快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择研究(正式版)

摘要快走丝线切割机是我国独创的电加工设备，它结构简单，价格低廉，使用成本低，是我国产量最大、应用最广泛的机床种类之一。

这篇论文详细介绍了快走丝线切割机床的主要作用、结构特点及其组成。

对通用快走丝线切割机床的总体设计过程及计算方法作了具体的描述和分析。

通过对快走丝线切割机床的各部分设计和计算，利用SolidWorks完成对该机床的三维建模和工程图。

同时对快走丝线切割机床的机械部件的选择设计，功能部件的选用及校核、主要零部件的使用与维护进行了具体的分析。

完成设计任务。

【关键词】快走丝线切割机床机械设计三维建模工程图AbstractDue to its simple structure，less expensive, high-speed wired electro-discharge machine(WEDM) is widely produced and used in China. This thesis introduced in detail the high-speed wired electro-discharge machine, including the main function, structure and composition.The general design process and calculation method for the high-speed wired electro-discharge machine were specifically descripted and analyzed.The 3D modeling and engineering drawings of the high-speed wire electro-discharge machine, including every parts, and assembly based on Solidworks are finished.The selection and design of functional components, calculation of this machineand as well as checking mechanical components of high-speed wire electro-discharge machine are completed. The usage and maintenance about main component were concretely analyzed.The design task is completed.【KEYWORDS】High-speed wire electro-discharge machine，Machine design，Three-dimensional Modeling，Engineering drawing目录前言 (4)1 本设计的目的及任务要求 (5)1.1 本设计的目的及意义 (5)1.2 本设计的任务及内容 (6)1.3 本设计的目标及要求 (6)2 快走丝线切割机床概述 (7)2.1 快走丝线切割机床技术现状 (7)2.2 快走丝线切割机床加工技术的发展趋势 (8)2.3快走丝线切割机床的特点 (12)2.3.1快走丝线切割电火花加工的优点： (12)2.3.2快走丝线切割电火花加工的局限性： (13)2.4 快走丝线切割机床的工作原理 (13)3 快走丝线切割机床结构总体设计 (14)3.1机械结构设计概述 (14)3.2快走丝线切割机床结构组成 (14)3.3快走丝线切割机床设计步骤 (15)3.3.1设计步骤框图 (15)3.3.2总体方案设计 (16)3.4快走丝线切割机床结构总体设计 (16)3.3.1 总体设计指导思想 (16)3.3.2总体布局方案设计 (17)3.3.4 数控机床总布局的其他趋向 (18)4 快走丝线切割机床的机械部分设计 (19)4.1 床身的设计 (19)4.2 工作台设计 (20)4.3 线架轨道设计 (20)4.4 运丝机构的设计 (21)4.5 各部分连接设计 (22)5 快走丝线切割机床功能部件的选用及校核计算 (22)5.1 齿轮的选择计算 (22)5.2 滚珠丝杆副的选择计算 (23)5.2.1 丝杆螺母类型的选择 (23)5.2.2丝杆螺母传动形式选择 (24)5.2.3 丝杆螺母预紧方式选择 (24)5.2.4 滚动轴承的选择 (25)5.2.5 滚珠丝杠副支承方式的选择 (26)5.2.5 制动装置的选择 (27)5.2.6 滚珠丝杠副的防护 (27)5.3电机的选择 (28)5.3.1快走丝线切割机床对电机的要求 (28)5.3.2各类型电机的比较及选型 (29)5.3.2 关于电机选择的计算 (30)6 三维图纸设计制作及工程图设计 (31)6.1 丝杆螺母的三维建模 (31)6.2 凸缘联轴器的三维建模 (32)6.3 X.Y方向拖板的装配体三维建模 (32)6.4 Z方向线架的装配体三维建模 (33)6.5 总装配 (34)6.6 工程图的设计制作 (36)总结与体会 (38)致谢 (39)参考文献 (40)前言随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品的更新速度越来越快，复杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、中小批量生产的比重明显增加。

线切割加工精度保证措施及方法电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝两种，由于快走丝线切割机所加工:的工件表面粗糙度一般在Ra=1.25～2.5μm范围内，而慢走丝线切割机所加工的工件表面粗:糙度通常可达到Ra=0.16μm，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快:走丝线切割机好很多，所以在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。

:由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，:因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。

但电火花线切割:机工作时影响其加工工作表面质量的因素很多，特别是慢走丝线切割机更需要对其有关加工:工艺参数进行合理选配，才能保证所加工工件的表面质量。

笔者在汕头大学CAD/CAM中心利:用日本Sodick公司制造的慢走丝线切割机进行了许多注射模和冲模的线切割加工，在分析:影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究，积累了若干行之有效的:工作经验，现介绍如下。

: 2 改善线切割加工工件表面质量的措施与方法: 在分析影响电火花线切割加工工作表面质量的相关因素之前，必须先了解电火花切割:加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。

通过多年观察研究发现：当柔:性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙(例如8～10μm)时，并不发生火花放电，甚至:当电极丝已接触到工件，从显微镜中已看不到间隙时，也常常看不到火花，只有当工件将电:极丝顶弯并偏移一定距离(几微米到几十微米)时才发生正常的火花放电。

此时线电极每进给:1μm，放电间隙并不减少1μm，而是电极丝增加一点线间张力，而工作则增加一点侧向压:力，显然，只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。

据此认为：:在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质，当电极丝和工件接触时因其在:不停运动，移动摩擦使该绝缘薄膜介质减薄到可被击穿的程度才会发生火花放电。

快走丝作业指导书1000字快走丝是机械加工中的一种重要工艺，它广泛应用于生产加工中的高精度、高难度、高要求产品的加工中，如航空、汽车、电子、医疗等一系列领域。

其优点是精度高、表面质量好、加工速度快、工艺复杂度低。

下面是关于快走丝作业的指导书，希望能对从事相关工作的人员提供一定的帮助。

一、快走丝加工的基本知识1.快走丝加工是使用高速旋转的金属丝切割机进行的一种非接触式加工方法，利用放电腔电极发生的放电来溶解工件表面，丝切割机根据预设路径进行切割。

2.丝切割机的基本组成部分主要包括：机器主体、控制系统、工作台、自动上线系统等设备。

3.快走丝加工应用范围广泛，可加工各种材质如钢、铝、铜、塑料等，并且可以同时加工多个工件。

二、快走丝加工的操作步骤1.准备工作：(1)仔细阅读机器使用说明书，了解机器结构及相关技术参数；(2)准备切割线丝材料，根据加工工件的要求选择合适的丝材料；(3)准备工件，确定加工路径及加工深度；(4)开机前检查，确认机器正常运行。

2.机器调试：(1)开机前检查，确认机器正常运行；(2)设置机器参数，如电极电极头切割线速度，电极头升降速度等；(3)进行手动调试，确保刀具安装正确，刀具旋转方向正确。

3.机器操作：(1)打开控制系统，输入加工程序、工艺参数及工件信息；(2)调整工件放置位置，调整丝线张力；(3)启动机器，等待机器切割完成后停机；(4)检查加工质量及表面质量，根据需要进行后续处理。

三、安全操作须知1.在机器操作过程中，注意安全防护，戴上安全眼镜、手套、耳塞等防护装置。

2.机器启动前应进行检查，确认机器正常运行。

3.机器操作时需按要求操作，不得随意更改机器参数。

4.操作完毕后，切断电源，清理机器表面及工作区域。

5.不得在机器运行时过于接近切割区域，以免发生伤害。

四、快走丝加工的优点1.快走丝加工可以对不同种类的工件进行高精度、高效率地加工。

2.快走丝加工的表面质量好，可以达到镜面光洁度。

快走丝、慢走丝和中走丝线切割机床分：中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM）。

什么是快走丝线切割机床？快走丝是电火花线切割的一种，也叫高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝（一般采用钼丝）作高速往复运动，走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，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，是我国独创的电火花线切割加工模式。

1960年，苏联首先研制出靠模线切割机床。

中国于1961年也研制出类似的机床。

早期的线切割机床采用电气靠模控制切割轨迹。

当时由于切割速度低，制造靠模比较困难，仅用于在电子工业中加工其他加工方法难以解决的窄缝等。

1966年，中国研制成功采用乳化液和快速走丝机构的高速走丝线切割机床，并相继采用了数字控制和光电跟踪控制技术。

此后，随着脉冲电源和数字控制技术的不断发展以及多次切割工艺的应用，大大提高了切割速度和加工精度。

什么是慢走丝线切割机床？低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，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。

目前精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。

电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。

工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。

由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。

线切割走丝速度如何调内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.第一次切割任务是高速稳定切割⑴脉冲参数：选用高峰值电流，较长脉宽的规准进行大电流切割，以获得较高的切割速度。

⑵电极丝中心轨迹的补偿量小：f = 1/2φd +δ+ △+ S式中，f为补偿量(mm);δ为第一次切割时的放电间隙(mm);φd 为电极丝直径(mm);△为留给第二次切割的加工余量(mm); S为精修余量(mm)。

在高峰值电流粗规准切割时，单边放电间隙大约为0.02mm；精修余量甚微，一般只有0.003mm。

而加工余量△则取决于第一次切割后的加工表面粗糙度及机床精度，大约在0.03～0.04mm 范围内。

这样，第一次切割的补偿量应在0.05～0.06mm之间，选大了会影响第二次切割的速度，选小了又难于消除第一次切割的痕迹。

⑶走丝方式：采用高速走丝，走丝速度为8～12m/s，达到最大加工效率。

第二次切割的任务是精修，保证加工尺寸精度⑴脉冲参数：选用中等规准，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之间。

⑵补偿量f：由于第二次切割是精修，此时放电间隙较小，δ不到0.01mm，而第三次切割所需的加工质量甚微，只有几微米，二者加起来约为0.01mm。

所以，第二次切割的补偿量f约为1/2d+0.01mm即可。

⑶走丝方式：为了达到精修的目的，通常采用低速走丝方式，走丝速度为1～3m/s，并对跟踪进给速度限止在一定范围内，以消除往返切割条纹，并获得所需的加工尺寸精度。

凯光第三次切割的任务是抛磨修光⑴脉冲参数：用最小脉宽进行修光，而峰值电流随加工表面质量要求而异。

⑵补偿量f：理论上是电极丝的半径加上0.003mm的放电间隙，实际上精修过程是一种电火花磨削，加工量甚微，不会改变工件的尺寸大小。

简述快走丝线切割机床的工作过程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!快走丝线切割机床工作过程简述如下：①开机准备：首先开启机床电源，进入操作界面，根据加工要求调整控制系统参数。

②装夹工件：将待加工工件固定在机床工作台上，确保位置准确，夹持稳固。

③安装钼丝：将钼丝穿过导轮系统，并适当张紧，确保钼丝平直无扭曲地延伸至工件附近。

④对刀与编程：通过控制面板或外部计算机输入加工程序，设定切割路径、深度等参数，并进行电极丝对准工件的起始位置。

⑤液体介质注入：向工作区注入特定的工作液，如去离子水，作为绝缘冷却介质，促进放电效果并带走热量。

⑥启动加工：启动切割程序，钼丝在高频脉冲电流作用下，以高速往复运动接近工件表面，两者间形成瞬时放电，逐层蚀除材料。

⑦监控切割：加工过程中，操作者需监控切割状态，包括钼丝损耗、加工进度及工作液状况，必要时进行调整。

⑧完成停机：加工结束后，停止切割程序，关闭电源，待机床部件完全停止后，取出工件并清理机床。

⑨维护保养：定期检查导轮、钼丝、工作液循环系统等，进行必要的清洁与更换零件，确保机床长期稳定运行。

第五章：电火花线切割加工5.3 电火花线切割加工机床简介5.3.1 机床分类、型号1．分类线切割加工机床可按多种方法进行分类，通常按电极丝的走丝速度分成快速走丝线切割机床(WEDM-HS)与慢速走丝线切割机床(WEDM-LS)。

1) 快速走丝线切割机床快速走丝线切割机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10 m/s，是我国独创的电火花线切割加工模式。

快速走丝线切割机床上运动的电极丝能够双向往返运行，重复使用，直至断丝为止。

线电极材料常用直径为0.10～0.30 mm的钼丝(有时也用钨丝或钨钼丝)。

对小圆角或窄缝切割，也可采用直径为0.6 mm的钼丝。

工作液通常采用乳化液。

快速走丝线切割机床结构简单、价格便宜、生产率高，但由于运行速度快，工作时机床震动较大。

钼丝和导轮的损耗快，加工精度和表面粗糙度就不如慢速走丝线切割机床，其加工精度一般为0.01～0.02 mm，表面粗糙度Ra为1.25～2.5 μm。

2) 慢速走丝线切割机床慢速走丝线切割机床走丝速度低于0.2 m/s。

常用黄铜丝(有时也采用紫铜、钨、钼和各种合金的涂覆线)作为电极丝，铜丝直径通常为0.10～0.35 mm。

电极丝仅从一个单方向通过加工间隙，不重复使用，避免了因电极丝的损耗而降低加工精度。

同时由于走丝速度慢，机床及电极丝的震动小，因此加工过程平稳，加工精度高，可达0.005 mm，表面粗糙度Ra≤0.32 μm。

慢速走丝线切割机床的工作液一般采用去离子水、煤油等，生产率较高。

慢走丝机床主要由日本、瑞士等国生产，目前国内有少数企业引进国外先进技术与外企合作生产慢走丝机床。

2．型号国标规定的数控电火花线切割机床的型号，如DK7725的基本含义为：D为机床的类别代号，表示是电加工机床；K为机床的特性代号，表示是数控机床；第一个7为组代号，表示是电火花加工机床，第二个7为系代号(快走丝线切割机床为7，慢走丝线切割机床为6，电火花成型机床为1)；25为基本参数代号，表示工作台横向行程为250 mm。