数控线切割技术
数控线切割机床的工作原理
数控线切割机床的工作原理
数控线切割机床的工作原理是通过计算机控制系统来控制线切割机床进行加工操作。
具体工作原理如下：
1. CAD软件绘制产品图形：首先，使用CAD软件绘制出要加工的产品的图形，包括形状、尺寸等信息。
2. 生成加工程序：将CAD软件生成的图形转换为数控线切割
机床可接受的加工程序。
该程序包括加工路径、切割速度、切割深度等加工参数。
3. 加工参数设置：根据加工要求，设置线切割机床的加工参数，如电极线的种类和粗细、工作台的位置和转速等。
4. 载入加工程序：将生成的加工程序通过USB接口或网络传
输到数控线切割机床的控制系统中。
5. 机床运行：启动机床，并按照加工程序和参数进行加工操作。
控制系统发送控制信号，驱动线切割机床的各个轴向进行移动和旋转，同时控制钳爪夹持工件，将切割电极沿加工路径移动进行切割。
6. 精确定位：数控线切割机床的控制系统具备较高的定位精度，可根据加工程序的要求，在工件上进行精确定位，确保切割位置和形状的准确性。
7. 监控和调整：控制系统会实时监控加工过程中的各项参数和
状态，如加工速度、压力、电流等。
如果出现异常情况，系统会及时发出警报并采取相应措施进行调整。
8. 加工完成：完成加工后，数控线切割机床的控制系统会自动停止运行，并通过显示屏或其他方式提示操作人员加工完成。
总之，数控线切割机床通过计算机控制系统实现对加工操作的精确控制，提高了加工效率和加工质量。
数控线切割实训报告总结与反思
数控线切割实训报告总结与反思1. 实训内容本次实训主要内容是学习并掌握数控线切割技术的基本原理、操作方法和常见故障排除。
具体来说，实训包括以下几个方面的内容：1. 数控线切割机的组成结构及工作原理2. 熟悉数控线切割机的操作界面、按钮以及相关设置3. 学习数控线切割机的程序编写方法和代码调试技巧4. 进行数控线切割机的实际操作和调试，实现对金属工件的切割2. 实训过程2.1 理论学习实训开始时，我们通过老师的讲解和资料学习了数控线切割机的相关理论知识。
我们了解了数控线切割机的工作原理是通过控制板控制步进电机的运转，从而实现切割头随着设计好的程序来实现摆动。
同时，我们还学习了常见的CAD软件和CAM软件的使用方法，这对后续的程序编写起到了很大的帮助。
2.2 操作训练在理论学习的基础上，我们进行了实际操作的训练。
我们通过跟随老师的示范，逐步熟悉了数控线切割机的操作界面和操作按钮的用途。
我们学会了如何设置加工参数、如何选择切割速度和切割厚度等。
通过多次操作练习，我们掌握了数控线切割机的基本操作技巧。
2.3 编写程序在掌握了基本操作技巧后，我们开始进行程序编写的实操训练。
我们学习了G 代码的编写规范和语法，了解了各种常用的G代码指令和其含义。
我们通过实际编写和调试程序，逐步提高了自己的编程能力。
同时，我们也学会了如何使用U盘将程序导入到数控线切割机上，并进行相应的路径设置。
2.4 实际操作在完成了理论学习、操作训练和程序编写后，我们进行了一系列的实际操作。
我们首先选择了一个简单的设计，进行了切割的练习。
通过实际操作，我们发现在切割过程中需要注意刀具的选择、切割速度的控制以及焊接接头的处理等。
在实际操作过程中，我们遇到了一些故障，通过分析原因并参照故障排除手册，我们成功解决了问题，积累了宝贵的经验。
3. 收获与感悟通过这次数控线切割实训，我收获了很多。
首先，我掌握了数控线切割技术的基本原理和操作方法。
我熟悉了数控线切割机的组成结构和工作原理，学会了如何通过操作界面进行设置和调试。
数控线切割的原理
数控线切割的原理
数控线切割（CNC线切割）是一种先进的金属加工技术，利
用计算机数控技术控制线切割机完成金属材料的切割过程。
其原理如下：
1. 设计绘制：首先，将待加工的工件尺寸和形状通过计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）绘制出来。
这
样可以在计算机中准确地确定切割路径和工作范围。
2. 导入程序：将绘制好的工件图形导入到数控线切割机的控制系统中。
控制系统一般采用常见的数控系统，如G代码控制。
3. 控制系统：数控系统通过计算机处理和分析绘图数据，生成相应的加工程序。
程序中包含了切割路径、切割速度、切割深度等信息。
4. 固定工件：将待加工的金属工件固定在数控线切割机的工作台上，以确保工件在切割过程中保持稳定。
5. 加工过程控制：启动数控线切割机，控制系统会按照预先设定的程序指令，控制线切割机进行切割。
电极丝（通常是钨丝）通过高频电极放电切割金属材料。
6. 切割过程监控：控制系统对切割过程进行实时监控，以确保切割路径的准确性和工件的质量。
7. 切割完成：当切割任务完成时，数控线切割机会自动停止，
并提示操作人员取出切割好的工件。
数控线切割技术具有精度高、效率高、重复性好等优点，可广泛应用于金属加工领域，如制造航空航天部件、汽车零部件、钢结构件等。
数控线切割机床的操作与编程
数控线切割机床的操作与编程一、数控线切割机床的操作步骤：1.加工准备：首先需要将待加工的金属材料放置在机床工作台上，确认工件的位置和夹紧方式，并确保刀具和工件之间没有碰撞的可能性。
2.系统开机：按照机床操作手册的要求，将电源开关打开，启动系统，并进行系统自检和初始化操作。
3.参考点归位：选择合适的参考点，将刀具移动到归位位置，确保机床的误差被消除。
常用的参考点有机床的零点、刀具的起始点等。
4.选择加工文件：根据加工任务的要求，选择合适的加工文件，可以通过数控编程软件进行选取。
5.设置加工参数：根据加工任务的要求，设置加工参数，如切割速度、切割厚度、切割深度等。
6.刀具切割路径设置：根据加工文件的要求，通过数控编程软件设置刀具的切割路径，包括直线运动路径、曲线运动路径和圆弧运动路径等。
7.开始加工：确认所有设置无误后，按下启动按钮，正式开始加工。
在加工过程中，需要监控机床的运行状态，确保加工质量和安全。
8.完成加工：加工结束后，检查加工结果，如果需要，可以再次校验加工尺寸，保证加工质量符合要求。
9.关闭机床：加工任务完成后，关闭数控系统，进行机床的清洁和维护工作，确保机床的正常运行。
二、数控线切割机床的编程步骤：1.绘制加工轮廓：在数控编程软件中，通过绘制加工轮廓来描述加工的形状和尺寸。
可以采用CAD软件，也可以直接在数控编程软件中进行绘制。
2.选择切割路径：根据绘制的加工轮廓，选择切割路径，包括直线、曲线和圆弧等不同的运动方式。
3.确定切割参数：根据加工任务的要求，确定切割参数，包括切割速度、切割厚度、切割深度等。
4.编写切割程序：根据选择的切割路径和切割参数，编写切割程序，通过数控编程语言进行描述。
常用的数控编程语言有G代码和M代码。
5.设置初始参数：在切割程序中，需要设置初始参数，包括刀具的起始位置、刀具的切削方向和切削方式等。
6.检查和修改程序：编写完切割程序后，需要进行检查和修改，确保程序的正确性和可靠性。
线切割操作规程
线切割操作规程标题：线切割操作规程引言概述：线切割是一种常见的金属加工方式，通过电脑数控系统控制电极线在工件表面进行切割，从而实现精确的加工。
为了确保线切割操作的安全和高效，制定了一系列的操作规程。
本文将详细介绍线切割操作规程的内容和要点。
一、设备准备1.1 确认设备状态：在进行线切割操作之前，需要确认设备的各项功能是否正常，包括电脑数控系统、电极线、工作台等。
1.2 检查刀具：检查线切割机的刀具是否磨损严重，如有磨损需要及时更换，以确保切割质量。
1.3 调整工件位置：根据加工要求，调整工件在工作台上的位置，确保切割时不会发生偏差。
二、参数设置2.1 电极线速度：根据工件材料和厚度，设置合适的电极线速度，以确保切割效果和加工效率。
2.2 放电电流：根据工件材料的导电性，设置合适的放电电流，过大或者过小都会影响切割质量。
2.3 放电时间：根据工件的厚度和复杂程度，设置合适的放电时间，以确保切割深度和精度。
三、安全操作3.1 穿戴防护装备：在进行线切割操作时，操作人员需要穿戴好防护眼镜、手套等防护装备，确保人身安全。
3.2 避免漏电：线切割机工作时会产生高压电流，操作人员需要注意避免漏电，避免触电事故发生。
3.3 紧急停机：在操作过程中，如果浮现异常情况，操作人员需要即将按下紧急停机按钮，确保设备和人员的安全。
四、加工质量控制4.1 检查切割质量：在切割完成后，需要对工件进行检查，确保切割质量符合要求，如有问题需要及时调整参数。
4.2 清理工作台：及时清理工作台上的切割渣滓和废料，保持工作环境整洁，有利于下一次操作。
4.3 记录加工数据：记录每次加工的参数设置和切割质量，以便后续分析和改进操作流程。
五、日常维护5.1 定期保养：定期对线切割机进行保养，包括清洁设备、润滑部件等，延长设备寿命。
5.2 替换易损件：定期检查线切割机的易损件，如电极线、刀具等，及时更换，避免影响切割质量。
5.3 培训操作人员：定期对操作人员进行培训，提升其操作技能和安全意识，确保线切割操作的顺利进行。
简述数控电火花线切割的应用范围
数控电火花线切割的应用范围1. 什么是数控电火花线切割数控电火花线切割（Computer Numerical Control Electric Discharge Wire Cutting，简称EDM-WC），是一种先进的金属加工技术，利用高频脉冲电流进行金属切割。
它通过电火花放电产生的高温使金属材料熔化蒸发，然后通过机械系统将融化的金属去除，实现对金属材料的切割。
数控电火花线切割具有精度高、效率高、适用范围广等优点，被广泛应用于各个领域。
2. 数控电火花线切割的应用领域数控电火花线切割在多个行业中都有广泛的应用，下面将介绍数控电火花线切割在不同领域的具体应用范围。
2.1 机械制造业在机械制造业中，数控电火花线切割被广泛用于制造各种复杂形状的金属零件。
使用数控电火花线切割技术可以精确地切割各种硬度的金属材料，适用于高精度要求的机械零件的加工。
其中包括模具制造、汽车零部件制造、航空航天零部件制造等。
2.2 电子电器业在电子电器业中，数控电火花线切割被广泛用于制造电子元器件和精密仪器。
使用数控电火花线切割技术可以制造出各种形状复杂、精度要求高的电子元器件。
在印刷电路板(PCB)制造过程中，数控电火花线切割常被用于切割导线和孔洞。
2.3 航空航天业在航空航天业中，数控电火花线切割被广泛用于制造航空航天零部件。
航空航天零部件对精度和安全性要求极高，使用数控电火花线切割技术可以精确地切割出各种复杂形状的零部件，满足航空航天行业的需求。
2.4 模具制造业数控电火花线切割在模具制造业中也有着重要的应用。
制造模具需要对金属材料进行精确的切割，同时需要保证切割表面的光洁度和平整度。
数控电火花线切割技术可以满足模具制造业的高精度要求，并能够加工各种复杂的模具形状。
2.5 建筑业在建筑业中，数控电火花线切割可用于制造建筑结构的金属连接件。
通过使用数控电火花线切割技术，可以实现对金属材料的精确切割和定位，从而满足建筑结构对精度和强度的要求。
数控线切割加工原理特点及应用
利用穿丝处划出的十 字基准线，分别沿划线方 向观察电极丝与基准线的 相对位置，根据两者的偏 离情况移动工作台，当电 极丝中心分别与纵横方向 基准线重合时，工作台纵、 横方向上的读数就艺与编程》
2.火花法
移动工作台使工件 的基准面逐渐靠近电极 丝，在出现火花的瞬时， 记下工作台的相应坐标 值，再根据放电间隙推 算电极丝中心的坐标。 此法简单易行，但往往 因电极丝靠近基准面时 产生的放电间隙，与正 常切割条件下的放电间 隙不完全相同而产生误 差。
如图所示。加工程序引入点为A， 起点为a，则走向可有： ①A-a-b-c-d-e-f-a-A ②A-a-f-e-d-c-b-a-A 如选②走向，则在切割过程中， 工件悬留在被切缝af切开后易变 形的部分，会带来较大误差。如
选①走向，就可减少或避免这种 影响。如加工程序引入点为B点， 起点为d，这时无论选哪种走向， 其切割精度都会受到材料变形的 影响。
《数控加工工艺与编程》
第三节 数控线切割加工工艺的制订
一、零件图的工艺分析 不适合或不能使用电火花线切割加工的工件，有如下
几种： 1）表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进
行手工研磨的工件； 2）窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形
内拐角处不允许带有电极丝半径加放电间隙所形成的圆角 的工件；
《数控加工工艺与编程》
数控线切割的加工原理 1—工作台 2—夹具 3—工件 4—脉冲电源 5—电极丝 6—导轮
7—丝架 8—工作液箱 9—储丝筒
《数控加工工艺与编程》
二、数控线切割加工特点
（1）加工对象不受硬度的限制，可用于一般切削方 法难以加工或者无法加工的金属材料和半导体材料，特别 适合淬火工具钢、硬质合金等高硬度材料的加工；但无法 加工非金属导电材料。
数控线切割机床工作原理、组成部分与应用
一、线切割机床工作原理
TSINGHUA UNIVERSITY
TSINGHUA UNIVERSITY
2．线切割机床工作特点
• A．能加工各种高硬度、高强度、 高韧性和高脆性的导电材料；
• B．加工过程中，几乎不存在切削 力；
• C．对微细异型孔、窄 缝和复杂形状工件有 独特的优势。
３．线切割机床的主要应用
• 10、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值 钱。11/11/2020 4:36:19 AM04:36:192020/11/11
• 11、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由 信心跨出第一步。11/11/2020 4:36 AM11/11/2020 4:36
AM20.11.1120.11.11
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 1.1104: 36:190 4:36Nov -2011-Nov-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。04:3 6:1904: 36:190 4:36We dnesda y, November基本要素 5、
１．机床本体
由床身、运丝机构、工作台和丝架组成。 • 床身： 用于支撑和连接工作台、运丝机构等部件
，内部安放机床电器和工作液循环系统。 • 运丝机构： 电动机带动储丝
筒交替作正、反向转动，通过 线架导轮将旋转运动转变为往 复直线运动。
TSINGHUA UNIVERSITY
二、线切割机床组成部分
• 工作台： 工作台分为上下两层，分别与 X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别 驱动。步进电机每接受到一个电脉冲信 号，就旋转一步距角，使工作台在相应 的方向上移动0.001mm。
A．微细结构和复杂形状
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目前电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼丝、
内容 钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、铜钨丝等。快走丝线
切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝，慢走丝线切 问题 割加工中广泛使用直径为0.1 mm以上的黄铜丝作
作业
为电极丝。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
2．电极丝的直径：
目标
重点
内容
快走丝线切割机床
目标
重点
机床本体
内容
脉冲电源
组成
问题
数控系统
作业
工作液循环系统
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
１．机床本体：
目标
主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成。
重点
1
内容
问题
6 3
2
4
作业
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
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
快走丝线切割机床
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
快走丝线切割机床
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
慢走丝线切割机床
8/9/2020 12:50 AM
工作液 工作液
内容
问题 作业
放电产物 电极丝
(a) 单 向 喷 入 方 式
工作液 工作液 放电产物
(b) 双 向 喷 入 方 式
工作液喷入方式对加工精度的影响
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
7.工件材料及厚度：
目标
材料不同，加工效果不同，这是因为工件材料不同， 重点 脉冲放电能量在两极上的分配、传导和转换都不同。从
单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面 积的总和，单位为mm2/min。
问题
最高切割速度
在不计切割方向和表面粗糙度等条件下， 所能达到的最大切割速度。
作业
切割效率
每安培电流的切割速度称为，一般切割 效率为20 mm2/(min·A)。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
2．加工精度：
内容 放电痕迹增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度数
值增大，电极丝损耗增大，加工精度有所下降。
问题
但当其达到一定临界值后，若再继续增大峰值电
流，则加工的稳定性变差，加工速度明显下降，甚至
作业 断丝。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
2．脉冲宽度ti：
目标
增大脉冲宽度ti，线切割加工的速度提高，表面粗
问题
作业
电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。 在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极丝。 细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工 精度能相应提高。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
3. 走丝速度：
目标
重点 内容 问题 作业
vw / (mm2 / min)
慢速走丝方式丝速对加工速度的影响
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
4．电极丝往复运动：
目标
快走丝线切割加工时，加工工件表面往往会出现 重点 黑白交错相间的条纹，电极丝进口处呈黑色，出口
处呈白色。
内容
电极丝运动方向
问题 作业
工件加工表面
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
内容
机床工作台宽度为320mm
问题
系代号，快走丝线切割机床
作业
组代号，电火花加工机床
特性代号，数控机床
类别代号，电加工机床
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
切割机床简介
目标
重点
总体上都可分
为：主机，数控装
内容 置，脉冲电源。
问题
作业
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
线切割加工零件
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
线切割加工机床分类
目标
重点
快速走丝线切割机床（WEDM-HS） (我国专用）
内容
问题
慢速走丝线切割机床（WEDM-LS）
作业
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
快走丝线切割机床
8/9/2020 12:50 AM
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 ２．脉冲电源：
重点
电火花线切割加工的脉冲电源与电火花成型加工作
用的脉冲电源在原理上相同，不过受加工表面粗糙度
内容 和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工脉冲电源
割进给，使线电极沿加工图
形的轨迹运动对工件进行切
割加工。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
(a) 加 工 示 意 图
5
4
3
2
1 1—绝 缘 底 板 ； 2—工 件 ； 3—脉 冲 电 源 ； 4—滚 丝 筒 ； 5—电 极 丝
(b) 线 切 割 加 工 原 理 示 意 图
煤油、去离子水、乳化液、洗涤剂液、酒精溶液等。但 问题 由于煤油、酒精溶液加工时加工速度低、易燃烧，现已 作业 很少采用。
目前，快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液， 其加工速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离 子水和煤油。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点
工件 工作液 工作液
线切割加工
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
各种零件的加工
棱锥体形件
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
多孔窄缝加工
冷冲凸模的加工
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
充分供给清洁的工作液，以保证脉冲放电过程稳 定而顺利地进行。（一般采用专用乳化液）
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
慢走丝线切割机床
目标
重点
主体结构
内容
主要
组成
问题
走丝系统
作业
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
8/9/2020 12:50 AM
热学观点来看，材料的电火花加工性与其熔点、沸点有 内容 很大关系。
问题 作业
碳(石墨) 钨 碳化钛 碳化钨 钼 铬 钛 铁 钴 硅 锰 铜 铝
C
W
TiC
WC
Mo Cr Ti Fe Co Si Mn Cu Al
熔点℃ 3700
3410
3150
2720 2625 1890 1820 1540 1495 1430 1250 1083 660
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标
vw / (mm2 / min)
80
重点
60
内容
40
问题
20
作业
0 20 40 60 80 h / mm
快速走丝时工件厚度对加工速度的影响
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
8.进给速度：
目标
正常的电火花线切割加工就要保证进给速度与蚀除速 重点 度大致相等，使进给均匀平稳。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
目标
重点 内容
张力圈 丝卷
问题 作业
导轨
废丝 筒
北京阿奇工业电子有限公司某型号慢走丝线切割机床的送丝图
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
线切割主要工艺指标
目标
1．切割速度：
重点
在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，
内容
切割速度
第三章 数控线切割技术
目标 重点 内容 问题 作业
45
6
78
9
3
10
1
17 16 15142 1来自12 11电极丝送丝装置
1—储 丝 筒 ； 2—圆 柱 滚 轮 ； 3—导 向 孔 模 块 ； 4、 10、 11—滚 轮 ； 5—张 紧 轮 ； 6—压 紧 轮 ； 7—毛 毡 ； 8—断 丝 检 测 器 ； 9—毛 刷 ； 12—导 丝 管 ； 13—下 臂 ； 14—接 丝 装 置 ； 15—电 极 丝 输 送 轮 ； 16—废 丝 孔 模 块 ； 17—废 丝 箱
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。
8/9/2020 12:50 AM
第三章 数控线切割技术
3．工作液循环系统：
目标
工作液箱
重点
工作液泵
内容
主要
组成
问题
流量控制阀 进液管 回液管
作业
过滤网罩
作用
及时地从加工区域中排除电蚀产物，并连续
的脉宽较窄(2～60 μs)，单个脉冲能量、平均电流