定的表面粗糙度的情况下， 单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和， 单位为㎜2/min。最高切割速度υmax是指在不计切割方 向和表面粗糙度等条件下，所能达到的切割速度。通 常高速走丝线切割速度为40~80㎜2/min，它与加工电 流大小有关，为比较不同输出电流脉冲电源的切割效 果，将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切 割效率为20㎜2/（min·A）。
五、影响线切割加工的工艺因素(7)
影响线切割加工的主要工艺因素(4)：
放电波形 脉冲放电波形的前沿和后沿以陡些为好。如图10-2所 示，如果脉冲前沿不陡，则气化爆炸力不强，使金属蚀除量少 ，且击穿点早晚不统一，单个脉冲放电能量有差别，使加工表 面粗糙度不均匀，前、后沿不陡，还限制了脉冲频率的提高。 必须指出，前、后沿太陡会加快电极丝损耗。总之，在相同的 工艺条件下，高频分组脉冲常常能获得较好的加工效果。电流 波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较少。不过当脉宽很 窄时，必须有陡的前沿才能进行有效的加工。
•20
五、影响线切割加工的工艺因素(4)
影响线切割加工的主要工艺因素(1)：
脉冲宽度Ti 脉冲宽度的大小标志着单个脉冲能量的 强弱，对加工效率、零件的表面粗糙度和加工稳定性 影响最大。对于不同的工件材料和工件厚度，应合理 地选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度越宽，单个脉冲的 能量就越大，切割效率也越高。由于放电间隔较大， 所以加工较稳定，但是表面粗糙度就差。工件越厚， 脉冲宽度应酌情增大，为保证一定的表面粗糙度要求 ，原则上应以机床走步均匀和不短路为电火花线切割加工，必须具备以下几个条件：
工件与电极丝之间保持合适的放电间隙； 合适的电规准参数； 一定绝缘性能的工作液； 满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台作进给
运动；
•8
一、线切割加工原理(5)
线切割加工的主要部件分别完成下面的功能(1)：
输入输出设备 向数控系统输送加工指令或将数控系统 的运算指令输送到执行机构或操作面板上。
•17
五、影响线切割加工的工艺因素(1)
线切割加工的主要工艺指标(1)：
切割速度υ 是指在保持一定的表面粗糙度的情况下， 单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和， 单位为㎜2/min。最高切割速度υmax是指在不计切割方 向和表面粗糙度等条件下，所能达到的切割速度。通 常高速走丝线切割速度为40~80㎜2/min，它与加工电 流大小有关，为比较不同输出电流脉冲电源的切割效 果，将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切 割效率为20㎜2/（min·A）。
数控线切割加工的工艺流程
数控线切割加工的工艺流程
数控线切割加工工艺流程主要包括以下步骤，仅供参考：
1. 准备工作：确保数控线切割机具备正常工作状态，检查配件是否完好，机器是否处于清洁状态。
2. 设计CAD图纸：通过计算机辅助设计软件，将要切割的零件进行三维建模，得到准确的CAD图纸。
3. 转换CAM文件：将CAD文件转换为机器可读取的数控线切割程序。
4. 加载切割程序：启动数控线切割机，等待设备自检。
进入数控线切割机的控制面板，选择切割程序，并进行加载。
根据需要，设置切割参数，如切割速度、切割电流、切割路径等。
5. 固定工件：将待切割的金属材料放置在数控线切割机的工作台上。
通过夹具、磁性吸盘等方式将工件固定在工作台上，确保工件不会在切割过程中移动。
6. 调试工艺：根据切割程序的要求，将切割机的电极和母线与工件相连。
调整电流和速度等参数，通过试切验证切割效果，确保切割质量满足要求。
如有必要，对切割路径进行微调，以提高切割的精度。
7. 开始切割：确保操作人员远离切割区域，防止因操作不当而造成伤害。
启动数控线切割机，开始切割。
在切割过程中，及时观察切割质量，注意异常情况的发生。
8. 切割检测：用高精度仪器检测切割出来的零件是否符合标准，如有偏差，则需要进行调整。
9. 清洗和收尾：将切割出的零件进行清洗，并进行后续的组装、镶嵌和磨光等工作。
完成以上步骤后，数控线切割加工的工艺流程就完成了，在整个过程中，需要注意安全和质量控制，确保切割出的零件符合标准和要求。
数控电加工工艺——数控线切割机床的加工工艺
在用慢走丝电火花线切割机床进行特殊精加工时，也 可采用绝缘性能较高的煤油作工 作液。
加工前必须观察电阻率表的显示，特别是机床刚启动 时，应让机床先运转一段时间达到所要的电阻率时才开始 正式加工。
数控线切割机床的加工工艺
（4）工件装夹及常用夹具。工件装夹的一般要求：
① 工件的基准面应清洁无毛刺。
数控线切割机床的加工工艺
1-X轴伺服电机；2-Y轴伺服电机 3-数控柜；4-穿孔纸带；
5-V轴伺服电机；6-U轴伺服电机 7-上导向器；8-工件；9-下导向器
图7-21 四轴同时控制
数控线切割机床的加工工艺
b. 丝电极驱动装置。它又称为走丝系统。丝电极驱动 装置，如图7-22所示。
1-工作台；2-夹具；3-工件；4-脉冲电源； 5-电极丝；6-导轮；7-丝架8-工作液箱9-储丝筒
数控加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
一、数控电火花线切割加工简介
1. 数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割加工的过程中主要包含下列3部分内 容(图7-18)。
图7-18 电火花线切割加工原理图
数控线切割机床的加工工艺
① 电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电。 在正负极之间加上脉冲电源，当来一个电脉冲时，在电极 丝和工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达10000°C以上，高温使工件金属熔化，甚至 有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分汽 化，这些汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并 具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸，将熔化和汽 化的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。
图7-22丝电极驱动装置示意图
数控线切割机床的加工工艺
加工前必须观察电阻率表的显示，特别是机床刚启动 时，应让机床先运转一段时间达到所要的电阻率时才开始 正式加工。
数控线切割机床的加工工艺
（4）工件装夹及常用夹具。工件装夹的一般要求：
① 工件的基准面应清洁无毛刺。
数控线切割机床的加工工艺
1-X轴伺服电机；2-Y轴伺服电机 3-数控柜；4-穿孔纸带；
5-V轴伺服电机；6-U轴伺服电机 7-上导向器；8-工件；9-下导向器
图7-21 四轴同时控制
数控线切割机床的加工工艺
b. 丝电极驱动装置。它又称为走丝系统。丝电极驱动 装置，如图7-22所示。
1-工作台；2-夹具；3-工件；4-脉冲电源； 5-电极丝；6-导轮；7-丝架8-工作液箱9-储丝筒
数控加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
一、数控电火花线切割加工简介
1. 数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割加工的过程中主要包含下列3部分内 容(图7-18)。
图7-18 电火花线切割加工原理图
数控线切割机床的加工工艺
① 电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电。 在正负极之间加上脉冲电源，当来一个电脉冲时，在电极 丝和工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达10000°C以上，高温使工件金属熔化，甚至 有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分汽 化，这些汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并 具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸，将熔化和汽 化的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。
图7-22丝电极驱动装置示意图
数控线切割机床的加工工艺
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.1.2 数控线切割加工的特点
8.1.3 数控线切割加工的应用
数控线切割加工为新产品试制，精密零件及模具加工开 辟了一条新的途径，主要应用于以下几个方面：
1.加工模具 数控线切割适用于各种形状的冲模。
2.加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，对于
铜钨，银钨合金之类的材料，用线切割加工特别经济，同 时也适用于加工微细复杂形状的电极。
1. 快走丝线切割机床
所谓快走丝线切割机床是指其线电极运行速度较快 （8～12m/s），且双向往复运行，即丝电极可重复 使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。快 走丝线切割常用线电极为铜丝、钼丝（φ0.1～ φ0.2mm），工作液通常为乳化液或皂化液。由于 电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其 加工精度和表面光洁度要比慢走丝差一些。
电极丝进行冷却。
10
二、线切割机床分类
根据线切割机床控制方式的不同，数控电火花线切 割分为电气靠模线切割机床、光电跟踪线切割机床 和数字控制线切割机床。数字控制线切割机床，与 另外两种线切割机床相比，具有重复精度高、数控 精度高等优点，因而得到广泛应用。
根据电极丝走丝方式的不同，数控线切割机床又有 快走丝、慢走丝线切割机床之分。
8.1 数控线切割加工概述
8.1.1 数控线切割加工原理
线切割加工的基本原理是利用移动的细金属 导线（铜丝或钼丝等）作工具电极（接高频脉 冲电源的负极），对导电或半导电材料的工件 （接高频脉冲电源的正极）进行脉冲火花放电， 放电通道的中心温度瞬时可高于10 000℃，使 工件金属熔化， 甚至有少量汽化。
3.加工零件
线切割应用：
微细结构和复杂形状
15
线切割应用：
16
线切割应用：
17
线切割应用：
18
线切割应用：
19
8.2 数控线切割加工的主要工艺指标及影响因素
8.2.1 数控线切割加工的主要工艺指标
1.切割速度
线切割加工中的切割速度是指在保证一定的表面 粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线 在工件上切过的面积的总和，单位为mm2/min。 最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度 等条件下，所能达到的最大切割速度。通常快走 丝线切割加工的切割速度为40～80mm2/min，它 与加工电流大小有关，为了在不同脉冲电源、不 同加工电流下比较切割效果，将每安培电流的切 割速度称为切割效率，一般切割效率为 20mm2/(min·A)。
图8－2 高速走丝数控线切割加工示意图
线切割机床由脉冲电源、机床本体、控制系统和工 作液循环系统四大部分组成。
(一)脉冲电源
线切割机床的脉冲电源采用小功率、窄脉冲、高频 率、大峰值电流的高频脉冲电源。
一般电源的电规准有几个档，以调整脉冲宽度和脉 冲间隙时间，满足不同加工要求。
(二)机床本体
机床本体包括：床身、坐标工作台、走丝机构组成。
和进给速度，完成对工件的加工。同时，根据放电间隙大小 和放电状态，使进给速度和工件的蚀除速度相平衡，维持正 常的稳定加工。
（四）工作液循环系统 快走丝用的工作液是乳化液，慢走丝用的工作液是去离子
水。去离子水是通过离子交换树脂净化器将水中的离子去除， 并通过电阻率控制装置，控制去离子水的电阻率。
工作液循环系统的作用： 与电火花成相同，主要是及时排除电蚀产物，对工件和
1、床身 床身一般为铸件，是坐标工作台、走丝机构的固定
基础。床身内部安置脉冲电源和工作液箱。考虑电源会发热和 工作液泵有振动，有些机床将脉冲电源和工作液箱移出床身另 行安放。
6
2、坐标工作台
坐标工作台安置在床面上，包括上层工作台面、中层中拖 板、下层底座，还有减速齿轮和丝杠螺母等构件。两个步进 电动机经过齿轮减速， 带动丝杠螺母，从而 驱动工作台在XY平面 上移动。控制器每发出 一个进给脉冲信号，工 作台就移动lμm，则称 该机床的脉冲当量为 1μm/脉冲。
区，提高加工速度。
电极丝换向时的减速
和加速过程中，放电
和进给必须停止。否
则会出现断丝。由于
电极丝换向时的抖动
和反向停顿，使加工
表面出现凹凸不平的条纹。
走丝机构传动原理
8
慢走丝机构,走丝速度在3~12m/s左右，电极丝多采用成 卷的黄铜丝或镀锌黄铜丝，工作时单向运行，经放电加工后 不再使用，电极丝的张力可调节。
2．慢走丝线切割机床
其线电极运行速度较低（0.2m/s），而且线电极只 能单向运动，不能重复使用，这样就避免了电极损 耗对加工精度带来的影响。慢走丝线切割常用丝电 极主要有紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金等，直径 一般为0.1～0.35mm。工作液主要用去离子水或煤 油。慢走丝线切割的尺寸精度可以达到0.001mm， 表面粗糙度可以达到Rα1.6μm。
特点：电极丝只用一次，工作平稳、均匀、抖动小、加工 质量好，但加工速度低，加工成本高。
对于能割斜度的走丝机构，通过电极丝上导轮在纵、横 两个方向的偏移，使电极丝倾斜，可加工带锥度的工件。
上导轮和工作台分别由四个步进电机驱动，由计算机同 时控制。
9
（三）控制系统 作用：按程序自动控制电极丝和工件之间的相对运动轨迹
高温也使电极丝和工件之间的工作液部分发生汽 化，汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀， 并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸抛 出熔化和汽化的材料， 实现对工件材料的电蚀切 割加工，如图8－1所示。通常认为电极丝与工件 之间的放电间隙δ电在0.01 mm左右（线切割编程 时一般取δ电＝0.01 mm），若电脉冲的电压高， 则放电间隙会稍大一些。
工作台传动原理
7
3、走丝机构
快走丝机构的作用是保证电极丝能进行往复循环的高速运
行，由电动机传动储丝筒作高速正反向转动。通过齿轮副传动
走丝机构拖板的丝杠螺母，使电极丝均匀地卷绕在储丝筒上。
储丝筒在旋转的同时，做轴向移动，轴向移动应大于电极
丝直径，使电极丝整齐排列在贮丝筒上。
快速走丝 能较好
地将电蚀屑排出加工
为保证电极丝不被烧断，应向放电间隙注入 大量工作液充分冷却电极，同时电极丝以7～ 10 m／s左右的速度做轴向运动，以避免放电 总在电极丝的局部位置。 高速运动的电极丝
有利于不断地往放电间隙中带入新的工作液， 同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去。图 8－2所示为高速走丝数控线切割加工示意图。
图8－1 线切割加工原理