2020年4数控电火花快走丝线切割的基础知识参照模板

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。

数控电火花快走丝线切割岗位作业指导书
1范围
本作业指导书适用于数控电火花快走丝线切割机床。

本作业指导书规定了数控电火花快走丝线切割机床在生产运行过程中的操作、安全、环保、维护保养等工作。

2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

电加工岗位作业指导书
设备维护保养规程
设备操作规程
3 本作业指导书的组成
主要设备技术参数
快走丝线切割岗位的工艺控制要求
快走丝线切割机床的设备操作规程
快走丝线切割机床的维护保养
快走丝线切割机床岗位的安全、环保
快走丝线切割机床的主要设备故障分析与处理
4 主要设备技术参数
表 1
表 1 （续）
5 快走丝线切割岗位的工艺控制要求
5.1 程序编制
5.1.1 仔细分析工件的图形及工件的工艺要求，确定加工余量、偏移量、装夹方式和进刀位置（包括起割点和切割路线）。

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资料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）。

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。