电火花线切割介绍.60页PPT

电 产
极 生
大量的热，使工件表面的金属局部熔化甚至汽化，再加
上工作液体介质的冲洗作用，使得金属被蚀除下来。这
就是电火花线切割金属的加工原理。工件放在机床坐标
工作台上，按数控装置或微机程序控制下的预定轨迹进
行运动，最后得到所需要形状的工件。由于储丝筒带动
电极丝作正、反向交替的高速运动，所以电极丝基本上
第15页/共91页
五、影响线切割加工的工艺因素(1)
• 线切割加工的主要工艺指标(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)：
• 切割速度υ 是指在保持一定的表面粗糙度的情况下，单位时间内电极 丝中心线在工件上切过的面积总和，单位为㎜2/min。最高切割速度 υmax是 指 在 不 计 切 割 方 向 和 表 面 粗 糙 度 等 条 件 下 ， 所 能 达 到 的 切 割 速 度。通常高速走丝线切割速度为40~80㎜2/min，它与加工电流大小 有关，为比较不同输出电流脉冲电源的切割效果，将每安培电流的切 割速度称为切割效率，一般切割效率为20㎜2/（min·A）。
• 电火花线切割加工设备主要由程序输入输出设 备、数控装置、储丝走丝部件、纵横向进给机 构、工作液循环系统、脉冲电源等部分构成。 线切割机床采用钼丝或硬性黄铜丝作为电极丝。 被切割的工件为工件电极，连续移动的电极丝 为工具电极。线电极与脉冲电源的负极相接， 工件与电源的正极相接。
第4页/共91页
一、线切割加工原理(3)
第13页/共91页
三、线切割加工的分类(4)
• 根据电极丝的运行速度的不同，电火花切割机床又分为两大类： • 高速走丝机床 这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8~10m/s，这是我国生产和使用 的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式。 • 低速走丝机床 这类机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2 m/s，这是国外生产和使用 的主要机种。

7
第三章 电火花线切割加工 1．机床本体 机床本体主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成， 具体介绍如下： 1) 床身 床身是支承和固定工作台、运丝机构等的基体。因此，要 求床身应有一定的刚度和强度，一般采用箱体式结构。床身里 面安装有机床电气系统、脉冲电源、工作液循环系统等元器件。 2) 工作台 目前在电火花线切割机床上采用的坐标工作台，大多为X、 Y方向线性运动。
12
第三章 电火花线切割加工 (2) 加工控制。它能根据放电间隙大小与放电状态
控制进给速度，使之与工件材料的蚀除速度相平衡， 保持正常的稳定切割加工。
目前绝大部分机床采用数字程序控制，并且普遍 采用绘图式编程技术，操作者首先在计算机屏幕上画 出要加工的零件图形，线切割专用软件(如YH软件、 北航海尔的CAXA线切割软件)会自动将图形转化为 ISO代码或3B代码等线切割程序。
9
第三章 电火花线切割加工
这种形式的运丝机构的优点是结构简单、维护方
便，因而应用广泛。其缺点是绕丝长度小，电动机正
反转动频繁，电极丝张力不可调。
1
6
3
2
4
5 1—上 丝 机 构 ； 2—工 作 台 ； 3—丝 筒 电 机 ； 4—撞 杆 ； 5—接 近 开 关 ； 6—运 丝 启 停 开 关
图1 快走丝线切割机床结构图
10
第三章 电火花线切割加工 4) 丝架 运丝机构除上面所叙述的内容外，还包括丝架。丝架
的主要作用是在电极丝快速移动时，对电极丝起支撑作用， 并使电极丝工作部分与工作台平面保持垂直。为获得良好 的工艺效果，上、下丝架之间的距离宜尽可能小。
为了实现锥度加工，最常见的方法是在上丝架的上导 轮上加两个小步进电动机，使上丝架上的导轮作微量坐标 移动(又称U、V轴移动)，其运动轨迹由计算机控制。

5 激光加工——应用
(1)激光打孔 ：广泛应用于金刚石拉丝模、钟 表宝石、轴承、陶瓷、玻璃等非金属材料和硬 质合金、不锈钢等金属材料的小孔加工和多种 材料的成形切割加工。
(2)激光切割：用于切割钢板、不锈钢、镍、铜、 锌、铝、石英、陶瓷、半导体以及布匹、木材、 纸张、塑料等各种金属或非金属材料。
（3）预置进给速度对工艺指标的影响
2.5电火花线切割加工工艺
1．零件图的工艺分析 （1）凹角和尖角的尺寸分析 （2）表面粗糙度及加工精度分析 2．工艺准备 1）电极丝准备 ① 电极丝材料的选择：钨丝、钼丝、黄铜丝 ② 电极丝直径的选择 2）工件准备 ① 以外形为校正和加工基准 ② 以外形为校正基准，内孔为加工基准。
G01 Z0 F105 105mm/min慢速下落至工作平面
G01 Y60.07 直线进给至a G03 X-30.07 Y52.002 J-60.07 逆时针加工ab弧 G01 Y-70.07 直线bc G01 X30.07 直线cd G01 Y-52.002 直线de G03 X0 Y60.07 I-30.07 J52.02 逆时针加工ea弧 G01 Y62.07 加工直线至穿丝点 G0 Z50 上抬丝臂 G91 G28 G0 回机床坐标原点
3.1 电解加工
3.1.1电解加工的基本原理
电解加工是利用金属在电解液中可以发生电化学 阳极溶解的原理将工件加工成形的。
加工时，工件接直流电源的正极称为工件阳极， 工具接电源的负极称为工具阴极，工具以恒速向 工件慢慢地进给，使两极之间保持一定的间隙。 具有一定压力的电解液从间隙中流过，这时阳极 工件的金属被逐渐电解腐蚀，电解产物被高速流 动的电解液带走。
（1）电解抛光的基本原理
（2）电解抛光的特点

实践经验
在实际加工过程中，积累实践经验，不断尝试和改进工艺参数，是提高电火花线 切割加工效果的关键。
电火花线切割的应用实例
• 电火花线切割是一种利用电火花腐蚀原理进行切 割的加工技术，具有高精度、高效率、高柔性的 特点。
电火花线切割的发展历程
应用领域
广泛应用于航空、航天、机械、模具 等领域的精密零件加工，如涡轮叶片、 精密齿轮、异形孔等复杂形状的切割。
电火花线切割设备与工具
工艺流程与参数
工艺流程 参数选择
加工精度与表面质量
加工精度
表面质量
工艺优化与实践
工艺优化
针对不同材料和加工要求，需要对电火花线切割工艺进行优化，包括电极丝选择、 工作液配制、脉冲参数调整等。
• 电火花线切割技术概述 • 电火花线切割设备与工具 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割的应用实例 • 电火花线切割的挑战与前景 • 电火花线切割安全操作规范
技术定义与原理
技术定义 技术原理
技术特点与优势
01
加工精度高
02
适用范围广
03
加工效率高
04
自动化程度高
技术发展历程和应用领域

〔Байду номын сангаас〕、机床本体：
1、床身 3、走丝机构
2、坐标工作台
4、锥度切割装置 导轮偏移式丝架 导轮摆动式丝架 双坐标轴联动装置
四、电火花线切割加工设备
〔二〕、脉冲电源：
电火花线切割加工的脉 冲电源与电火花成型加工的 脉冲电源在原理上一样，不 过受加工外表粗糙度和电极 丝允许承载电流的限制，线 切割加工脉冲电源的脉宽较 窄(2～60 μs)，单个脉冲能 量、平均电流(1～5 A)一般 较小，所以线切割总是采用 正极性加工。
➢ 采用水或水基工作液，不会引燃起火 ➢ 一般没有稳定的电弧放电状态:火花放大，开路，短路 ➢ 电极与工件间存在疏松接触式轻压放电 ➢ 省掉了成形的工具电极，大大降低了成形工具电极的
制造费用 ➢ 细小的电极可以加工微细异形孔单位长度电极丝损耗
小。 ➢ 单位长度电极丝损耗较少，对加工精度影响小。
三、线切割加工的应用范围
四、电火花线切割加工设备
〔二〕、脉冲电源：
1. 晶体管矩形波脉冲电源
四、电火花线切割加工设备
〔二〕、脉冲电源：
2. 高频分组脉冲电源
四、电火花线切割加工设备
〔二〕、脉冲电源：
3. 节能型脉冲电源
.4 低速走丝线切割加工的脉冲电源
丝速低，电蚀产物的排屑效果不佳 昂贵的设备，必须有较高的生产率 提供窄脉宽，大峰值电流
电火花线切割加工原理、 特点、应用范围及设备
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
一、线切割加工的原理

常应立即停机检查。
05
电火花线切割加工应用案 例
案例一：复杂零件加工
总结词
切割技术在加工复杂零件方面具有显著优势，能够高效地完成形状复杂 、材料硬度高、精度要求高的零件加工。通过合理的工艺参数和操作技巧，确保 加工质量和效率。
案例二：高效加工解决方案
总结词
编程实例
01
简单形状加工
通过3b编程语言，可以方便地对简单形状进行加工。例如，对于一个
正方形，可以使用G代码指令控制切割路径，完成加工。
02
复杂形状加工
对于复杂形状的加工，需要使用更为复杂的编程技巧。通过合理规划切
割路径、调整加工参数等手段，实现复杂形状的高精度加工。
03
加工实例分析
通过对实际加工实例的分析，可以深入了解3b编程语言在实际应用中
设备结构
电火花线切割机主要由机床本体、脉冲电源、控制系统和电极丝及其供丝装置组成。机床本体为框架式结构，由 床身、工作台、立柱和电气柜等部分组成。脉冲电源提供加工所需的脉冲电流，控制系统则负责控制机床的加工 过程。
工具选择与使用
电极丝选择
电极丝是电火花线切割机的重要消耗材料之一，根据加工需求选择合适的电极丝类型和规 格。常用的电极丝材料有铜、钢、钨等，直径一般在0.05～0.2mm之间。
的技巧和方法。通过对不同实例的总结和归纳，可以提高编程水平，更
好地服务于实际生产。
03
电火花线切割加工工艺
加工参数选择
切割速度
根据材料种类和厚度选择合适的切割速度，以保证加工质量和效 率。
电极丝类型与直径
根据加工需求选择合适的电极丝类型和直径，以满足切割精度和表 面质量要求。
脉冲宽度、间隔和电流强度

工作液应具备的性能：
❖ 1、具有一定的绝缘性能。 ❖ 2、具有良好的洗涤性能。 ❖ 3、具有良好的冷却性能。 ❖ 4、对环境无污染、对人体无害。 ❖ 5、其它：配置方便、寿命长。
四、常用夹具及工件的正确装夹方法：
支撑装夹方法
❖ 1、悬臂支撑方式
❖
悬臂支撑通用性强，装夹方便，但由于工件单端压
紧，另一端悬空，工件底面不易与工作台平行，易出现
2、坐标工作台：
❖ 一般都采用十字滑板、滚动导轨、丝杠传 动副将电机的旋转运动变为工作台的直线 运动。
❖ 为了保证机床的精度，对导轨的精度、刚 度、耐磨性有较高的要求。
❖ 为了保证工作台的定位精度和灵敏性，传 动丝杠和螺母之间必须消除间隙。（后图）
3、走丝机构
❖ 作用：使电极丝以一定的速度运动并保持 一定的张力。
❖ 随着走丝速度的提高，在一定范围内，加工 速度会提高。（原因）但走丝速度不能过高 （原因）
❖ 对于低速走丝线切割机床：
❖ 电极丝的材料、直径有较大的选择范围。
❖ 镀锌黄铜丝.
❖ 钼丝、钨丝.
❖ 由于电极丝张力均匀、震动较小，所以加工 稳定性好、表面粗糙度、加工精度指标等均 好。
❖ 2、工件厚度及材料对工艺指标的影响： ❖ 工件薄时： ❖ 工件厚时： ❖ 不同工件材料：
低速走丝线切割加工的脉冲电源:
❖ 低速走丝线切割加工的特殊性： ❖ 丝速低，电蚀产物的排屑效果差； ❖ 设备昂贵，必须有较高的生产率； ❖ 线电极材料：镀锌黄铜丝 ❖ （当火花放电时瞬时高温时低熔点的锌迅
速熔化、气化式的、尽可能多的把工件上 熔融的金属液体抛入工作液中）
❖ 对脉冲电源的要求：
❖ 较大的峰值电流，一般为100~500A，脉 宽极短（0.1~1μs）。（否则电极丝容易 烧断）

数控系统 以电脑为核心，用程序实现电极丝放 电加工全过程的实时控制。
线切割机床分类
根据电极丝走丝方式的不同，数控线
切割机床分为：快走丝线切割机床和慢走
丝线切割机床。两者的特点对比如下：
线切割机床类型
快走丝
慢走丝
电极丝运行速度
300—700m/min
0.5～15m/min
电极丝运动形式
双向往复运动
单向运动
根据图纸要求，在机器上绘制如上图所示的切割 图形，并添加引入引出线，待设置完切割路径、切割 次数和间隙补偿等工艺参数后，编程系统会自动生成 加工程序！
加工操作流程
调用程序 设置参数 启动走丝 启动冷却液 启动放电 启动切割
机床维护及保养
机床转动部分必须每 天加油,转动较少部位 加固体油脂
常用电极丝材料 钼丝（Φ0.1～Φ0.2mm） 铜、钨、钼及各种合金 （Φ0.1～Φ0.35mm）
工作液
乳化液或皂化液
去离子水、煤油
尺寸精度
0.015～0.02mm
±0.001mm
表面粗糙度Rɑ 设备成本
1.25～2.5μm 低廉
0.16~0.8μm 昂贵
图7 走丝机构
(a)快速走丝机构
(b)慢速走丝机构
DK7732是一种数控精密型中走丝线切割机 床。所谓中走丝机床目前国内尚没统一的定义 标准。一般认为，它的特点是加工速度接近于 快走丝，而加工的质量趋于慢走丝。其走丝速 度在1.5～10m/s之间。中走丝机床加工出的零 件表面粗糙度比快走丝机床好。而相比慢走丝 机床，它的设备成本低，具备更好的经济性。
谢谢大家！
一台普通的线 切割机床的结构组 成如右图所示。它 总体上由主机，脉 冲电源，数控系统 三部分组成。此外， 机床的主机部分还 附加了工作液循环 系统。