数控线切割机床工作原理、组成部分与应用PPT(18张)

数控线切割加工数控电火花线切割机床既是数控机床，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。

2.1 数控线切割加工机床的组成、基本原理与应用2.1.1．数控线切割机床的组成数控线切割机床的外形如图2-1 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（线速度为9m/s 左右）。

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。

图2-1数控线切割机床外形图床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。

工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。

工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。

每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。

在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。

工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。

（2）脉冲电源脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50Hz 交流电转换成高频率的单向脉冲电压。

加工时，钼丝接脉冲电源负极，工件接正极。

（3）数控装置数控装置以PC 机为核心，配备有其他一些硬件及控制软件。

加工程序可用键盘输入或磁盘输入。

线切割加工原理及加工特点一、加工原理:数控电火花线切割是在电火花成形加工基础上发展起来的，简称数控线切割，图6-1 所示为其基本工作原理。

工件装夹在机床的坐标工作台上，作为工件电极，接脉冲电源的正极；采用细金属丝作为工具电极，称为电极丝，接入负极。

若在两电极间施加脉冲电压，不断喷注具有一定绝缘性能的水质工作液，并由伺服电机驱动坐标工作台按预先编制的数控加工程序沿x 、y 两个坐标方向移动，则当两电极间的距离小到一定程度时，工作液被脉冲电压击穿，引发火花放电，蚀除工件材料。

控制两电极间始终维持一定的放电间隙，并使电极丝沿其轴向以一定速度作走丝运动，避免电极丝因放电总发生在局部位置而被烧断，即可实现电极丝沿工件预定轨迹边蚀除、边进给，逐步将工件切割加工成型。

二、加工特点1、数控线切割加工是轮廓切割加工，勿需设计和制造成形工具电极，大大降低了加工费用，缩短了生产周期。

2、直接利用电能进行脉冲放电加工，工具电极和工件不直接接触，无机械加工中的宏观切削力，适宜于加工低刚度零件及细小零件。

3、无论工件硬度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。

4、切缝可窄达仅 0.005mm ，只对工件材料沿轮廓进行“套料”加工，材料利用率高，能有效节约贵重材料。

5、移动的长电极丝连续不断地通过切割区，单位长度电极丝的损耗量较小，加工精度高。

6、一般采用水基工作液，可避免发生火灾，安全可靠，可实现昼夜无人值守连续加工。

7、通常用于加工零件上的直壁曲面，通过 X-Y-U-V 四轴联动控制，也可进行锥度切割和加工上下截面异形体、形状扭曲的曲面体和球形体等零件。

8、不能加工盲孔及纵向阶梯表面。

线切割机床的分类线切割机床一般按照电极丝运动速度分为快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床，快走丝线切割机床业已成为我国特有的线切割机床品种和加工模式，应用广泛；慢走丝线切割机床是国外生产和使用的主流机种，属于精密加工设备，代表着线切割机床的发展方向。

数控线切割机床数控线切割机床是一种高精度加工工具，可以用来加工各种金属材料，如钢、铜、铝等。

它使用计算机控制技术，可以精确地控制切割工具的移动轨迹和切割速度，以便完成各种复杂形状的零件加工。

在工业生产、模具制造、船舶制造等领域中，数控线切割机床已成为必不可少的机械设备。

一、数控线切割机床的结构和工作原理数控线切割机床的主要部件包括控制系统、机架、导轨、电极头装置等，其中控制系统是整个机床的核心部分。

控制系统包括计算机、数控器、驱动器和各种传感器等组成。

计算机对切割程序进行处理，将程序编译为切割机床可识别的指令，数控器接收指令并控制驱动器驱动电极头移动。

电极头装置是切割工具的核心部分，在切割时会产生高温的电弧，通过电弧将工件逐步切割成想要的形状。

工作原理如下：首先，通过计算机编写线切割程序，制定所需零件的具体尺寸和形状。

然后，将工件装夹在工作台上，电极头开始移动，控制系统将电极头的移动轨迹和速度精确定位，并控制放电强度，使得工件被逐渐切割成所需的形状。

最后，完成加工后，工件被取下，进行后续的加工和装配工作。

二、数控线切割机床的优点和应用数控线切割机床具有高精度、高效率、高自动化程度等优点，是目前工业生产中广泛应用的一种加工设备，特别适用于复杂形状零件的加工。

其优点主要体现在以下几个方面：1、高精度：数控机床工作精度非常高，能达到数百分之一毫米的精度要求，对于高精度零件的加工具有很大的优势。

2、高效率：数控机床可以一次性完成多个相同或不同的加工任务，节约了大量工作时间，提高了工作效率。

3、高自动化程度：数控机床作业完全由计算机控制，无需人工干预，大大提高了生产效率，节约了人力成本。

4、低工艺要求：数控机床的加工过程精度高，无需复杂的工艺要求和多道工序，降低了生产成本。

数控线切割机床广泛应用于机械制造、船舶制造、模具制造、电子设备和军工等领域。

例如，在船舶制造中，线切割技术可以用于船体、船底、轮廓板、水箱等的制造和修补。

数控线切割机床的各部分组成及作用数控线切割机床是一种专门用来进行金属材料的切割加工的机床，它能够通过计算机程序自动控制材料的切割路径，以达到高效、精确的切割效果。

下面将详细介绍数控线切割机床的各部分组成及其作用。

1. 机身结构：数控线切割机床的机身结构是其重要的组成部分，它主要负责承载和支撑其他部件以及所加工工件。

机身通常由钢板焊接而成，具有足够的刚性和稳定性，以保证加工过程的准确性和稳定性。

2. 工作台：数控线切割机床的工作台是装载工件的平台，其主要作用是支撑工件并提供可靠的固定和定位，以确保切割过程中工件的稳定性和精度。

工作台通常由钢板和T型槽构成，方便夹紧螺栓和夹具的安装。

3. 切割头：切割头是数控线切割机床的核心部分，它是实际进行切割操作的设备。

切割头通常由火焰喷嘴、等离子切割枪等组成。

火焰切割头主要适用于工件较厚的情况，使用氧燃料与可燃气体产生的高温火焰进行切割。

等离子切割头则适用于工件较薄的情况，使用电弧和等离子气体直接切割金属工件。

4. 传动系统：数控线切割机床的传动系统主要负责传递动力和使切割头按照预定路径进行运动。

其主要由伺服电机、减速器、丝杠等构成，通过计算机程序控制运动的轨迹和速度，以实现切割操作的精确性和可靠性。

5. 控制系统：数控线切割机床的控制系统是整个机床的大脑，其主要功能是接收、解析和执行计算机程序，并控制机床的各个部件和运动。

控制系统通常由计算机、数控控制器、输入输出接口以及各种传感器等组成，能够实现切割过程的自动化和智能化。

6. 切割气体系统：切割气体系统是数控线切割机床切割过程中不可或缺的部分，其主要作用是提供切割过程中所需的气体，如氧气、乙炔等。

这些气体在切割过程中与材料反应产生高温，从而实现切割的目的。

7. 冷却系统：冷却系统是为了保证数控线切割机床的正常运行而设计的，它主要通过提供冷却液对机床各个润滑点和加工区域进行冷却和润滑，以防止由于摩擦和热量产生的故障和损坏。

线切割机床的结构及各部分的用途线切割机床是一种用于金属材料切割的专用机械设备。

它采用电火花放电原理，通过电脉冲放电将工件上的材料切割掉，从而实现精确的切割作业。

线切割机床的结构由以下几个部分组成，并且每个部分都有着不同的用途。

一、主机部分线切割机床的主机部分是整个设备的核心组成部分。

它包括机床床身、工作台、主轴、导轨等部件。

其中，机床床身是线切割机床的支撑结构，承受着整个设备的重量和力量，保证机床的稳定性和刚性。

工作台是放置工件的平台，用于固定工件并提供工作支撑。

主轴是线切割机床的动力来源，通过主轴带动电极线进行切割。

导轨则用于引导主轴的移动，保证切割的精度和稳定性。

二、控制系统部分线切割机床的控制系统部分负责对整个设备的运行进行控制和调节。

它包括数控系统、电气控制柜和控制面板等部分。

数控系统是线切割机床的大脑，通过编程控制机床的运行和切割路径。

电气控制柜则负责提供机床的电力供应和各种电气元件的控制。

控制面板是用户与机床进行交互的界面，通过控制面板可以设置切割参数、监控设备状态等。

三、线切割系统部分线切割机床的线切割系统部分是实现切割作业的关键部件。

它包括电极线、电极线张紧装置、上下线装置等。

电极线是线切割机床切割工件所使用的切割工具，通过电脉冲放电将工件上的材料切割掉。

电极线张紧装置负责调节电极线的张紧度，保证切割的稳定性和效果。

上下线装置则负责控制电极线的上下运动，实现切割路径的精确控制。

四、冷却系统部分线切割机床的冷却系统部分用于控制电极线和工件在切割过程中的温度，以提高切割效果和延长切割工具的使用寿命。

冷却系统包括冷却液循环装置、冷却液箱、冷却管路等部分。

冷却液循环装置负责将冷却液循环送至切割区域，通过冷却液对电极线和工件进行冷却。

冷却液箱则用于储存冷却液，保证冷却系统的正常运行。

冷却管路则连接各个部件，将冷却液引导到需要冷却的位置。

线切割机床的结构及各部分的用途包括主机部分、控制系统部分、线切割系统部分和冷却系统部分。