电火花线切割加工的原理

电火花线切割加工原理和必备条件
电火花线切割加工是利用工具电极（钼丝）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。

电火花腐蚀主要原因：两电极在绝缘液体中靠近时，由于两电极的微观表面是凹凸不平，其电场分布不均匀离得最近凸点处的电场度最高，极间介质被击穿，形成放电通道，电流迅速上升。

在电场作用下，通道内的负电子高速奔向阳极，正离子奔向阴极形成火花放电，电子和离子在电场作用下高速运动时相互碰撞，阳极和阴极表面分别受到电子流和离子流的轰击，使电极间隙内形成瞬时高温热源，通道中心温度达到10000度以上。

以致局部金属材料熔化和气化。

电火花线切割加工能正常运行，必须具备下列条件：
1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙，间隙的宽度由工作电压、加工量等加工条件而定。

2.电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化油、去离子水等，要求教高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电，液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。

钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙，如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，则不能产生电火花放电；如果间隙过小，则容易形成短路连接，也不能产生电火花放电。

3.必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性，图1中ti为脉冲宽度、to为脉冲间隔、tp为脉冲周期。

在脉冲间隔内，使间隙介质消除电离，使下一个脉冲能在两极间击穿放电。

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。

简述电火花加工和数控线切割加工的原理电火花加工和数控线切割加工是现代制造业中常用的两种加工方式。

它们都具有高精度、高效率、高自动化等优点，被广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。

本文将从原理方面对这两种加工方式进行简述。

一、电火花加工电火花加工是一种利用电火花放电进行加工的方法。

它的原理是在工件表面上形成微小的放电坑，通过放电的热量和化学反应来去除工件表面的材料，从而实现加工的目的。

电火花加工的主要设备是电火花加工机。

它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。

在加工过程中，工件和电极之间形成一定的放电间隙，通过控制电极的移动和放电参数的调整，可以实现对工件表面的加工。

电火花加工的优点是可以加工高硬度、高强度、高温度材料，如钢、铁、钨钢、钛合金等。

同时，它还可以实现复杂形状的加工，如内孔、螺纹等。

但是，电火花加工的加工速度较慢，加工表面粗糙度较高，需要进行后续的抛光等处理。

二、数控线切割加工数控线切割加工是一种利用高速电火花放电进行加工的方法。

它的原理是通过高频率的电火花放电，在工件表面形成微小的放电孔，然后通过线切割机的控制系统，控制电极的移动轨迹，实现对工件的加工。

数控线切割加工的主要设备是数控线切割机。

它由电源、控制系统、工作台、电极等组成。

在加工过程中，电极通过高速移动，将工件表面的材料切割下来，从而实现加工的目的。

数控线切割加工的优点是加工速度快、加工精度高、表面质量好。

同时，它还可以实现复杂形状的加工，如内孔、螺纹等。

但是，数控线切割加工只适用于导电性材料，如金属、合金等。

总之，电火花加工和数控线切割加工都是现代制造业中常用的加工方式。

它们的原理不同，适用于不同的材料和加工要求。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的加工方式，以实现高效、高质量的加工。

线切割的原理及应用1. 简介线切割（Wire-cut EDM）是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。

它通过在工作物和电极之间施加电压，产生电火花放电，使金属材料局部氧化剥落，从而实现切割的目的。

线切割技术具有高精度、复杂形状加工能力强、不受材料硬度影响等优点，因而在制造业中得到广泛应用。

2. 原理线切割的原理基于电火花放电现象。

通过施加高压电源，使工作物与电极之间形成电场，当电场强度超过材料的击穿电场强度时，电流开始流动，产生电火花放电。

电火花放电过程中，放电电流通过工作物表面，使金属材料局部发生氧化剥离，从而实现切割。

3. 应用线切割技术在制造业中有着广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：3.1 模具制造线切割技术在模具制造中有着重要的地位。

模具通常需要具备复杂的形状和精确的尺寸要求，传统的加工方法很难满足这些要求。

线切割技术可以通过控制电火花放电的位置和时间，精确地制造出具有复杂形状的模具零件，提高模具的制造效率和质量。

3.2 五金加工五金制品是线切割技术的另一个重要应用领域。

线切割技术可以加工各种金属材料，包括钢铁、铝合金、铜等。

通过线切割技术，可以实现高精度的切割和加工，生产出具有复杂形状的五金制品，如锁具、五金配件等。

3.3 铜雕工艺品线切割技术在铜雕工艺品的制作中有着独特的应用。

传统的铜雕工艺需要经验丰富的工匠进行手工雕刻，费时费力且难以保证雕刻的精度和稳定性。

而线切割技术可以通过精确定位和控制电火花放电，实现对铜材料的精密切割和雕刻，制作出高度精确的铜雕工艺品。

3.4 高精度零件加工线切割技术在高精度零件加工中有着广泛应用。

现代制造业对高精度零件的需求越来越高，传统的加工方法往往难以满足这些要求。

线切割技术通过精确控制电火花放电的位置和时间，可以实现对高精度零件的切割和加工，满足现代制造业的需求。

4. 总结线切割技术是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。

3 电火花线切割加工电火花线切割加工（Wire Cut Electrical Discharge Machining, Wire Cut EDM, 简称WEDM）是在电火花加工基础上于20世纪50年代末发展起来的一种新工艺，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割，有时简称线切割。

它已获得广泛的应用，目前国内外的线切割机床已占电加工机床的60%以上[1,2,3]。

3.1 电火花线切割加工原理、特点、分类及应用一、线切割加工的原理电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属丝（钼丝或铜丝）作电极对工件进行脉冲火花放电、切割成形。

如图3-1为高速走丝电火花线切割原理示意图。

利用细钼丝或铜丝6作工具电极进行切割，贮丝筒9使钼丝做正反向交替移动，加工能源由脉冲电源4供给。

在电极丝和工件3之间浇注工作液介质，工作台在水平面两个坐标方向按预定的控制程序，根据火花间隙放电状态作伺服进给移动，从而合成各种曲线轨迹，把工件切割成型。

图3-1 电火花线切割加工原理示意图1—坐标工作台2—夹具3—工件4—脉冲电源5—导轮6电极丝7—丝架8—工作液箱9—贮丝筒二、线切割加工的主要特点分析电火花线切割加工与电火花成型加工，其加工机理、生产效率、表面粗糙度等工艺规律基本相同。

但与电火花线成型加工相比，电火花线切割加工具有以下特点：1. 不需要制造复杂的成型电极，大大降低了成型工具的设计和制造费用，缩短了生产准备时间，加工周期短，成本低；2. 由于采用移动的长电极丝进行加工，单位长度电极丝的损耗较少，从而电极损耗对加工精度影响较小；3. 采用水或水基工作液，不会引燃起火，容易实现安全无人运转；4. 由于电极丝与工件之间始终有相对运动，线切割加工中一般没有稳定电弧放电状态；5. 由于电极丝比较细，能够方便快捷地加工异型孔、窄槽、薄壁等复杂形状零件，还可以进行套料加工，节省工件材料；6. 一般采用精规准一次成形加工，加工过程中一般不需要加工规准转换；7. 自动化程度高，操作方便，劳动强度低；三、电火花线切割的分类[4,5]电火花线切割机床按控制方式分有：靠模仿形控制、光电跟踪控制、数字程序控制和微机控制等，其中前两种方法现已很少采用。

线切割的工作原理
线切割是一种利用电火花放电进行切割加工的方法。

它利用电解液和一根金属丝作为切割线，通过高频脉冲电流在工件与切割丝之间产生放电击穿，使工件上的材料被切割掉。

整个工作过程可以通过下面几个步骤来解释：
1. 系统设置：首先，需要将切割丝紧绷在两个装有导轨的装置上。

这些导轨可使切割丝能够水平移动。

然后，将工件固定在工作台上。

接下来，将工作台与切割机连接起来，并将电解液倒入工作台中。

2. 初期放电：开始时，通过电源将高频脉冲电流传送到切割丝上。

当电流通过切割丝时，由于切割丝与工件之间的距离非常小，电解液中的离子会导致局部放电。

这些放电击穿会在切割面上产生微小的洞。

3. 放电穿孔：随着放电的进行，放电击穿会扩大，并使切割点的温度上升到很高的值。

高温能够使工件的材料熔化和蒸发，从而形成穿孔。

此时，切割丝会通过穿孔处进入工件内部，并持续不断地进行切割。

4. 推拉切割：在穿孔完成后，切割丝会根据预先设定的程序控制自动向前或向后运动。

这样，切割丝就能够依次切割工件上的不同轮廓。

同时，通过工作台的自动升降，使切割面始终保持在适当的高度。

5. 放电消除：在进行一段时间的切割后，切割丝表面会覆盖一
层电火花痕迹，并导致切割速度下降。

为了解决这个问题，可通过改变切割丝和工件间的距离，使新鲜的电解液进入并清洁切割区域，以增加放电击穿的效果，并恢复切割速度。

总之，线切割通过利用电火花放电切割工件，具有高精度、高效率和能够切割复杂形状的优点。

在实际应用中，需要根据不同的工件材料和形状来选择合适的切割参数，以获得最佳的切割效果。

线切割的原理和应用简介线切割技术是一种常用的金属加工方法，通过利用电火花放电的原理，将导电性材料加工成所需形状。

本文将介绍线切割的原理和应用领域。

原理线切割是利用金属导电性的特性，通过放电产生高温高能量的电火花，在工件和刀具之间形成小孔，然后通过连续放电把底电极和切割工具电极之间的侧电极距离来加强熔化，然后逐渐形成切割缝隙的金属的安全间隙，实现金属的切割。

具体的原理如下：1.电放电：通过电极间的放电形成电火花，产生高温高能量的气体等离子体。

2.熔融金属：电火花的高温高能量使金属熔化并脱落。

3.电断裂：连续放电使底电极和切割工具电极之间形成切割缝隙。

4.电腐蚀：放电过程产生的化学反应熔解金属颗粒，将其冲走。

5.冷却：通过供液系统将冷却液喷洒到切割区域降低温度。

应用线切割技术在很多领域都有广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域：1. 模具制造线切割技术在模具制造领域有着非常重要的应用。

模具是制造工业中不可或缺的工具，线切割技术可以精确地切割复杂形状的金属板材，用于制造模具的零部件。

2. 塑料加工线切割技术常常用于塑料加工行业。

通过线切割可以切割塑料产品的外形，如塑料片、塑料管等。

线切割技术可以达到高精度切割的要求，并且不会产生太多的热变形。

3. 航空航天线切割技术在航空航天领域得到了广泛应用。

航空航天领域对零部件的精度要求非常高，线切割可以满足这些高精度的要求。

同时，线切割可以切割各种材料，如钛合金、铝合金等。

4. 电子产品制造线切割技术在电子产品制造中也有着重要的应用。

电子产品中的一些零部件需要通过线切割来制造，如耳机开孔、薄膜切割等。

5. 高速列车制造线切割技术在高速列车制造中也有广泛应用。

高速列车是一种高要求的交通工具，线切割技术可以用于制造列车的零部件，如车体结构件、内饰件等。

6. 医疗器械制造线切割技术在医疗器械制造领域非常常见。

医疗器械对制造精度和表面质量要求很高，线切割技术可以满足这些要求，可以用于制造各种医疗器械零部件，如手术钳、手术刀等。

电火花线割加工原理电火花线割加工原理是利用电火花放电加热和腐蚀金属来进行加工的一种非接触式的精密切割工艺。

它是一种热加工方式，通过高频脉冲放电，在切割片与加工件之间形成电火花放电通道，通过电能的转化和临界温度的达到，使得材料瞬间溶解和腐蚀。

电火花线割加工适用于各种导电材料的切割，如钢、铜、铝、钛等。

电火花线割加工的工作原理可以通过以下几个步骤来说明：1. 放电通道形成：电火花线割加工是通过电火花放电来进行的，首先在切割片和加工件的接触点处形成一定的电流通道。

当两者接触点间的电阻达到一定数值时，就会形成电流通过的通道。

2. 电流通道通电：在放电通道形成后，通过施加高频脉冲电压，使得通道内的电流开始流动。

这个电流的大小决定了电火花线割加工的能量和效果。

3. 放电过程：电流开始流动后，由于切割片与加工件之间存在电阻，电流通道中会产生较大的电阻热。

当电流通过通道时，由于电阻热的作用，通道内的温度会急剧升高。

4. 电火花放电：当通道内的温度升高到一定程度，达到金属的融点时，通道内的金属就会瞬间融化形成电火花。

电火花产生时，电子以高速运动，在瞬间的热冲击力下，切割片和加工件之间的材料就会瞬间腐蚀和融化，形成切割的效果。

5. 放电通道的移动：在放电通道产生电火花后，由于切割片和加工件之间的相对运动，放电通道会随着加工物件的表面轮廓进行移动。

这样就会在加工区域形成一条连续的放电轨迹，实现材料的切割。

电火花线割加工有以下几个特点：1. 非接触式加工：电火花线割加工不直接接触加工物料，避免了切割片的磨损和断裂。

同时也避免了传统机械切割加工中产生的振动和噪音。

2. 高精度加工：电火花线割加工可以实现极高的加工精度。

由于电火花的尺寸非常小，可以达到亚毫米甚至更小的加工尺寸。

同时，加工过程中的热影响区也很小，不会引起材料变形。

3. 复杂形状加工：由于电火花线割加工是通过加热和腐蚀金属来实现切割的，因此可以加工各种复杂形状的零件。

电火花线切割加工原理电火花线切割加工，也称为电火花放电加工或电火花蚀刻加工，是一种常见的金属加工方法。

它利用电火花放电的原理，通过电极与工件之间的高频脉冲放电，从而在工件表面产生火花，使其被腐蚀并切割。

以下是电火花线切割加工的一些基本原理：1. 原理概述：电火花线切割加工利用电压较高的脉冲电源，使电极与工件之间形成一定的间隙，然后通过高频脉冲放电产生电火花。

电火花在电极和工件之间不断产生并扩散，造成局部区域的电除碳蚀刻和腐蚀，最终实现对工件的切割加工。

2. 放电过程：当电极与工件之间的间隙达到一定数值时，高频脉冲电源会发送电流给电极，形成瞬时放电。

放电过程中，由于电流的高频变化，导致电极与工件之间的间隙迅速产生击穿放电，形成电火花。

电火花在间隙中扩散并烧腐工件表面，使其被切割。

3. 放电参数：电火花线切割加工的放电参数包括放电电流、放电时间、放电重复频率等。

这些参数的设定与材料的性质、切割厚度、要求的切割质量等相关。

过高或过低的放电参数都会对切割效果产生不良影响。

4. 动力与控制系统：电火花线切割加工通常由动力系统和控制系统组成。

动力系统提供高频脉冲电源，产生放电所需的电压和电流。

控制系统则负责监测和控制放电参数，以实现对加工质量和切割速度的调节。

5. 切割精度与表面质量：电火花线切割加工可以实现较高的加工精度和表面质量。

放电过程中，电火花以微米级的精度进行放电，切割出的工件边缘平整度较高，切割面光滑。

但同时，切割速度相较于其他加工方法较慢。

总结起来，电火花线切割加工利用高频脉冲放电的原理，通过电极与工件之间的放电产生电火花，最终实现对工件的切割加工。

该方法具有较高的加工精度和表面质量，但切割速度较慢。