第六讲 电火花线切割加工原理、特点、应用范围及设备
电火花线切割加工图文详解
一、电火花线切割加工准备工作
电火花线切割的加工步骤
一、电火花线切割加工准备工作
1.工艺分析
3）工件的装夹。
1）零件图的工艺分析。
2）工艺基准的选择。
一、电火花线切割加工准备工作
（1）悬 臂式装
夹
（6）专用 夹具装夹
（2）两端支 撑方式装夹
常用的 工件装夹方 法
（5）复式支 撑方式装夹
（3）桥式 支撑方式
（4）加工斜线段DA。以D点为坐标原点，终点A对D点的坐标为 X=10 000，Y= 90 000，故程序为：B1B9B90000GYL4
所示图形加工程序单
二、电火花线切割加工编程
ISO代码程序段格式的具体含义
2）ISO代码的手工编程
二、电火花线切割加工编程
2）ISO代码的手工编程
电火花加工常用的 G 指令
（2）加工斜线段BC。以B为坐标原点，则C点对B点的坐标为 X=10 000，Y=90 000，故程序为：B1B9B90000GyL1
（3）加工圆弧C︿D。以该圆弧圆心O为坐标原点，经计算，圆 弧起点C对圆心O的坐标为X=30 000，Y=40 000 B30000B40000B60000GxNR1
3 将加工程序输入控制机。
4 开启运丝系统。
拓展提高
开启脉冲电源并选择电参数。应根据对切割效率、
35 精度、表面粗糙度的要求选择最佳的电参数。
6
开启控制机，进入加工状态。
加工结束后应先关闭水泵电动机，再关闭运丝电动
37
X、Y
拓展提高
2.注意事项
电源（或控制柜）外壳、油箱外壳 要妥善接地，以防止人员触电，并起到
在加工过程中，有时会出现控制台故障或突然 断电的现象。若是控制台出现故障，则切割的图形 就与要求不符。如果割错的部分是在废料上，则工 件还可挽救；否则，工件只得报废。若是突然断电， 则此时控制台面板上的数据全部消失，但是工件仍可挽 救。在上述两种可以挽救的情况下，首先应松开电极丝， 然后按断丝方法处理，并返回起始点重新加工。
数控电火花线切割加工
数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工技术（简称EDM）是一种高精度加工技术。
从1970年代开始，欧美等国家就开始大规模应用EDM技术进行制造业的加工，尤其是钢模等工具的加工领域。
随着科学技术的迅速发展，EDM加工技术在国内的发展越来越迅猛。
本文将深入探讨EDM加工技术的基本原理、加工特点和应用领域。
一、EDM加工技术的原理EDM加工技术是一种利用电火花的放电原理进行加工的技术。
该技术是通过在工件表面上形成一个电火花放电区域，然后通过电极在工件上移动，从而以放电所破坏的任何材料为导向面进行放电加工。
其基本原理就是用铜电极和工件之间的电场来产生放电，以达到材料加工的效果。
二、EDM加工技术的特点1、高精度EDM加工技术具有非常高的加工精度。
最小加工精度可以达到几微米。
这种精度的实现主要得益于电极和工件之间的放电距离非常短，因此实现了高精度加工。
2、适用性广EDM加工技术是一种非接触式加工技术，不会产生机械性变形，还可以对材料进行无需透过的加工。
这种特点使得EDM加工技术被广泛应用于制造业的各个领域，如钢模、微孔加工、局部加热、特种材料加工等领域。
3、加工效率高EDM加工技术擅长处理小型工件，能够以高速度进行加工，并且适合加工硬度较高的材料。
其加工速度比传统加工方式快数倍。
同时，EDM加工技术还可以实现多种复杂形状的加工。
三、EDM加工技术的应用1、模具加工在模具的制造过程中，EDM加工技术几乎不可或缺。
在制造钢模等高精度模具时，人们越来越依赖EDM加工技术来提高高精度模具的生产效率和质量。
例如EDM加工技术可以用来制造汽车制动器，轮胎、零部件等。
2、微孔加工EDM加工技术在微细加工领域也具有潜力，可以用来加工出各类细小的孔洞和小圆形孔，例如墨盒的喷嘴孔、医疗器械的药孔等。
3、局部加热EDM在融合、碳化、钎焊和热处理等领域中，可充当局部加热剂，并被广泛地应用。
四、EDM加工技术发展趋势随着科学技术的不断发展，EDM加工技术还有很多的发展方向和潜力。
电火花线切割的原理及应用
电火花线切割的原理及应用1. 原理电火花线切割是一种通过放电形成的强烈热量来切割金属的加工方法。
其基本原理是利用电火花的高温高压作用在工件表面放电，以放电火花的强烈热量瞬间使金属表面部分汽化成金属蒸汽，再利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去，从而实现切割的目的。
电火花线切割的基本原理包括以下几个关键步骤：1.放电发生：通过电极之间施加高压电源，形成放电通道。
通常使用的电极材料是铜或铜合金。
2.电火花放电：高压下，形成电极间的放电通道会使放电区间的空气瞬间电离，并产生大量的高温高压等离子体。
该等离子体中的温度可达数万度以上。
3.金属表面气化：放电通道中的等离子体会使金属表面部分汽化成金属蒸汽，并产生高温高压的冲击波。
4.金属蒸汽喷射：利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去，形成切割槽。
5.重复放电：通过馈线系统，不断地重复以上步骤，沿着所需切割轨迹运行，实现连续切割。
2. 应用电火花线切割技术具有精度高、效率高、适用于复杂工件切割等优点，在许多行业中得到广泛应用。
2.1 工业制造电火花线切割在工业制造中主要用于以下方面：•模具制造：电火花线切割技术可以用于制造各种金属模具，如注塑模具、压铸模具、模锻模具等。
它能够精确地切割不同形状的工件，并且不会对工件造成热变形。
•复杂零件加工：电火花线切割技术可以用于加工各种形状复杂的零件，比如汽车零件、飞机零件等。
通过电火花线切割，可以精确地切割各种形状的孔、形状和轮廓。
2.2 航空航天电火花线切割在航空航天领域有着广泛的应用：•涡轮发动机制造：电火花线切割技术可以用于制造涡轮发动机的叶片和导向叶片等零件。
利用该技术可以切割出各种形状的叶片，保证叶片的精度和表面质量。
•航空航天零件修复：电火花线切割技术可用于航空航天器零件的修复。
对于受损的金属零件，可以通过电火花线切割去除损坏部分，然后再进行修复焊接。
2.3 汽车制造电火花线切割在汽车制造中的应用主要包括以下方面：•模具制造：电火花线切割技术可以用于汽车模具的制造，如汽车车身件模具、车灯模具等。
电火花线切割加工的原理
电火花线切割加工的原理电火花线切割加工是一种特殊的加工方法，常用于金属材料的切割、模具加工等领域。
其原理是利用电火花放电的高能量，将金属材料上的一小点加热到熔化或汽化的温度，从而实现对材料的切割。
下面将详细介绍电火花线切割加工的原理。
第一，电火花放电原理电火花线切割加工的基础是电火花放电原理。
电火花是在两个电极之间产生高电压放电泄放的现象。
在电火花线切割中，电极是一根线状电极，被称为丝线。
当丝线和工件之间形成一定的电荷差时，电流会通过工件而不是丝线。
这是因为工件是电导体而丝线是绝缘体。
当电流通过工件时，由于局部放电产生的电弧在微观层面掏蚀金属，形成小孔或小坑。
在这个过程中，电弧的温度非常高，可以达到几千摄氏度。
当放电一段时间后，电极的形状将被改变，与工件相隔较近的位置形成突起。
因此，电火花线切割是一种非接触式加工，不会产生切割力或机械剪切。
第二，切割过程在电火花线切割过程中，需要使用一台特殊的设备，称为电火花线切割机。
这台机器包括一个电源、一个丝线电极、一个工作台和一个冷却系统。
首先，需要将待加工的工件固定在工作台上。
然后，在丝线电极上施加高电压的脉冲，使其与工件之间产生电荷差。
当电流通过工件时，局部放电产生的电弧便开始加热工件的表面。
随着放电过程的进行，电弧将形成一个直径很小的孔洞。
此时，需要控制丝线电极和工件之间的间隙，并进行电弧移动。
因为电弧是非接触式的，只需保证电极与工件之间的电荷差，就能在整个切割过程中保持稳定的切割能量。
而电弧的移动路径由机器控制，可以按照预定的路径进行。
为了确保切割过程的良好进行，还需要保持适当的冷却。
电火花线切割机可以通过喷水或其他冷却方式来保持丝线电极和工件的温度在一定范围内。
这是因为电火花放电的高温容易引起电极和工件的烧损，而适当的冷却可以有效降低温度并延长电极使用寿命。
第三，加工特点电火花线切割加工具有以下几个特点：1. 加工速度快：电火花线切割加工不受材料硬度的限制，可以切割硬度很高的金属。
电火花加工的基本原理、特点和适用范围
电火花加工的基本原理、特点和适用范围1、电火花加工的基本原理：基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
2、电火花加工的特点：（1）电火花加工属不接触加工。
（2）加工过程中没有宏观切削力。
（3）易于实现加工过程自动化。
3、电火花加工的适用范围（1）适合于难切削材料的加工（2）可以加工特殊的零件（3）可以加工复杂形状的零件（4）可以改进结构设计，改善结构的工艺性4、电火花加工的局限性（1）只能用于加工金属等导电材料（2）加工速度一般较慢（3）存在电极损耗（4）最小角部半径有限制电火花线切割加工的基本原理和特点1、电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电、切割成形。
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：（1）高速走丝电火花线切割机床（快走丝）（2）低速走丝电火花线切割机床（慢走丝）2、电火花线切割加工的工艺特点（了解）数控电火花加工机床电火花加工机床及其组成1、国产电火花穿孔、成形加工机床的型号与参数1985年起国家把电火花穿孔成形加工机床定名为D7l系列，其型号表示方法如下：2、数控电火花穿孔、成形加工机床的组成：包括（1）主机、（2）电源箱、（3）工作液循环过滤系统、（4）伺服进给系统。
数控电火花穿孔成形加工机床的机械装置1、HCD300K电火花加工机床简介2、数控电火花穿孔成形加工机床的主要机械装置数控电火花线切割机床组成：床身、坐标工作台、走丝机构、丝架、工作液箱、附件和夹具等组成。
数控电火花线切割机床的型号与参数1、电火花线切割机床的型号与参数数控电火花线切割机床型号表示方法如下：例如：DK7725表示工作台横向行程为250mm的数控电火花线切割机床。
2、数控电火花线切割机床的主要技术参数包括：1）工作台行程(纵向行程×横向行程)；2）最大切割厚度；3）加工表面粗糙度；4）加工精度；5）切割速度；6）数控系统的控制功能等。
电火花加工的基本原理特点及应用场合
电火花加工的基本原理特点及应用场合电火花加工（EDM）是一种利用电火花放电来加工材料的非传统加工方法。
它适用于任何导电的材料，如金属、合金、陶瓷等。
电火花加工的基本原理是：在加工过程中，由两个电极之间建立电场，当电场强度达到一定值时，就会在工件表面产生电火花放电，使工件表面上的微小粒子得到熔化或者蒸发，从而实现加工的目的。
1.适用性广泛：电火花加工可以处理各种导电材料，包括高硬度、高强度和高耐磨性的材料。
它可以加工复杂的形状和小尺寸的工件，同时还可以进行深孔加工和内外环加工。
2.安全性高：电火花加工不直接与工件接触，因此不会对工件产生物理应力和变形。
另外，由于加工过程中会产生水冷剂或者油冷剂来降低温度，所以工件不会因为过热而产生热变形。
3. 精度高：电火花加工可以实现高精度的加工，其精度可以达到0.01mm左右。
而且由于电火花加工是非机械接触的加工方式，因此可以避免因为刀具磨损而造成的加工误差。
4.表面质量好：由于电火花加工是通过熔化和蒸发的方式进行加工的，所以在加工过程中没有切削和压痕，工件表面光洁度和粗糙度都可以达到要求。
1.模具行业：电火花加工可以用于制造高精度的模具，如塑料模具、铝合金模具、压铸模具等。
它可以加工出复杂的形状和细小的孔洞，并且可以保证模具的精度和表面质量。
2.航空航天行业：电火花加工可以用于制作航空航天行业的零部件，如叶片、导向器、火花塞等。
它可以实现复杂的形状和高精度的加工，并且可以保证零部件的强度和耐磨性。
3.医疗器械行业：电火花加工可以用于制造医疗器械的各种零部件，如人工关节、植入物等。
它可以加工出精确的形状和尺寸，并且可以保证医疗器械的表面光洁度和粗糙度。
4.电子行业：电火花加工可以用于制造微电子器件，如集成电路、芯片等。
它可以实现微米级别的加工精度，并且可以保证器件的电气性能和尺寸精度。
综上所述，电火花加工是一种非常灵活和高精度的加工方法，它具有广泛的适用性，并且可以在各个领域中实现高精度的加工。
电火花线切割加工
电火花线切割加工的原理、特性及应用范围一、线切割加工的原理电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是高速走丝（或称快走丝）电火花线切割机床（WEDM-HS），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；另一类是低速走丝（或称慢走丝）电火花线切割机床（WEDM-LS）,这类机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的制药机种。
电火花线切割机床按照控制方式过去曾有靠模仿型控制和光电跟踪控制，单现在都采用数字程序控制；按加工尺寸范围可分为大、中、小型，还可以分为普通型与专用型等。
目前国内外的线切割机床采用不同水平的微机数控系统，从单片机、单板机到微型计算机系统，一般都还有自动编程功能。
二、线切割加工的特点电火花线切割加工过程的工艺和机理，与电火花穿孔成形加工既有共性，又有特性。
1.电火花线切割加工与电火花成形加工的共性表现1）线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。
单个脉冲也有多种放电形式，如开路、正常电火花放电、短路等。
2）线切割加工的加工机理、生产率、表面粗糙度等工艺规律，材料的可加工性等也都与电火花加工的基本相似，可加工硬质合金等一切导电材料。
2.线切割加工相比于电火花加工的不同特点表现1）由于电极工具是直径较小的细丝，故脉冲宽度、平均电流等不能太大，加工工艺参数的范围较小，属中、精正极性电火花加工，工件常接脉冲电源正极。
2）采用水或水基作工作液，不会引燃起火，容易实现安全无人运转，但由于工作液的电阻率远比煤油小，因而在开路状态下，仍有明显的电解电流。
电解效应稍有宜于改善加工表面粗糙度。
3）一般没有稳定电弧放电状态。
因为电极丝与工件始终有相对运动，尤其是快速走丝电火花前切割加工，因此，线切割加工的间隙状态可以认为是由正常火花放电、开路和短路这三种状态组成，但往往在单个脉冲内有多种放电状态，有“微开路”“微短路”现象。
3.1 电火花线切割加工的原理、特点和应用范围
电火花线切割
电火花成型
3
2、 电火花线切割机分类
电火花线切割机按其电极丝移动方式不同，可以分 为高速往复走丝电火花线切割机（简称高速走丝机）、低 速单向走丝电火花线切割机（简称低速走丝机）两类。
高速往复走丝电火 花线切割机床
低速单向走丝电火 花线切割机床
4
项目
走丝速度 电极丝材料 精度保持 电极丝的工作状态 工作液 工作液绝缘强度/(k·cm) 最高切割速度/(mm2/ min) 最高尺寸精度/mm 表面粗糙度/m 数控装置 程序形式
极丝损耗对加工精度的影响； 5.常用去离子水(低速走丝机)和乳化液、复合工作液、水基
工作液(高速走丝机)作工作介质，不会起火，可连续运行; 6.自动化程度高、操作方便、加工周期短、成本低（尤其对
于高速走丝）。
6
电火花线切割的各类零件
7
齿轮线切割加工，齿轮厚度>300mm
8
切割石油输运管道 626mm 直径； 5m长；
脉冲电源
快速走丝
பைடு நூலகம்
类型
慢速走丝
8～10 m/s 钼丝、钨钼丝0.12-0.24mm 走丝抖动大，精度较难保持 循环重复使用 特制乳化油水溶液 0.5～50
300
0.01 5～2.5um，最佳1um 开环、步进电机形式 3B、4B程序，ISO代码程序
脉宽2～60us 平均电流1～5A 正极性加工
0.2m/s 黄铜丝0.002-0.25mm 走丝平稳，精度容易保持 一次性使用 去离子水 10～100 300 (国外) 0.005 1.25um, 最佳0.04um 闭环、半闭环、伺服电机 ISO代码程序
9
§ 3.1 电火花线切割基本原理、 特点及应用范围
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第五讲 电火花线切割加工原理、 特点、应用范围及设备
一、线切割加工的原理 二、线切割加工的特点 三、线切割加工的应用范围
四、线切割加工设备
一、线切割加工的原理
1、线切割加工的原理
基本原理与电火花成形加工相同 加工方式与电火花成形加工不同
（1）线切割以金属丝作电极；
（2）线电极相对工件不断移动； 注意：慢速走丝是单向移动； 快速走丝是往返移动。 （3）工作台由数控伺服电机驱动， 实现X、Y轴方向切割进给。
四、电火花线切割加工设备
（一）、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 脉冲电源在原理上相同，不 过受加工表面粗糙度和电极 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 μ s)，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。
一、线切割加工的原理
2、线切割机床的分类
（1）.快走丝电火花线切割机床（WEDM—HS）
音叉式快走丝电 火花线切割机床
立柱式快走丝电 火花线切割机床
冲液式快走丝
走丝速度：8~10m/s
一、线切割加工的原理
（2）.慢走丝电火花线切割机床（WEDM—LS）
工件
自动穿丝机构 立式慢走丝电火 花线切割机床 卧式慢走丝电火花 线切割机床
三、线切割加工的应用范围
1.高熔点材料(如:石墨电极) 高硬材料(如:钨钢) 2.微细结构
ห้องสมุดไป่ตู้
三、线切割加工的应用范围
3.复杂形状 4.高精度零件
精密级进模具 精密冷冲模具
精密冷冲模具
四、电火花线切割加工设备 电火花加工机床—机床总体
线切割机床组成： 1、机床本体(主机) 2、数控装置 3、脉冲电源 4、工作液循环系统
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
二、线切割加工的特点
• 电火花线切割与与成形加工的相同点 线切割的电压，电流波形与电火花加工基 本相似。单个脉冲也有多种形式的放电状 态，如开路，正常火花放电和短路 线切割加工的加工机理，生产率，表面粗 糙度等工艺规律，材料的可加工性等也都 与 电火花加工的基本相似，可以加工硬质 合金等一切导电材料
四、电火花线切割加工设备
（三）、工作液循环系统：
1.快走丝线切割——绝缘、冷却、排屑。 2.慢走丝线切割——绝缘、排屑、冷却、温度控制、 电导率控制。
快走丝线切割机床工作液循 环系统
慢走丝线切割机床工作液循 环系统
（三）、工作液循环系统：
1.工作液循环系统组成及作用方式 2.常用工作液循 3.工作液循作用
浸液式慢走丝
走丝速度：0.001~0.2m/s
二、线切割加工的特点
1.使用形状简单的金属丝作电极,可节约电极的 设计和制造费用，缩短了生产周期。
2.可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件。 3.单位长度电极丝损耗较少，有利于加工精度的 提高。 4.采用四轴联动，可加工锥度及上、下面异形体 等零件。
作业：P97 3-1
二、线切割加工的特点
• 电火花线切割与与成形加工的不同点
由于电极工具是直径小的细丝，因此脉冲宽度，平均 电流等不能太大。工艺参数范围小，属中，精正极性 电火花加工。 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。