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近年来,随着高精度、高硬度和高复杂度模具的发展,电火花线切割加工越来越引起人们的重视。
目前,各种NC电火花线切割机在现代模具制造中正发挥着越来越重要的作用。
电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种。
低速走丝线切割机相对于高速走丝线切割机在结构、功能方面差别较大,又存在多次切割问题,所以加工方法也就有很大区别。
1影响低速走丝线切割加工工件表面质量的因素1.1电参数的影响电参数主要指放电脉宽时间、放电脉间时间、峰值电流等。
它们对材料电腐蚀过程影响最大,决定着表面质量、切割速度等,进而影响其他的工艺指标。
1.1.1放电脉宽时间ti放电脉宽时间是指脉冲电流持续的时间,是单个脉冲能量的决定因素之一,因此它对切割速度、表面粗糙度等都产生重要影响。
由实验可知,在其他加工条件相同的情况下,切割速度随放电脉宽时间的增加而增加,同时粗糙度增大,且电蚀物也随之增加,当放电脉宽时间超过某一范围时,电蚀物来不及排除,使加工变得不稳定,不仅表面粗糙度增大,而且降低了切割速度,如再增大放电脉宽时间,容易引起断丝。
1.1.2放电脉间时间to通过实验发现,放电脉间时间对切割速度的影响很大。
在其他条件不变时,减少相邻两个脉冲之间的时间,相当于提高脉冲频率,增加单位时间内的放电次数,提高切割速度。
由于脉宽及单个脉冲能量不变,故对工件表面粗糙度的影响不明显,但放电脉间时间过小,会使放电产物不能及时排除,工作区的介质来不及恢复到绝缘状态,破坏加工的稳定性,反而使切割速度降低,且增加了工作区短路的几率,极易引起断丝。
因此在刚刚开始加工或对大且厚工件加工时,to值稍取大些。
1.1.3峰值电流IP峰值电流是指放电电流的最大值,它是决定单个脉冲能量的主要因素之一。
它和脉冲宽度对切割速度及表面粗糙度影响是相似的,但峰值电流影响更大些。
合理地增加峰值电流,对提高切割速度有效,但电极丝的损耗相当大,这样容易造成断丝。
因此在其他条件不变的情况下,一般峰值电流小于20A,这样的工件表面质量是较理想的。
北京科技大学《现代加工技术》大作业2013年12 月15日电火花线切割加工各因素对工艺指标的影响分析如上图所示，电火花线切割加工工艺指标主要包括切割速度、表面粗糙度、加工精度，此外，放电间隙、电极丝损耗和加工表面变质层也是反映加工效果的重要指标。
在电火花线切割加工中影响工艺指标的因素很多，并且这些因素的影响是相互关联和相互矛盾的。
大体上可以初步分为与电相关的因素和非电因素的影响。
以下一一分析说明。
一、非电因素对加工工艺指标的影响1.电极丝材料、直径及速度：材料：采用钨丝加工时，加工速度比较高，但是在放电后丝质易变脆，容易断丝，所以实际应用不是很多，但是慢走丝在加工要求不是很高时可以使用。
相对钨丝，钼丝熔点低，抗拉强度低，但是韧性比较好，在骤冷骤热的恶劣环境中不容易断丝。
所以一般加工中多用0.1mm钼丝。
直径：随着直径的增大，走丝过程中相同时间相同脉冲下，直径越大去除的金属体积越多，从而加工速度越慢，加工精度越低。
电极丝直径大，切缝就宽，放电产物排除条件显然就会好，加工过程稳定。
不过电极丝粗，同时带来的问题是很难教工内尖角工件，加工精度会降低，同时切缝过宽速度也会下降。
电极丝直径小，很明显抗拉强度低，容易断丝，放电产物排除条件差，加工的稳定性不易保证，速度同样也提不上来。
不过精度却会有所提高。
电极丝速度：如图所示：对于快走丝在一定的加工条件下，随着丝速的增大加工速度提高，但是实践证明，当丝速由1.4m/s 上升到7-9m/s 时，走丝速度对加工速度影响很大，若继续增加丝速，切割速度反而会出现一个下降，这是因为排屑条件虽然改变，蚀除作用基本不变了，可是储丝筒一次排丝的运转时间减少，一定时间内换向次数明显多了，这就意味着非加工时间增大，所以加工速度反而会慢下来。
而对于慢走丝提高电极丝走丝速度，工作也容易被带入放电间隙，所以会提高速度，但当丝速达到某一值时，加工速度就会趋向稳定。
这是慢走丝这种加工方式本身的特点决定的，它因为平稳均匀才能得到良好的精度和粗糙度。
线切割理论教案(共45页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--烟台轻工业学校（理论教案）专业名称：数控课程名称：线切割授课班级： 12模数一班授课教师：于威_______课时1、2一．教学内容：1．电火花数控线切割的工作原理以及基础知识；2．线切割机床的特点及应用范围；二．教学目的：1．了解电加工与电火花数控线切割的基础知识；2．懂得线切割的基本原理；三．教学难点和重点线切割的基本原理；四．教学手段讲解、举例、启发式、多媒体教学五．教学过程（一）数控线切割机床的基本工作原理电火花线切割加工是在电火花加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（铜丝、钼丝或钨钼合金丝等）靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割。
电火花线切割加工机床的运动由数控装置控制时，称为数控线切割加工。
数控线切割机床的基本工作原理如图7-2所示，是利用移动的细金属线（钼丝）作为工具电极（接脉冲电源负电极），被切割的工件为工件电极（接脉冲电源正电极）。
在加工中，工具电极和工件电极之间加上脉冲电压，并且由工作液循环装置供给具有一定绝缘性能的工作液（图中未画出），当工具电极与工件电极的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，工具电极与工件电极之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至气化而被蚀除下来，若工件在数控装置控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹进行运动，就能切割出所需要的形状。
由于贮丝筒带动钼丝作正、反交替的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长时间。
（二）机床的基本组成数控电火花线切割机床由工作台、走丝机构、供液系统、脉冲电源、和控制系统（控制柜）等五大部分组成。
1）工作台又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成。
2）走丝机构走丝机构主要由贮丝筒、走丝电动机、丝架和导轮等组成。
3）供液系统供液系统是为机床的切割加工提供足够、合适的工作液。
线切割基础知识线切割主要用于加工各种形线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS)，其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS)，其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。
根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同，电火花线切割机床又可分为三种：一种是靠模仿形控制，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧地贴着靠模边缘作轨迹移动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件来；另一种是光电跟踪控制，其在进行线切割加工前，先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹运动，再借助于电气、机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动，从而切割出与图样形状相同的工件来；再一种是数字程序控制，采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工，不需要制作靠模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外95%以上的电火花线切割机床都已采用数控化。
电参数对线切割加工指标的影响1．短路峰值电流对工艺指标的影响在一定条件下，但其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以提高切割速度，但表面粗糙度将会变差。
这是作为短路峰值电流越大，单个脉冲能量越大，放电的的电痕就越大，切割速度高，表面粗糙度就比较差。
在增大短路峰值电流的同时，电极丝的损耗也加大，在严重的情况下甚至会发生断丝现象，同时也有可能影响到加工精度。
2．开路电压开路电压增大，加工电流增大，切割速度提高，表面粗糙度变差。
这是因为开路电压增大，致使排削更容易，切割的速度和加工的稳定性也都有所提高，但随着加工间隙的增大，加工精度略有下降。
同时开路电压的增大还会使电极丝产生震动，加大了电极丝的损耗；正常情况下，我们在采用乳化液作为介质使用快走丝方式加工时，其开路电压值一般取60V 到150V之间。
3．脉冲宽度当脉冲宽度增大时，切割速度提高，但是表面粗糙度变差。
这是因为脉冲宽度增大，单个脉冲放电能量增大，所以致使切割速度提高，表面粗糙度变差。
一般情况下，脉冲宽度值通常取2～60μs，作精加工时，脉冲宽度取值一般小于20μs，4．脉冲间隙当脉冲间隙减少时平均电流增大，切割速度加快，但在一般情况下脉冲间隙不能取的太小，如果脉冲间隙取得太小，放电产物来不及排出，放电间隙来不及充分消电离，使得加工不稳定，容易发生电弧放电致使工件表面烧伤和出现断丝；但是脉冲间隙也不适宜太大，否则会使切割速度明显下降，严重时不能进给（加工无法正常进行，单板机数字不走），使加工变的不稳定；一般情况下，减少脉冲间隙，表面粗糙度值提高，但是提高的幅度不大，此时切割速度明显增大，同时表明，脉冲间隙对切割速度影响较大，对表面粗糙度影响较小。
（注：加工工件较厚时，为了保证加工的稳定，放电间隙要大，所以脉冲宽度和脉冲间隙都应取较大值。
）5．放电波形线切割机床常用的两种波形是矩形波脉冲和分组脉冲。
在相同的工艺条件下，分组脉冲常常能获得比较好的加工效果，常用于精加工和薄工件加工。
电火花线切割电参数设置悬赏分：5-提问时间2009-3-1621:46问题为何被关闭快速电火花线切割电参数小于40厚的应怎么设置，大于40小于100的应怎么设置，大于100的应怎么设置。
（主要是脉宽，脉冲间隔，功率管数，加工电流和加工电压）。
我割90厚的，总是单行程不进给，是什么原因呢，我割薄的就不会出现这种问题。
希望各位师傅给我详细的解答，谢谢你们！！！！！问题补充：我功率管数设置为2+2+3+3+4会不会太高了，一般设置为多少呢提问者：筱之初-一级答复共4条主要是跟踪太紧了还有电流调的一定要大于两安回答者：osozfq-四级2009-3-1709:19你好,割厚的,脉宽要大,32+16根据情况可以再加个小的,脉间"4+8然后注意跟踪不要太紧.速度要慢,排屑要快!但是割90厚应该不会太吃力啊!你把跟踪再慢点!回答者：893083028-二级2009-3-1710:24电参数对线切割加工指标的影响1．短路峰值电流对工艺指标的影响在一定条件下，但其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以提高切割速度，但表面粗糙度将会变差。
这是作为短路峰值电流越大，单个脉冲能量越大，放电的的电痕就越大，切割速度高，表面粗糙度就比较差。
在增大短路峰值电流的同时，电极丝的损耗也加大，在严重的情况下甚至会发生断丝现象，同时也有可能影响到加工精度。
2．开路电压开路电压增大，加工电流增大，切割速度提高，表面粗糙度变差。
这是因为开路电压增大，致使排削更容易，切割的速度和加工的稳定性也都有所提高，但随着加工间隙的增大，加工精度略有下降。
同时开路电压的增大还会使电极丝产生震动，加大了电极丝的损耗；正常情况下，我们在采用乳化液作为介质使用快走丝方式加工时，其开路电压值一般取60V到150V之间。
3．脉冲宽度当脉冲宽度增大时，切割速度提高，但是表面粗糙度变差。
这是因为脉冲宽度增大，单个脉冲放电能量增大，所以致使切割速度提高，表面粗糙度变差。
线切割加工工艺指标及工艺参数一、线切割加工的主要工艺指标1．切割速度υ2．切割精度3．表面粗糙度4．线电极的磨损量二、影响工艺指标的主要因素及其选择1．加工参数对工艺指标的影响和选择（1）峰值电流is（2）脉冲宽度Ton（3）脉冲间隔Toff（4）走丝速度（5）进给速度2．线电极丝对线切割工艺性能的影响及其选择（1）电极丝直径的影响（2）上丝、紧丝对工艺指标的影响（3）电极丝垂直度对工艺指标的影响3．工件厚度及材料的影响（1）工件材料对工艺指标的影响（2）材料的厚度对工艺指标的影响4．工作液对工艺指标的影响及选择（1）高速走丝选用专用乳化液，低速走丝选用去离子水；（2）切割速度、厚度、流量、流向、加工精度、表面粗糙度、对工作液浓度的影响。
（3）含Cr的合金材料，工作液的浓度较小，用蒸馏水配制。
（4）水类工作液，油类工作液对工作液浓度的影响。
（5）工作液的脏污程度对工艺指标的影响。
线切割加工工艺一、零件图的工艺分析1．明确加工要求；2．分析主要定位基准，正确定位、装夹，确定加工坐标系；3．采用合理的加工切割起始点和加工路线；4．指明不宜或不能用电火花线切割加工的地方。
二、模坯准备1．带有穿孔的成型电极或带有顶杆孔的型芯或抽芯孔模坯的准备；2．加工型孔部分；3．凸模的模坯。
三、常用夹具及工件的正确装夹找正方法1．工件装夹的的一般要求（1）工件的装夹基准面应清洁无毛刺；（2）夹具精度高；（3）精密、细小的工件应使用不易变形的专用辅助夹具，加工成批零件，应采用专用夹具。
2．工件的装夹方式（1）悬臂式（2）两端支撑（3）桥式支撑（4）板式支撑（5）复式支撑3．工件的调整（1）百分表找正（2）划线找正4. 电极丝垂直度校正（1）专用校正工具法（2）火花校正法四、加工1．选择加工电参数根据工件的厚度（20mm），表面粗糙度Ra值为1.6～3.2ｕm选择电参数见下表。
加工电参数2．切割准备工作都结束后可按下该键进行切割。
影响线切割加工工艺指标的因素可分为电量与非电量因素的影响。
(1)电参量对加工工艺指标的影响电参量——是指脉冲电源的参变量，包括脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲频率和电源电压。
1) 脉冲峰值电流对加工工艺指标的影响在其他参数不变的情况下，脉冲峰值电流的增大会增加单个脉冲放电的能量，加工电流也会随之增大。
线切割速度会明显增加，表面粗糙度变差。
2)脉冲宽度对加工工艺指标的影响①在加工电流保持不变的情况下，使脉冲宽度和脉冲停歇时间成一定比例变化。
②脉冲宽度增加，切割速度会随之增大，但脉宽增大到一定数值后，加工速度不再随脉冲的增大而增大。
③线切割加工的脉冲宽度一般不大于50μs。
④增大脉宽，表面粗糙度会有所上升。
3)脉冲频率对加工工艺指标的影响①单个脉冲能量一定的条件下，提高脉冲放电次数，即提高脉冲频率，加工速度会提高。
②理论上，单个脉冲能量不变，则加工表面的粗糙度也不变。
③事实上，对快走丝线切割，当脉冲频率加大时，加工电流会随之增大，引起换向切割条纹的明显不同，切割工件的表面粗糙度会随之变差。
4)电源电压对加工工艺参数的影响①峰值电流和加工电流保持不变的条件下，增大电源电压，能明显提高切割速度，但对表面粗糙度的影响不大。
②在排屑困难、小能量、小粗糙度条件下，以及对高阻抗、高熔点材料进行切割加工时，电源电压的增高会提高加工的稳定性，切割速度和加工面质量都会有所改善。
(2)非电参量对加工工艺指标的影响1)走丝速度①对切割速度的影响：主要是通过改变排屑条件来实现的。
②提高走丝速度有利于：电极丝把工作液带入较大厚度的工件放电间隙中；电蚀产物的排出，使加工稳定，提高加工速度。
③走丝速度过高：会导致机械振动加大、加工精度降低和表面粗糙度增大，并易造成断丝。
④对快走丝线切割，应考虑由于丝电极速度的改变所产生的换向切割条纹对表面粗糙度的影响。
2)电极丝张力对加工工艺指标的影响①提高电极丝的张力可以减小加工过程中丝的振动，从而提高加工精度和切割速度。
电参数对线切割加工指标的影响
1．短路峰值电流对工艺指标的影响
在一定条件下，但其他工艺条件不变时，增大短路峰值电流，可以提高切割速度，但表面粗糙度将会变差。
这是作为短路峰值电流越大，单个脉冲能量越大，放电的的电痕就越大，切割速度高，表面粗糙度就比较差。
在增大短路峰值电流的同时，电极丝的损耗也加大，在严重的情况下甚至会发生断丝现象，同时也有可能影响到加工精度。
2．开路电压
开路电压增大，加工电流增大，切割速度提高，表面粗糙度变差。
这是因为开路电压增大，致使排削更容易，切割的速度和加工的稳定性也都有所提高，但随着加工间隙的增大，加工精度略有下降。
同时开路电压的增大还会使电极丝产生震动，加大了电极丝的损耗；正常情况下，我们在采用乳化液作为介质使用快走丝方式加工时，其开路电压值一般取60V到150V 之间。
3．脉冲宽度
当脉冲宽度增大时，切割速度提高，但是表面粗糙度变差。
这是因为脉冲宽度增大，单个脉冲放电能量增大，所以致使切割速度提高，表面粗糙度变差。
一般情况下，脉冲宽度值通常取2～60μs，作精加工时，脉冲宽度取值一般小于20μs，
4．脉冲间隙
当脉冲间隙减少时平均电流增大，切割速度加快，但在一般情况下脉冲间隙不能取的太小，如果脉冲间隙取得太小，放电产物来不及排出，放电间隙来不及充分消电离，使得加工不稳定，容易发生电弧放电致使工件表面烧伤和出现断丝；但是脉冲间隙也不适宜太大，否则会使切割速度明显下降，严重时不能进给（加工无法正常进行，单板机数字不走），使加工变的不稳定；一般情况下，减少脉冲间隙，表面粗糙度值提高，但是提高的幅度不大，此时切割速度明显增大，同时表明，脉冲间隙对切割速度影响较大，对表面粗糙度影响较小。
（注：加工工件较厚时，为了保证加工的稳定，放电间隙要大，所以脉冲宽度和脉冲间隙都应取较大值。
）
5．放电波形
线切割机床常用的两种波形是矩形波脉冲和分组脉冲。
在相同的工艺条件下，分组脉冲常常能获得比较好的加工效果，常用于精加工和薄工件加工。
电流波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较小。
但如果脉冲宽度很窄时，必须有陡的前沿才能进行有效加工。
矩形波加工效率高，加工范围广，加工稳定性好，属于快走丝线切割最常用的加工波形。
6．极性效应（保留）
在线切割加工中，不管是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。
这种由于正、负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象称之为极性效益。
实践表面，在电火花加工中，当采用短脉冲加工时，正极的蚀除速度大于负极的蚀除速度；当采用长脉冲加工时，负极的蚀除速度大于正极的蚀除速度。
由于线切割的加工的脉冲宽度较窄，属于短脉冲加工，所以采用工件接电源的正极，电极丝接电源的负极接法，这种接法又称为正极性接法，反之称为负极性接法；电火花线切割采用正极性接法不仅有利于提高加工速度，而且有利于电极丝的损耗，从而有利于提高切割精度。
7．进给速度
进给速度的条件对切割速度、加工精度和表面质量的影响很大。
因此，调节预置进给速度应紧密跟踪工件蚀除（排削）速度，以保持加工间隙恒定在最佳值上。
这样可使有效放电状态的比例加大，而开路和短路的比例减少，使切割速度达到给定加工条件下的最大值，同时还能获得很好的加工精度和表面质量。
调节进给速度本身并不具有提高加工速度的能力，其作用是保证加工的稳定性。
当进给调整不当时会显著影响加工工艺指标，并有可能产生断丝，最佳进给速度可参照下述两个依据：首先，最佳加工电流应是短路电流的80％左右，这一规律可用于判断进给速度调整是否合适；其次，可通过电流表指针的摆动情况来判断，正常加工时加工电流指针基本不动。
如果经常向下摇摆，则说明欠跟踪，应将跟踪速度调快；如经常向上摇摆则说明过跟踪，应将跟踪速度调慢；如指针来回较大幅度摇摆则说明加工不稳定，应判明原因做好参数调节（如调整脉冲能量、工作液流量、走丝系统包括导轮、轴承的调整）在加工，否则易引起断丝。
