最新4数控电火花快走丝线切割的基础知识

数控电火花线切割加工知识一、电火花加工原理与传统的切削加工方法不同，电火花加工是利用工具电极和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工的加工方法。

电腐蚀现象的一个最简单例子是电气开关的触点的电腐蚀，这种腐蚀是由于触点开闭时产生的火花引起的，逐渐地会损坏触点。

电火花腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道内瞬时产生一个高温热源，将局部金属熔化和气化而蚀除。

但这种简单的电腐蚀还不能构成实用的电火花加工。

实用的电火花加工要求：1.必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定间隙，通常约为几微米至几百微米，如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不能产生火花放电。

如果间隙过小，很容易形成短路接触，也不能产生火花放电。

因此电火花加工中必须有间隙自动调节装置，或称伺服控制系统。

2.火花放电应是短时间的脉冲放电，放电持续时间为10-7-10-3S,且每次放电后需停歇一段时间，以保证消电离，避免持续电弧放电烧伤工件。

3.火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化液等。

液体介质又称工作液，它们必须具有（1）较高的绝缘性能，以利于产生脉冲性的火花放电；（2）液体介质还有排除间隙内电蚀产物，保证在时间和空间上分散的重复性脉冲放电正常进行；（3）冷却电极的作用。

因此，一般电火花加工设备都具有实现这些要求的装置，它们包括脉冲电源，工作液循环系统，工具电极与工件的相对伺服进给系统以及机床主体等。

二、数控电火花线切割机床组成电火花线切割的工具电极为沿着电极丝轴线移动着的线电极，工具电极与工件在两个水平方向同时有相对伺服进给运动。

数控电火花线切割机床由以下四部分组成：1.机床主体机床主体由床身、丝架、走丝机构和X—Y数控工作台等四个部分组成。

钼丝绕在储丝筒上，并经过丝架上的导轮来回走动，储丝筒由电机直接驱动，通过限位开关控制正反向。

工件固定在X—Y数控工作台上，X—Y数控工作台分别由两个涉进电机驱动。

数控电火花线切割培训教材一、数控电火花线切割加工概述数控电火花线切割加工（Wire Cat EDM）暨是数控加工也属于特种加工。

常用于加工冲压模具的凸、凹模，电火花成形机床的工具电极、工件样板、工具量规和细微复杂形状的小工件或窄缝等，并可以对薄片重叠起来加工以获得一致尺寸。

1、数控电火花线切割加工原理电火花线切割加工简称“线切割”。

它是利用移动的细金属丝（电极丝）作为工具电极，并在电极丝与工件间加以脉冲电压，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。

在正负电极之间施加脉冲电压，并不断喷注一定绝缘性能的工作液，当两电极间的间隙达到一定距离时，脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。

在放电瞬间产生大量热能，使这一点工作表面局部微量金属材料立刻熔化、气化，飞溅到工作液中，形成固体金属微粒，被工作液带走。

这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑，放电短暂停歇，两电极间的工作液处在绝缘状态。

紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。

在保持电极丝与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边控制工件不断地向电极丝进给，就可沿着预定轨迹逐步将工件切割成形。

2、线切割加工特点ⅰ、采用线状电极切割工件，无需制造特定形状的工具电极，降低工具电极的设计和制造费用，缩短加工周期。

ⅱ、直接利用电能进行脉冲放电加工，便于实现自动化控制。

ⅲ、加工时电极丝与工件不接触，两者之间宏观作用力极小，不产生毛刺和明显刀痕等缺陷。

ⅳ、加工中电极丝的损耗极小，加工精度高，无须刃磨刀具，缩短辅助时间。

3、线切割机床的分类通常按电极丝的运行速度快慢，线切割机床可分为快走丝线切割机和慢走丝线切割机。

快走丝线切割机床应用比较广泛，具有结构简单、操作方便、可维护性好，加工费用低、占地面积小及性价比高等特点。

慢走丝线切割机床采用一次性电极丝，可多次切割，有利于提高加工精度和降低表面粗糙度，属于精密加工设备。

快走丝电火花线切割机床的操作本文以苏州长风DK7725E 型线切割机床为例，介绍线切割机床的操作。

图1为DK7725E 型线切割机床的操作面板。

（一）开机与关机程序1．开机程序（1）合上机床主机上电源总开关；（2）松开机床电气面板上急停按钮SB1；（3）合上控制柜上电源开关，进入线切割机床控制系统；（4）按要求装上电极丝；时针旋转SA1；（6）按SB2，启动运丝电机；（7）按SB4，启动冷却泵；（8）顺时针旋转SA3，接通脉冲电源。

图1DK7725E型线切割机床操作面板2．关机程序（1）逆时针旋转SA3，切断脉冲电源；（2）按下急停按钮SB1；运丝电机和冷却泵将同时停止工作；（3）关闭控制柜电源；（4）关闭机床主机电源。

（二）脉冲电源1．ＤK7725E型线切割机床脉冲电源简介（1）机床电气柜脉冲电源操作面板简介，如图2所示。

SA1——脉冲宽度选择SA2~SA7——功率管选择 SA8——电压幅值选择 RP1——脉冲间隔调节PV1——电压幅值指示急停按钮——按下此键，机床运丝、水泵电机全停，脉冲电源输出切断。

图2DK7725E型线切割机床脉冲电源操作面板（2）电源参数简介①脉冲宽度脉冲宽度ti 选择开关SA1共分六档，从左边开始往右边分别为：第一档：5us第二档：15us 第三档：30us第四档：50us 第五档：80us 第六档：120us②功率管功率管个数选择开关SA2~SA7可控制参加工作的功率管个数，如六个开关均接通，六个功率管同时工作，这时峰值电流最大。

如五个开关全部关闭，只有一个功率管工作，此时峰值电流最小。

每个开关控制一个功率管。

③幅值电压幅值电压选择开关SA8用于选择空载脉冲电压幅值，开关按至“L”位置，电压为75V 左右，按至“H”位置，则电压为100V 左右。

④脉冲间隙改变脉冲间隔t0调节电位器RP1阻值，可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔t0，即能改变加工电流的平均值，电位器旋置最左，脉冲间隔最小，加工电流的平均值最大。

零基础学线切割
线切割是一种常见的加工方法，通过使用电火花将工件材料切割成所需要的形状和尺寸。

对于零基础的学生来说，学习线切割需要掌握以下几个步骤：
1. 了解机器类型和操作基础：线切割主要分为慢走丝和快走丝两种，需要根据自己的需求选择合适的机器，并学习基本的操作方法和常用的功能。

2. 学习CAD软件或手绘图纸：在进行线切割之前，需要先绘制出工件的设计图。

可以使用CAD软件进行绘制，也可以手绘图纸，但必须掌握基本的图纸要素和标注方法。

3. 进行程序设置和参数调整：在开始线切割之前，需要对机器进行程序设置和参数调整，以确保切割的精度和效率。

需要了解各种参数的含义和作用，以便进行合理的调整。

4. 安全操作和维护：线切割是一种高温高压的加工过程，在操作过程中必须严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。

同时还需要定期对机器进行维护和保养，以延长使用寿命和保证加工质量。

以上是零基础学习线切割的基本步骤，需要通过实践和积累经验来逐步提高自己的技能水平。

同时，还需要不断学习新的知识和技术，以应对不同的加工需求和
挑战。

线切割入门基本知识与简单维修电火花数控线切割的基本操作并不复杂，但它所涉及到的方面比较多，如电工知识、机械设备的维修保养知识、计算机知识、机械加工知识以及单片机或HL系统等方面的知识。

基本工作原理电火花数控线切割加工目前在世界上主要分为高速走丝（7~11m/s）与低速走丝（0.2~1m/s），还有就是中速走丝，其走丝速度介于高速与低速之间，放电原理则与高低速走丝基本一样。

坐标工作台运动由数控系统通过两个步进电机进行控制，步进电机经过减速箱的齿轮减速增加扭矩后带动滚球丝杠副，使工件台沿两个坐标方向运动（如若进行异形面切割，还须控制上丝架的U、V轴进行运动）。

线切割加工时，电极丝接脉冲电源的负极，工件接正极。

接通高频脉冲电源后，当电极丝某个点与工件之间的距离小于放电间隙时，它们先在两点之间建立一个电场，然后在电场力的作用下，电极丝上大量带负电子的电子高速撞击正极工件，从而将动能转化为热能，使距离电极丝最近处的工件产生汽化，其高温一般在5000摄氏度左右，局部能达到12000摄氏度。

工作液将被熔化和汽化所产生的微粒冲刷出切缝，从而在工件上形成无数的小凹痕，电极丝在数控系统的作用下连续不断在放电，从而加工出所需要的形状。

工作液的作用是急速冷却电极丝并将腐蚀物快速排出加工区，以达到连续切割的目的。

加工工艺线切割加工中的控制参数有脉冲间隙、脉冲宽度、电压、平均加工电流、切割速度、电极丝张紧力、电极丝直径和工作液种类与污染程度等因素。

1、脉冲宽度Ti脉宽是单脉冲放电能量的决定因素之一，对加工速度和表面粗糙度均有很大的影响。

脉宽大则表面粗糙度值大（光洁度差），但加工速度更快。

2、脉冲间隙To调节脉冲间隙实际上就是调节占空比（占空比为脉冲宽度/脉冲间隙），即调节其输入的功率大小，间隙越大，更有利于排除加工区域里的腐蚀物，使后续加工更加稳定。

但不能改变单个脉冲能量，所以它对粗糙度影响不大，但对加工速度有较大的影响。

线切割知识一：数控电火花线切割机床及编程简介数控电火花线切割机床既是数控机床，又是特种加工机床，它区别于传统机床部分是：1.数控装置和伺服系统，2.不是依靠机械能通过刀具切削工件，而是以电、热能量形式来加工。

电火花加工在特种加工中是比较成熟的工艺。

在民用，国防生产部门和科学研究中已经获得了广泛应用，其机床设备比较定型，且类型较多，但按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途等来分，大致可以分为六大类，其中应用最广，数量较多的是电火花成型加工机床和电火花线切割机床。

我们这里介绍电火花线切割机床。

电火花线切割加工是在电火花加工基础上用线状电极(钼丝或铜丝)靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，有时简称线切割。

控制系统是进行电火花线切割加工的重要组成部分，控制系统的稳定性、可靠性、控制精度及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工人的劳动强度。

一．数控加工和特种加工机床的种类数控加工机床分类有两种方法：1.按控制系统分类有点位控制、直线控制、连续控制三种，2.按伺服系统分类有开环、半闭环、闭环控制系统。

传统的切削加工方法主要依靠机械能来切除金属材料或非金属材料。

随着工业生产和科学技术的发展，产生了多种利用其他能量形式进行加工的特种加工方法，主要是指直接利用电能、化学能、声能和光能等来进行加工的方法。

在此，机械能以外的能量形式的应用是特种加工区别于传统加工的一个显著标志。

新的能量形式直接作用于材料，使得加工产生了诸多特点，例如，加工用的工具硬度不必大于被加工材料的硬度，这就使得高硬度、高强度、高韧性材料的加工变得容易；又如，在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力，从而使微细加工成为可能。

正是这些特点，促使特种加工方法获得了很大的发展，目前已广泛应用于航空航天、电子、动力、电器、仪表、机械等行业。

特种加工种类主要按其能量来源和工作原理的不同分类，主要有：电、热能：电火花加工，电子束加工，等离子束加工；电、机械能：离子束加工；电、化学能：电解加工、电解抛光；电、化学、机械能：电解磨削、电解珩磨、阳极机械磨削；光、热能：激光加工；化学能：化学加工、化学抛光；声、机械能：超声波加工；机械能：磨料喷射加工、磨料流加工、液体喷射加工。

快走丝线切割工艺基础1．基本概念1.1简介自从电加工机床投入实际应用以来已有五十多年的时间，电加工机床的产量随着模具生产量的增加而相应增长（其主要用途之一是加工模具）。

由于在各种模具的加工中，难加工材料增加以及加工形状变得更加复杂，电加工机床已成为通用机床，而不再是特殊的专用的加工设备。

电火花加工的特点：1）脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件，不受材料硬度及热处理状况的影响。

2）加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小，工具电极不需要比加工材料硬，即可以柔克刚，故电极制造容易。

1.2电加工的物理本质一个物体，无论从宏观上看来是多么平整，但在微观上，其表面总是凹凸不平的，即由无数个高峰与凹谷组成，当处在工作介质中的两电极加上电压，两极间立即建立起一个电场。

但其场强是很不均匀的。

场强F不仅取决于极间电压V，而且也取决于极间距离G，即F = V/G。

当两极间距G在一定范围内时，由于最高峰处的G最小，F最大，故最先在该处击穿介质，形成放电通道，释放出大量能量，工件表面被电蚀出一个坑来。

工件表面的最高峰变成凹谷，另一处场强又变成最大。

在脉冲能量的作用下，该处又被电蚀出坑来。

这样以很高频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具的形状复制在工件上，加工出需要的零件来。

在液体介质小间隙中进行单个脉冲放电时，材料电腐蚀过程大致可分成介质击穿和通道形成；能量转换和传递；电蚀产物抛出三个连续的过程。

其过程简述如下：1）处在绝缘的工作液介质中的两电极，两极加上无负荷直流电压Vo，伺服轴电极向下运动，极间距离逐渐缩小。

2）当极间距离——放电间隙小到一定程度时（粗加工为数10μm，精加工为数μm），阴极逸出的电子，在电场作用下，高速向阳极运动，并在运动中撞击介质中的中性分子和原子，产生碰撞电离，形成带负电的粒子（主要是电子）和带正电的粒子（主要是正离子）。

基础知识篇第一章线切割机床的结构特点及加工的基本原理1.1 电火花加工的基本原理电火花加工原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。

电腐蚀现象早在19世纪初就被人们发现，在插头或电器开关触点开、闭时，往往产生火花而把解除表面烧毛，腐蚀成粗糙不平的凹坑而逐渐损坏。

长期以来，电腐蚀一直被认为是一种有害的现象，人们不断地研究电腐蚀的原因并设法减轻和避免电腐蚀的发生。

但事物都是一分为二的，只要掌握规律，在一定条件下可以把坏事转化为好事，把有害变为有用。

研究结果表明，电火花腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到很高的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉，形成放电凹坑。

这样，人们在研究抗电腐蚀办法的同时，开始研究利用电腐蚀现象对金属材料进行加工，但如果要把有害的火花放电转化为有用的加工技术，必须创造如下条件。

使用工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，这一间隙随加工条件而定，通常约为数微米至数百微米。

如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，因而不会产生火花放电；如果间隙过小，很容易形成短路接触，同样也不能产生火花放电。

因此，在电火花加工过程中必须有工具电极的自动进给和调节装臵。

使火花放电位瞬时的脉冲性放电，并在放电延续一段时间后，停歇一段时间（放电延续时间一般为10-7~10-3s）。

这样才能使放电所产生的热量来不及传导扩散到其余部分，把每一次的放电点分别局限在很小的范围内;否则，像持续电弧放电那样，故电火花加工必须采用脉冲电源。

使电火花放电在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化液或去离子水等。

液体介质又称工作液，必须具有较高的绝缘强度（103~107Ω·cm），以有利于产生脉冲性的火花放电。

同时，液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属小屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中排除出去，并且对电极和工件表面有较好的冷却作用。

线切割入门基本知识与简单维修电火花数控线切割的基本操作并不复杂,但它所涉及到的方面比较多,如电工知识、机械设备的维修保养知识、计算机知识、机械加工知识以及单片机或HL系统等方面的知识。

基本工作原理电火花数控线切割加工目前在世界上主要分为高速走丝(7~11m/s)与低速走丝(0.2 ~1m/s),还有就是中速走丝,其走丝速度介于高速与低速之间,放电原理则与高低速走丝基本一样。

坐标工作台运动由数控系统通过两个步进电机进行控制,步进电机经过减速箱的齿轮减速增加扭矩后带动滚球丝杠副,使工件台沿两个坐标方向运动(如若进行异形面切割,还须控制上丝架的U、V轴进行运动)。

线切割加工时,电极丝接脉冲电源的负极,工件接正极。

接通高频脉冲电源后,当电极丝某个点与工件之间的距离小于放电间隙时,它们先在两点之间建立一个电场,然后在电场力的作用下,电极丝上大量带负电子的电子高速撞击正极工件,从而将动能转化为热能,使距离电极丝最近处的工件产生汽化,其高温一般在5000摄氏度左右,局部能达到12000摄氏度。

工作液将被熔化和汽化所产生的微粒冲刷出切缝,从而在工件上形成无数的小凹痕,电极丝在数控系统的作用下连续不断在放电,从而加工出所需要的形状。

工作液的作用是急速冷却电极丝并将腐蚀物快速排出加工区,以达到连续切割的目的。

加工工艺线切割加工中的控制参数有脉冲间隙、脉冲宽度、电压、平均加工电流、切割速度、电极丝张紧力、电极丝直径和工作液种类与污染程度等因素。

1、脉冲宽度Ti脉宽是单脉冲放电能量的决定因素之一,对加工速度和表面粗糙度均有很大的影响。

脉宽大则表面粗糙度值大(光洁度差),但加工速度更快。

2、脉冲间隙To调节脉冲间隙实际上就是调节占空比(占空比为脉冲宽度/脉冲间隙),即调节其输入的功率大小,间隙越大,更有利于排除加工区域里的腐蚀物,使后续加工更加稳定。

但不能改变单个脉冲能量,所以它对粗糙度影响不大,但对加工速度有较大的影响。