数控线切割加工
数控线切割加工
数控电火花线切割机床既是数控机床，电火花线切割加工是在电火花加工基础上用线状电极(钼丝或铜丝)靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，有时简称线切割。控制系统是进行电火花线切割加工的重要组成部分，控制系统的稳定性、可靠性、控制精度及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工人的劳动强度。
2.1 数控线切割加工机床的组成、基本原理与应用
2.1.1．数控线切割机床的组成
数控线切割机床的外形如图2-1 所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。
（1）机床主机部分
机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。
运丝机构电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动（线速度为9m/s 左右）。
工作台用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y 两个方向的移动。工作台分上下两层，分别与X、Y 向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.01mm。工作台的有效行程为250×320mm。
图2-1数控线切割机床外形图
床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。（2）脉冲电源
脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50Hz 交流电转换成高频率的单向脉冲电压。加工时，钼丝接脉冲电源负极，工件接正极。
（3）数控装置
数控装置以PC 机为核心，配备有其他一些硬件及控制软件。加工程序可用键盘输入或磁盘输入。通过它可实现放大、缩小等多种功能的加工，其控制精度为±0.001mm，加工精度为±0.001mm。
2.1.2线切割加工原理
线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，其基本原理如图2-2所示。被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液（图中未画出）。当钼丝与工件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，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。由于贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长的时间。
图2-2线切割加工原理图
线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；对微细异形孔、窄缝和复杂形状工件有独特的优势。能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达 1.6μm。加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模。适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，缩短生产周期。
电火花线切割加工能正常运行，必须具备下列条件：
1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙，间隙的宽度由工作电压、加工量等加工条件而定。
2.电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化油、去离子水等，要求教高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电，液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙，如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，则不能产生电火花放电；如果间隙过小，则容易形成短路连接，也不能产生电火花放电。
3.必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性，图2-3中ti为脉冲宽度、to为脉冲间隔、tp为脉冲周期。在脉冲间隔内，使间隙介质消除电离，使下一个脉冲能在两极间击穿放电。
图2-3
2.1.3 数控线切割机床的分类
（1）按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数字程序控制及微机控制等；（2）按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等；（3）按加工特点可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型等；
（4）按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。
2.1.4 线切割加工的加工对象
1.广泛应用于加工各种冲模。
2.可以加工微细异形孔、窄缝和复杂形状的工件
3.加工样板和成型刀具。
4.加工粉末冶金模、镶拼型腔模、拉丝模、波纹板成型模。
5.加工硬质材料、切割薄片，切割贵重金属材料。
6.加工凸轮，特殊的齿轮。
7.适合于小批量、多品种零件的加工，减少模具制作费用，缩短生产周期。
2.2线切割加工程序的编程方法
数控线切割机床的控制系统是根据指令控制机床进行加工的，要加工出所需要的图形，必须首先把要切割的图形编成一定的命令，并将之输入控制系统中，这就是程序。在数控机床中编辑程序有两种方式，一种是手工编程，另一种是自动编程。人工编程采用各种数学方法，使用一般的计算工具，人工地对编程所需的数据进行处理和运算。为了简化编程工作，随着计算机的飞速发展，自动变成已经成为主要编程手段。自动编程使用专用的数控语言及各种输入手段向计算机输入必要的形状和尺寸数据，利用专门的应用软件即可求得各交切点坐标及编写加工程序所需的数据。
2.2.1手工编程
线切割机床编程格式是用3B指令格式：编程格式如表1所示，表中B为分隔符，它
表1 3B程序格式
的作用是把X、Y、J这些数码分开，便于计算机识别。当程序往控制器输入时，读入第一个B后它使控制器作好接受J值的准备，读入第二个B后作好接受Y轴坐标值的准备。读入第三个B后作好接受J值的准备。加工斜线时，程序中X、Y必须是该斜线段终点相对起点的坐标值。加工圆弧时，程序中X、Y必须是圆弧起点相对其圆心的坐标值。X、Y、J的数值均以um为单位。
（1）记数方向G和记数长度J
为保证所要加工的圆弧或线段能按要求的长度加工出来，一般线切割机床是通过控制从起点到终点某个工作台进给的总长度来达到的。因此在计算机中设立了一个J记数器来进行记数，即把加工该线段的工作台进给总长度J的数值预先置入J计数器中，加工时当被确定为记数长度这个坐标的工作台每进给一步，J计数器就减1。这样，当J计数器减到零时，则表示该圆弧或直线已加工到终点。加工斜线段时必须用进给距离比较长的一个方向作进给控制，若线段的终点为A（Xe，Ye）,当| Xe |>| Ye |,记数方向取Gx，反之，记数方向取Gy，如果两个坐标值一样时，则两个记数方向均可。当圆弧终点坐标靠近Y轴时，计数方向取Gx，靠近X轴时，计数方向取Gy，既圆弧取终点坐标绝对值小的为记数方向。如图2-5所示。
记数长度是直线或圆弧在记数方向坐标轴上投影长度总和。对斜线段，如图2-4，当｜Xe |>| Ye |时，取Ｊ＝| Xe |，反之，则取Ｊ＝| Ye |，对于圆弧，它可能跨越几个象限，如图，圆弧都是从Ａ到Ｂ，如图2-5所示，后图记数方向为Ｇx，Ｊ＝Ｊx1＋Ｊx2＋Ｊx3, 前图记数方向为Ｇy，Ｊ＝Ｊy1＋Ｊy2＋Ｊy3。
图2-4—加工斜线ＯＡ
图2-5—加工圆弧ＡＢ
（２）加工指令Ｚ
Ｚ是加工指令总括符号，它共有１２种，如图2-6所示，其中圆弧指令有８种，Ｓ
图2-6—加工指令
Ｒ表示顺圆，ＮＲ表示逆圆，字母后面的数字表示该圆弧的起点所在象限，如ＳＲ１表示为该圆弧为顺圆，起点在第一象限。对于直线加工指令用Ｌ表示，Ｌ后面的数字表示该线段所在的象限。对于和坐标重合的直线，正Ｘ轴为Ｌ1正Ｙ轴为Ｌ2负Ｘ轴Ｌ3为负Ｙ轴为Ｌ4。
编程时，大家要注意,线切割编程坐标系和数控车床、数控铣床坐标系的区别，线切割编程坐标系只有相对坐标系，每加工一条线段或圆弧，都要把坐标原点移到直线的起点或圆弧的圆心上。
编程举例
O
A B
C
D E F
图2-7
加工如图2-7形状轮廓，其中O 点为起刀点，走刀路线可以从OA —AB —BC —CD —DE —EF —FA —AO ，也可以从OA —AF —FE —ED —DC —CB —BA —AO ，
按OA —AB —BC —CD —DE —EF —FA —AO 路线编程如下： 走直线OA ：B0 B20000 B20000 GY L2 走直线AB ：B40000 B0 B40000 GX L1 走直线BC ：B30000 B30000 B30000 GX L1 走直线CD ：B0 B20000 B20000 GY L2 走圆弧DE ：B35000 B0 B70000 GY NR1 走直线EF ：B0 B20000 B20000 GY L4 走圆弧FA ：B0 B15000 B30000 GX SR2 走直线AO ：B0 B20000 B20000 GY L4 2.2.2自动编程
为了把图样中的信息和加工路线输入计算机，要利用一定的自动编程语言(数控语言)来表达，构成源程序。源程序输入后，必要的处理和计算工作则依靠应用软件(针对数控语言的编译程序)来实现。我们这里的数控编程语言的处理程序主要分为三部分：(1)输入代码直接加工；(2)画图转化为代码加工；(3)扫描图形转化为代码加工。
自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以自动编程语言为
基础的自动编程方法和以计算机绘图为基础的自动编程方法。以语言为基础的自动编程方法，在编程时编程人员是依据所用数控语言的编程手册以及零件图样，以语言的形式表达出加工的全部内容，然后在把这些内容输入到计算机中进行处理，制作出可以直接用于数控机床的NC 加工程序。以计算机绘图为基础自动编程方法，编程人员先自动编程软件的CAD 功
能，构建出几何图形，其后利用CAM功能，设置好几何参数，才能制作出NC加工程序。
现在比较常用的CAD/CAM软件有Mastercam、Pro/e、UG等，金工中心线切割机床自动编程软件则用国产CAXA。
2.2.3 CMC2000型线切割机控制柜使用
一控制柜操作安全注意事项
1控制柜通电前应确保安全接地；
2确保控制柜供电电压为：AC220V±10℅，在电网电压波动较大的情况下，建议给机床系统配备1.5KVA的三相交流稳压电源；
3当移动控制柜时，应推其中、下部，以防控制柜倾倒；
4未经过专业培训的人员不得随意带电打开控制柜进行维修操作，以防损坏控制柜或发生人身伤亡事故；
5发现控制柜柜体带电或控制柜内有异味时，应立即切断电源并通知厂方进行维护处理；二控制柜功能
●采用绘图式编程方式，实现编程、加工、控制一体化操作；
●具有在线编程功能，即在加工的同时可进行图形绘制、编程；
●能实现跳步模、等锥、变锥及上下异面体的加工；
●具有手操器快速进给功能；
●具备串行数据传输和网络接入功能；
●完善的数据接口功能，能读入3B、DXF和AUTOP等格式的文件；
●方便实用的扫描位图自动矢量化方法；
●可生成3B、4B及G代码等数控程序，G代码可自定义；
●完备的汉字库系统，实现各种汉字、英文字母及符号的切割加工；
●具有完备的列表点曲线和多种保形插值的拟合方法，能将离散点拟合成理想
的曲线；
●具有完善的公式曲线功能，即根据公式曲线方程绘制出相应的图形；
●各种常用零件（如齿轮）及非圆曲线（如渐开线、摆线）的自动编程与绘制；
●具有3B代码传输功能，即将3B代码以模拟电报头的形式传输给其它单板机
控制的线切割机床；
●具有掉电记忆、断丝保护、短路回退、自动对中心、正反向加工、单段加工、
单向加工、锥度复位、回穿丝点、加工记时、加工完自停机等多种功能；
●加工图形可进行旋转、水平及垂直对称变换，并且加工程序随着图形的变换
而自动调整；
●具有两档高频电压选择功能，以适应不同材料及不同工件厚度的切割要求。
三控制柜外形结构组成
CMC2000型控制柜外形结构组成如下列图示：
吊环
电压表
电流表
显示器急停开关
显示开关
软驱高频开关
系统开关
鼠标键盘
手操器
图2-8 CMC2000型控制柜外形结构示意图
四控制柜组成部件及功能介绍
CMC2000型控制柜的组成部件包括：显示器、工控机（电源模块、接口板、工控机主板、硬盘等）、工控机外设（键盘、鼠标和软驱等）、高频驱动板、步进电机驱动模块、电源板、高频变压器、高频电阻、系统变压器、整流滤波电路和手操器等。
○1控制柜各组成部件之间的关系
CMC2000型控制柜的组成部件之间的关系如下图所示,其中虚线框内为工控机部件。
图2-9 CMC2000型控制柜组成部件之间的关系示意图
○2控制柜各组成部件的功能
控制柜各组成部件的功能如下：
●显示器：显示图形与字符。
●工控机主板：根据工件形状，用编程软件编辑加工图形，同时根据绘制的图形控制步进
电机进行加工。
●接口板：接口板是工控机与其它部件进行相互通信的中间部件。
●工控机外设：主要指键盘、鼠标和软驱，用于输入数据。
●高频驱动板：将接口板送来的高频脉冲信号进行放大。
●驱动模块：将接口板送来的电机控制信号进行放大，驱动步进电机转动。
●电源模块：为工控机外设、工控机主板、硬盘和接口板等提供+5V和+12V电源。
●电源板：为控制柜中的其它部件提供+5V和+12V电源。其中：
输入信号：AC220V、2路AC15V、关机床信号、90V、120V转换控制信号。
输出信号：+5V、+12V。
其中：
关机床信号通过控制关机床继电器使运丝电机停止工作。
通过对90V或120V继电器的开、关控制，可以选择90V或 120V 的加工电压。
●高频变压器：为产生90V、120V加工电压提供的交流输入电压。其中：
输入：AC220V。
输出：AC64V、AC80V。它们经整流滤波电路产生90V、120V
的加工电压。
●系统变压器：为整个系统提供电源。其中：
输入：AC220V。
输出：AC220V、AC15V、AC24V；
AC15V和AC24V分别经整流滤波电路提供给驱动模块。
●手操器：实现机床拖板的快速移动。
五控制柜面板的使用与操作
CMC2000型控制柜面板如下图所示，其中：
电压表电流表电压表：显示加工时的高频电源电压。
电流表：显示加工电流。
各按键和指示灯的功能如下：
■系统开关: 系统电源开关。系统开关接
通，表示控制柜上电。
■高频开关: 高频电源开关。高频开关接
通，表示高频产生电路上电。
■显示开关: 显示器电源开关。显示开关
接通，表示显示器上电。在
加工过程中，当长时间不用
显示器时，可将显示开关断
开，以延长显示器的使用寿
命，并且此时不影响系统工
作。
■急停开关: 急停开关常用于处理突发事
件。当按下时，控制柜断电，
即控制柜停止工作；
此开关释
放，则控制柜可以
正常加电。
急停开关
六手操器使用说明
手操器一般在加工前或加工完成时使用，其外
形结构示意图如下图所示：
U/V：U方向或V H：高速运行 M：中速运行
方向指示灯
指示灯指示灯
X/Y：X方向或
Y方向指示
灯 L：低速运行指示灯
选择X/Y或U/V方
向
选
择
高速、中速
或低速运行
向Y+或V+方向运
动
向X+或U+方向运
动向X-或U-方向运动
向Y-或V-方向运
动
例1：用手操器以中速控制步进电机作X+方向运动时，操作方法如下：（1）用左上角“转换”键选择X/Y指示灯亮；
（2）用右上角“转换”键选择中速运行指示灯亮（M灯亮）；
（3）按住“+X/U”键，则步进电机便以中速作X+方向的运动。
例2：用手操器以高速控制步进电机作V-方向运动时，操作方法如下：（1）用左上角“转换”键选择U/V指示灯亮；
（2）用右上角“转换”键选择高速运行指示灯亮（H灯亮）；
（3）按住“-Y/V”键，则步进电机便以高速作V-方向的运动。
注意：
1对X和Y、U和V进行快速、中速和慢速操作时，没有超程自停功能，请使用者注意机床行程；
2在加工过程中，手操器不起作用；
3对于无锥度的机床，U/V方向不起作用。
六操作流程及步骤
1 无锥度图形的操作流程及步骤
(1) 打开急停开关；
(2) 打开控制柜面板上的显示器电源开关和系统电源开关，使控制柜上电；
(3) 在C盘DOS提示符下，键入a之后回车确定，进入加工界面，即C>a↙；
(4) 若需要回到编程界面，按加工界面中“编程”图标即可。在编程界面中绘制并编译
图形，其步骤如下：
a）在全绘编程界面绘制所要加工的图形；
b）如果是用辅助线绘制的图形，则还要取轨迹；
c）加引入线和引出线，并选择切割的侧边和切割方向；
d）生成3B加工单（3B程序）并转到加工界面。
(5) 根据电机状态，按“电机锁放”图标以便锁定电机或者释放电机；
(6) 根据被加工工件的形状及切割轨迹路线夹好工件，要保证工件不翘起或下垂；
(7) 穿丝；
(8) 点击加工界面上的“对中/校直”图标，选择对中功能，则系统开始对中；
说明：
a）并非所有的加工都需要对中；
b）对于无锥度的机床，校直功能不起作用。
(9) 根据工件材料和厚度在加工界面上设置有关加工参数；
(10)用“对边”功能选择合适的进刀位置；
(11)打开机床上的运丝、水泵开关；
(12)打开控制柜面板上的高频电源开关键，然后按下加工界面上的“开关高频”按键，
使信息窗口中的高频指示灯变亮；
(13)按加工界面的“正向加工”图标或“反向加工”图标开始加工，当钼丝切入工件
后，按下控制柜加工界面中的“加工参数”图标，调节加工参数使电流趋于稳定。
具体调节步骤如下：
脉间：根据工件厚度选择加工电流，然后调节脉间，使电流表指针稳定；
脉宽：根据被加工工艺对粗糙度的要求调节脉宽，如果要求粗糙度较高，
则脉宽值调小，但是效率较低；
最大速：调节最大速时，要从加工效率η和工件厚度H两方面来考虑，
假设加工效率为100mm2/min，工件厚度为50mm，则最大速计算如下： Max＝（η×1000）/（H×60）＝34微米/秒
根据计算结果调节最大速即可，实际调节可略高于34步/秒；
跟踪：控制系统会根据加工放电的情况，自动调节变频信号快慢，一般
跟踪值为开机时面板上显示的值；
高频档：根据工件厚度及工艺要求，选择投入的高频档数；
(14)加工结束后，关控制柜高频电源，系统电源和显示器电源开关。
2 有锥度图形的操作步骤
(1) 打开急停开关；
(2) 打开控制柜面板上的显示器电源开关和系统电源开关；
(3) 在C盘DOS提示符下，键入a之后回车确定，进入加工界面，即C>a↙；
(4) 若需要回到编程系统，按加工界面中“编程”图标即可。在编程系统中绘制编译图
形步骤如下：
a）在全绘编程界面绘制所要加工的图形；
b）如果是用辅助线绘制的图形，则还要取轨迹；
c）加引入线和引出线，并选择切割的侧边和切割方向；
d）生成3B加工单（3B程序）并转到加工界面。
(5) 根据电机状态，按“电机锁放”图标以便锁定电机或者释放电机；
(6) 根据被加工工件的形状及切割轨迹路线夹好工件，要保证工件不翘起或下垂；
(7) 穿丝；
(8) 点击加工界面上的“对中/校直”图标，选择对中功能或校直功能，则系统开始对
中或校直；
说明：
a）并非所有的加工都需要对中；
b）对于有锥度的机床，一般加工前都需要用校直功能将钼丝校垂直。
(9) 根据工件材料和厚度在控制柜加工界面上设置加工参数和锥度参数L、D、H、R，
其中：
L：上、下导轮之间的中心距离；
D：下导轮的中心到工件下表面的高度；
H：被加工工件的厚度；
R：上、下导轮的半径，一般上、下导轮的半径是相等的。
(10)选择合适的进刀位置；
(11)打开机床上的运丝、水泵开关；
(12)打开控制柜面板上的高频电源开关键，然后按下控制柜加工界面上的“开关高频”
按键，使信息窗口中的高频灯变亮；
(13)按加工界面的“正向加工”图标或“反向加工”图标开始加工，当钼丝切入工件
后，按下控制柜加工界面中的“加工参数”按键，调节加工参数使电流趋于稳定；
调节步骤如下：
脉间：根据工件厚度选择加工电流，然后调节脉间，使电流表指针稳定；
脉宽：根据被加工工艺对光洁度的要求调节脉宽，如果要求光洁度较高，
则脉宽值调小，但是效率较低；
最大速：调节最大速时，要从加工效率η和工件厚度H两方面来考虑，
假设加工效率为100mm2/min，工件厚度为50mm，则最大速计算如下： Max＝（η×1000）/（H×60）＝34微米/秒
根据计算结果调节最大速即可，实际调节可略高于34步/秒；
跟踪：控制系统会根据加工放电的情况，自动调节变频信号快慢，一般
跟踪值为开机时面板上显示的值；
高频档：根据工件厚度及工艺要求，选择投入的高频档数；
(14)加工结束后，关控制柜高频电源，系统电源和显示器电源开关。
3 其它常见操作
1）加工出现断丝停车时，可进行两方面的操作：
a）若断丝处能够直接穿丝，则钼丝穿好后，按“正向加工”或“反向加工”按扭可继续原有的加工；
b）若断丝处不能够直接穿丝，则先按“回穿丝点”按扭回到穿丝点处，钼丝穿好后，再按“正向加工”或“反向加工”按扭从新加工；
2）加工跳步模工件，当在跳步处暂停时，需要将钼丝抽出，再按“正向加工”或“反向加工”按扭走到下一个跳步点处，在机床暂停之后将钼丝穿上，再按“正向加工”或“反向加工”按扭继续加工，如此反复，直到加工结束。
3）对中时，先将钼丝穿在事先打好的圆孔中，再按“对中校直”按扭，选中对中有效之后按回车键即可。
4）短路时，系统会自动回退一定的距离，若短路不能消除，则停机，等待人工处理，当短路消除后，再按“正向加工”或“反向加工”按扭继续加工。
作业：
请编写下图程序：
数控电火花线切割加工实验
数控电火花线切割加工实验 一、实验目的 1．了解数控线切割机床加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。 2．了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 3．熟悉数控线切割机床的操作方法。 二、实验内容 1．简单图形手工编程练习； 2．设计创意图形并用计算机修改及自动编程； 3．加工创意图形； 三、实验设备 1．硬件设备；计算机，扫描仪，线切割机床。 2．软件：图形矢量化软件，图形修改软件，数控线切割机床控制软件。 四、线切割加工介绍 1．线切割加工原理、特点和应用 线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液<图中未画出）。当钼丝与工件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，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。因为贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长的时间。 线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、
硬质合金等。加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6m。 2．数控线切割机床组成部分 数控线切割机床的外形如图所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。 <1）机床主机部分 机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。 运丝机构:电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动<线速度为9m/s左右）。 工作台:用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y两个方向的移动。工作台分上下两层，分别与X、Y向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.01mm。工作台的有效行程为250×320mm。 床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。 工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。 <2）脉冲电源 脉冲电源又称高频电源，其作用是把普通的50Hz交流电转换成高频率的单向脉冲电压。加工时，钼丝接脉冲电源负极，工件接正极。 <3）数控装置 数控装置以PC机为核心，配备有其他一些硬件及控制软件。加项目序可用键盘
数控电火花线切割加工实例
模块五 数控电火花线切割加工实例 本课题学习的内容主要是通过分析数控电火花线切割一些典型零件的加工实例，使你了解数控电火花线切割零件加工的工艺分析过程，巩固掌握数控电火花线切割加工程序的编制方法。 由于零件在加工时许多尺寸都有公差要求，所以在实际编程加工时还要考虑 到尺寸的公差。对于有公差要求的尺寸，通常采用中差尺寸编程。 同时，在数控电火花线切割编程时，如果按照零件中的轨迹尺寸编程，加工中电极丝中心所走轨迹就是图样中的轨迹，这样加工出来的零件与实际要求的零件相比在单边尺寸上相差一个电极丝半径加上一个放电间隙。为了加工出合格的工件，就必须将图样的轨迹作相应的偏移，从而得到编程轨迹。在对孔和凹体等零件编程时，应将实际轨迹单边向内部偏 移一个钼丝半径加上放电间隙；在对凸模等凸体零件编程时，应将实际轨迹单边向外部偏 移一个钼丝半径加上放电间隙。 学习目标： 知识目标：●了解数控电火花线切割典型零件加工工艺分析。 能力目标：●掌握数控电火花线切割典型零件的程序编制方法。 如果切割的零件为模具，则还应考虑配合间隙，通常配合间隙每套模具只加在其中的一组模具上，即 资料卡 中差尺寸的计算公 式：
例1用3B格式编制加工图表3-28所示凸凹模（图示尺寸是根据刃口尺寸公差及凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为φ0.1mm 的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。 图3-28 凸凹模 图3-29 凸凹模编程示意图 （1）工艺分析由于该凸凹模图示尺寸为平均尺寸，故作相应偏移就可按此尺寸编程。图形上、下对称，孔的圆心在图形对称轴上，六个侧面已磨平，可作定位基准，可以进行切割加工。 （2）切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算，提高加工质量。根据分析，本题选择在型孔中心处钻穿丝孔，先切割型孔，然后再切割外轮廓较合理。
电火花线切割加工工艺
第五章数控电火花线切割加工工艺与编程 第一节数控电火花线切割加工概述 序号：37 主要内容： 一、数控线切割加工机床简介 电火花线切割机床组成：机床本体、控制系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置（自动编程系统）。 线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。 二、数控线切割加工原理及特点 1．数控电火花线切割加工原理 它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。 数控电火花线切割加工的基本原理：利用移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作为工具线电极（负电极），被切割的工件为工件电极（作为正电极），在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，并且工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统控制下（工作台）相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。 2．数控线切割加工的特点 （1）可以加工难切削导电材料的加工。例如淬火钢、硬质合金等； （2）可以加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节省贵重材料； （3）工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件； （4）有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。 （5）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。 三、数控线切割加工的应用 1．形状复杂、带穿孔的、带锥度的电极； 2．注塑模、挤压模、拉伸模、冲模； 3．成形刀具、样板、轮廓量规的加工； 4．试制品、特殊形状、特殊材料、贵重材料的加工。 小结 电火花线切割机床组成、电极丝（负电极）、工件（正电极）。
数控电火花线切割加工实例
模块五数控电火花线切割加工实例 本课题学习的容主要是通过分析数控电火花线切割一些典型零件的加工实 例，使你了解数控电火花线切割零件加工的工艺分析过程，巩固掌握数控电火花线切割加 工程序的编制方法。 学习目标： 知识目标：?了解数控电火花线切割典型零件加工工艺分析。 审能力目标：?掌握数控电火花线切割典型零件的程序编制方法。 由于零件在加工时许多尺寸都有公差要求，所以在实际编程加工时还要考虑到尺寸的公差。对于有公差要求的尺寸，通常采用中差尺寸编程。 同时，在数控电火花线切割编程时，如果按照零件中的轨迹尺寸编程，加工中电极丝中心所走轨迹就是图样中的轨迹，这样加工出来的零件与实际要求的零件相比在单边尺寸上相差一个电极丝半径加上一个放电间隙。为了加工出合格的工件，就必须将图样的轨迹作相应的偏移，从而得到编程轨迹。在对孔和凹体等零件编程时，应将实际轨迹单边向部偏移一个钼丝半径加上放电间隙；在对凸模等凸体零件编程时，应将实际轨迹单边向外部偏移资料卡 一个钼丝半径加上放电间隙。中差尺寸的计算公
例1用3B格式编制加工图表3-28所示凸凹模（图示尺寸是根据刃口尺寸公 差及凸凹模配合间隙计算出的平均尺寸）的数控线切割程序。电极丝为? 0.1mm 的钼丝，单面放电间隙为0.01mm。 图3-28 凸凹模 图3-29凸凹模编程示意图 （1）工艺分析由于该凸凹模图示尺寸为平均尺寸，故作相应偏移就可按此尺寸编程。 图形上、下对称，孔的圆心在图形对称轴上，六个侧面已磨平，可作定位基准，可以进行切割加工。 （2 ）切割路线的选择合理地选择切割路线可简化编程计算，提高加工质量。根据 分析，本题选择在型孔中心处钻穿丝孔，先切割型孔，然后再切割外轮廓较合理。 （3）确定补偿距离钼丝中心轨迹，如图3-29中双点划线所示。补偿距离为： △ R =（0.1/2+0.01 ）mm = 0.06mm （4）计算交点坐标将电极丝中点轨迹划分成单一的直线或圆弧段。 求E点的坐标值：因两圆弧的切点必定在两圆弧的连心001上。直线001的方程为Y =（2.75/3 ）X。故可求得E点的坐标值为X = -1.570mm Y= -1.4393mm 。其余各交点坐标可直接从图形中求得，见表3-4。 切割型孔时电极丝中心至圆心O的距离（半径）为 R =（ 1.1-0.06 ）mm = 1.14mm 表3-4 凸凹模轨迹图形各线段交点及圆心坐标
数控线切割习题库
数控线切割习题库 二、填空题 1．线切割加工编程时，计数长度的单位应为μm 。 2．在型号为DK7632 的数控电火花线切割机床中，D 表示电加工机床。 3．放电通道又称为电离通道或等离子通道，在电火花加工中当介质击穿后电极间形成的导电的等离子体通道。 4．如果线切割单边放电间隙为0.02 mm，钼丝直径为0.18mm, 则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.11 mm 5．在电火花加工中，加到间隙两端的电压脉冲的持续时间称为脉冲宽度。对于矩形波脉冲，它的值等于击穿延时时间加上放电时间。 6．在电火花加工中，连接两个脉冲电压之间的时间称为脉冲间隔。 7．电极丝的进给速度大于材料的蚀除速度，致使电极丝与工件接触，不能正常放电，称为短路。 8．在电火花线切割加工中，被切割工件的表面上出现的相互间隔的凸凹不平或颜色不同的痕迹称为条纹。 9．在电火花线切割加工中，为了保证理论轨迹的正确，偏移量等于电极丝半径与放电间隙之和。 10. 在加工冲孔模具时，为了保证孔的尺寸，应将配合间隙加在凹模上。 11．在电火花线切割加工中，在保持一定的表面粗糙度前提下，单位时间内电极丝中心线在工件上切割的面积总和称为切割速度，其单位为mm2 /min 。 12．电火花线切割加工过程中，电极丝的进给速度是由材料的蚀除速度和极间放电状况的好坏决定的。伺服控制系统能自动调节电极丝的进给速度，使电极丝根据工件的蚀除速度和极间放电状态进给或后退，保证加工顺利进行。 13．在火花放电作用下，电极材料被蚀除的现象称为电蚀。 14．电火花线切割机床控制系统的功能包括⑴轨迹控制、⑵加工控制。15．快走丝线切割最常用的加工波形是矩形波。
数控电火花线切割加工论文
数控电火花线切割加工论文 曾 海 波
数控电火花线切割加工论文 摘要：对数控电为花线切割加工的特点以及线切割加工中引起模具加工零件变形的各 种因素作了深入分析，从实践经验中提出一些解决徐径和有效加工方法，相信对提高 模具加工质量有一定的借鉴作用． 关键词：模具加工；电火花线切割加工；加工工艺；工件变形 正文：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，它是 利用移动的细金属丝作为工具电极，在金属丝与工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电 的电腐蚀作用对工件切割加工的．数控线切割加工零件的精度度，适应平面复杂形状 零件的加工，具有应用灵活，加工周期短，节约材料等特点。 目前在新产品的研制和开发中，大量采用数控线切割技术来直接切割零件，缩短 研发周期。然而，再先进的机床，如果没有重视加工的工艺技术与操作技巧，没有做 到工艺合理，是不能高效地加工出高质量的工件。因此在实际操作过程中必须重视有 关加工技术。 1、数控电火花线切割加工的特点 随着数控电火花线切割机床的普及，电火花线切割机床已逐渐从单一的冲裁模具 加工向各类模具及复杂精密模具和其他各类零件的加工方向转移。其应用越来越广泛。 数控线切割加工具有电火花加工的共性，金属材料的硬度和韧性并不影响其加工，电 火花切割主要用来加工淬火钢和硬质合金；当前绝大多数电火花线切割机，都采用数 字程序控制，其工艺特点如下： 1.1用来加工一般切削方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件，如冲模、凹凸模及 外形复杂的精密零件等。 1.2不像电火花成形加工那样要制造特定形状的工具电极，而是采用直径不等的铜丝或 钼丝等作工具电极，因此切割用的刀具简单，大大降低了生产准备工时。 1.3电极丝直径较细，切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件。 1.4电极丝在加工中是移动的，不断更新（慢走丝）或反复使用（快走丝），可以完全 或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。 1.5依靠计算机和控制电极丝轨迹和偏移轨迹，可方便地调整凸凹模具的配合间隙，并 且依靠锥度切割功能可实现凸凹模一次加工成型。 2、线切割加工工艺
数控线切割习题库
数控线切割习题库 填空题 1.线切割加工编程时，计数长度的单位应为 2.在型号为DK7632的数控电火花线切割机床中，D表示电加工机床 。 3. 放电通道又称为电离通道或等离子通道，在电火花加工中当介质击穿后电 极间形成的导电的等离子体通道。 4.如果线切割单边放电间隙为0.02 mm,钼丝直径为0.18mm,则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.11 mm 5.在电火花加工中，加到间隙两端的电压脉冲的持续时间称为脉冲宽度 。对于矩形波脉冲，它的值等于击穿延时时间加上放电时间。 6.在电火花加工中，连接两个脉冲电压之间的时间称为脉冲间隔 7.电极丝的进给速度大于材料的蚀除速度，致使电极丝与工件接触，不能正常 放电，称为短路。 &在电火花线切割加工中，被切割工件的表面上出现的相互间隔的凸凹不平或 颜色不同的痕迹称为条纹。 9.在电火花线切割加工中，为了保证理论轨迹的正确，偏移量等于电极丝半径与 放电间隙之和。 10.在加工冲孔模具时，为了保证孔的尺寸，应将配合间隙加在凹模 上。 11.在电火花线切割加工中，在保持一定的表面粗糙度前提下，单位时间内电 极丝中心线在工件上切割的面积总和称为切割速度，其单位为mm/min 12.电火花线切割加工过程中，电极丝的进给速度是由材料的蚀除速度和极间放 电状况的好坏决定的。伺服控制系统能自动调节电极丝的进给速度，使电 极丝根据工件的蚀除速度和极间放电状态进给或后退，保证加工顺利进行。 13.在火花放电作用下，电极材料被蚀除的现象称为电蚀 14.电火花线切割机床控制系统的功能包括⑴轨迹控制、⑵加工控制。 15.快走丝线切割最常用的加工波形是矩形波
数控电火花线切割加工资料
第六章数控电火花线切割加工 电火花加工属于特种加工的一种方法，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件多余材料，以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工，因放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。 6.1数控电火花线切割加工原理与特点 6.1.1 数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。工件的形状是由数控系统控制工作台相对于电极丝的运行轨迹决定的，因此不需制造专用的电极，就可以就可以加工形状复杂的模具零件。其加工原理如图6-1所示，工件连接脉冲电源的正极，电极丝接负极，加上高频脉冲电源后，在工件与电极丝之间产生很强的脉冲电场，使其间的介质被电离击穿，产生脉冲放电。电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动，在电极丝和工件之间浇注工作介质，在机床数控系统的控制下，工作台相对电极丝按预定的程序运动，从而切割出需要的工件形状。 图6-1 电火花切割原理 6.1.2 数控电火花线切割加工特点 1.直接利用线状的电极丝作为电极，可节约电极设计、制造费用、缩短了生产准备周期。 2.可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。 3.采用线切割加工冲模时，可实现凸、凹模一次加工成形。 6.2 数控电火花线切割机床 6.2.1 电火花线切割机床分类 （1）按控制方式可分为靠模仿型控制、光电跟踪控制、数字程序控制及微机控制等；
（2）按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等； （3）按加工特点可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型等；（4）按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。 6.3 数控电火花线切割工艺基础 数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的准备加工。有关模具加工的线切割加工工艺准备和工艺过程，如图6.2 图6-2 线切割加工的工艺准备和工艺过程 6.3.1模坯准备 1、工件材料及毛坯 模具工作零件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡状态遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。为减少这种影响，除在设计时应选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的合金工具钢（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，对模
实验六数控线切割机床加工
实验五数控线切割加工的表面粗糙度 一、实验目的及要求 1．了解电火花线切割加工工艺指标； 2．通过试验，认知影响表面粗糙度的因素； 3．掌握相关工艺参数的调整和选择方法； 4．要求学生严格按照数控机床操作规程进行上机操作。 二、实验原理及内容 电火花线切割加工工艺指标主要包括切割速度、加工精度、表面粗糙度、电极丝损耗等。此外，放电间隙，加工表面层变化等。 影响表面粗糙度的因素主要有加工参数、切割速度等。高速走丝切割的表面粗糙度值Ra一般为0.63～1.25um，低速走丝切割的表面粗糙度值一般为Ra值0.3～0.8um。 1．峰值电流is ：是指放电电流的最大值，它对提高切割速度最为有效。增大峰值电流，单个脉冲的能量增大，切割速度提高，但表面粗糙度差，电极丝的损耗也随之变大，容易造成断丝。 2．脉冲宽度Ton：在选择电参数时，脉冲宽度是首选。脉冲宽度是指脉冲电流的持续时间，脉冲宽度的大小标志着单个脉冲的能量的强弱，它对加工效率、表面粗糙度和加工稳定性的影响最大。 在其它加工条件相同的情况下，切割速度随着脉冲宽度的增加而加快，但是，脉冲宽度达到一定高度使电蚀物来不及排除，会使加工不稳定，表面粗糙度变差。对于不同的工件材料和工件厚度，应合理选择适宜的脉宽。工件越厚，脉宽应相应的增大，为保证一定的表面粗糙度，一般以机床进给均匀和不短路为宜。 3．脉冲间隔Toff：其它参数不变,缩短相邻两个脉冲之间的时间,即提高脉冲频率,增加电蚀次数,切割速度加快。但是，当脉冲间隔减小到一定程度后，电蚀物来不及排除，形成短路，造成加工不稳定。加大脉冲间隔，有利于工件排屑，使加工稳定性好，不易短路和断丝。切割厚工件时，选用大的脉冲间隔，有利于排屑，保证加工稳定性。 4．走丝速度：走丝速度以单位时间内的脉冲数表示。一般走丝速度根据工件厚度和切割速度来确定，最大走丝速度随着工件厚度的增加而降低。
电火花线切割加工原理
1．电火花线切割加工原理，应用？ 答：1，加工原理：用连续移动金属丝（电极丝）作为工具电极对工件进行脉冲火花放电并切割成行。 2应用：a模具零件加工b难加工零件c贵金属下料d新产品试制 2.电火花加工原理，特点应用？ 答：1基于电极和工件（正负极）之间脉冲性火花放电的电腐蚀现象来腐蚀，除多余的金属，以达到对零件的尺寸，形状及表面，以预定的加工要求 2a非接触加工（0.01~0.05mm）b加工过程没有宏观切割力 c工具电极一般比工件的软d工件与工具电机正负为导电材料 3a任何难加工的金属和导电材料b加工形状复杂的表面 c加工薄壁，弹性、刚度微侧的异性小孔，深孔等有特殊要求的零件 3.电火花加工应具备的条件。 答：a脉冲电源b绝缘液中c工具电极与工件之间有一定的间隙 4.电火花工作液使用要求，使用要点？ 答：1低粘度，高闪火点，高沸点，绝缘性好，安全，对加工工件不污染，不腐蚀，氧化安全性要好，寿命长，价格便宜。2a闪点尽量高的前提下，粘度要低，电极与工件之间不易产生金属或石墨颗粒对工作表面的第二次放电，一方面提高表面粗糙度，又能防止电极积碳率。b为提高放电的均匀性，稳定性，以及加工精度，可采用工作液混粉的工艺方法。C按照工作液的使用寿命定期要换，d严格控制工作液高度 5.WEFM(数控电火花) 数控电火花线切割（EDM） 6.脉冲电流：a、脉冲宽度;单个脉冲的放电时间单位。微机(us) b、脉冲间隔;两个单脉冲的间隔时间，单位（us） 7.电极丝：具有良好的导电性，抗拉强度，常用的有：钨丝、钼丝、黄铜丝等。快走丝使用钼丝，其直径在0.08~0.2mm 找正方法：目测法、火花法、接触感知法、电阻法 8.工具电极：导电性良好，电离腐蚀困难，电极损耗小，具有足够的机械强度 加工稳定，效率高，材料价格便宜，有铜和石墨 a精加工时电极比石墨小b采用微粒加工时加工表面的长度Ra小于等于0.1um c用过的电极经改制，（如断打）后可再次使用 A 密度小，使用于大型零件的工具电极整体m小b机械加工性好，易于修 正整c电加工性能好，不定式加工易发生烧伤。 DK7732 D机械类别。代号（电加工机床）\ K机床特性代号（数控） 7型别代号（7快走丝，6慢走丝） 7组别代号(电火花) 32基本参数代号（横向行程）
数控电火花线切割机床操作方法
（1） 模块四 数控电火花线切割机床操作要领 （2） 本课题学习的容主要是使你了解数控电火花线切割机床操作的基本流 程，教会你装夹工件、安装并校正线电极，并掌握确定加工参数的方 法。 （3） （4） 电火花线切割加工操作流程包括工件材料的选择→工艺基准的确定→ 穿丝孔的加工→工件的装夹→线电极的选择及位置校正→确定加工参 数→线切割加工等步骤。 （5） 有些步骤的容我们在模块三已学习过，在本模块着重介绍工件的装夹、 线电极的选择及位置校正、加工参数的确定等操作要点。 （6） 工件的装夹 （7） 线切割加工工件的安装一般采用通用夹具及夹板固定。由于线切割加 工时作用力小，装夹时夹紧力要求不大，且加工时电极丝从上到下穿 过工件，被工件切割部分要悬空，因此对线切割工件的安装有一定有 要求。 1． 对工件装夹的一般要求 （1） 工件的装夹基准面要光洁无毛刺。对热处理后的工件表面的渣物及氧化 膜一定要清洁干净，以免造成夹丝或断丝。 学习目标： 知识目标：●了解数控电火花线切割机床加工流程。 能力目标：●掌握数控电火花线切割装夹工件、校正线电极位置和确定加工参数的 方法。
（2）夹紧力要均匀，不得使工件变形或翘起。 （3）装夹位置要有利于工件的找正，且要保证在机床加工行程围。 （4）所用的夹具精度要高，以确保加工精度。 （5）细小、精密及薄壁工件应先固定在辅助夹具上再装夹到工作台。（6）批量加工零件时，最好设计专用夹具以提高生产率。 2．常用的工件装夹方式 （1）悬臂支撑，如图3-22（a）所示。此方式装夹方便，通用性强，适用于对加工要求不高或悬臂部分较少的工件的装夹。 （2）两端支撑，如图3-22（b）所示。此方式工件两端固定在夹具上，支撑稳定，定位精度高，适用于较大零件的装夹。 （3）桥式支撑，如图3-22（c）所示。此方式是把两支撑垫铁放到两端支撑夹具上，桥的侧面也可作定位面使用，使装夹更方便，通用性广，适用 于大、中、小工件的装夹。 （4）板式支撑，如图3-22（d）所示。支承板按照常规工件形状制造出具有矩形或圆形孔，易于保证装夹精度，适用于装夹常规工件及批量生产。（5）复式支撑，如图3-22（e）所示。此方式是把专用夹具固定在桥式夹具上，适用于批量生产，可节省装夹时间且保证加工工件的一致性。
数控线切割加工
数控线切割加工 数控电火花线切割机床既是数控机床，电火花线切割加工是在电火花加工基础上用线状电极(钼丝或铜丝)靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，有时简称线切割。控制系统是进行电火花线切割加工的重要组成部分，控制系统的稳定性、可靠性、控制精度及自动化程度都直接影响到加工工艺指标和工人的劳动强度。 2.1 数控线切割加工机床的组成、基本原理与应用 2.1.1．数控线切割机床的组成 数控线切割机床的外形如图2-1 所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。 （1）机床主机部分 机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。 运丝机构电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动（线速度为9m/s 左右）。 工作台用于安装并带动工件在工作台平面内作X、Y 两个方向的移动。工作台分上下两层，分别与X、Y 向丝杠相连，由两个步进电机分别驱动。步进电机每接收到计算机发出的一个脉冲信号，其输出轴就旋转一个步距角，通过一对齿轮变速带动丝杠转动，从而使工作台在相应的方向上移动0.01mm。工作台的有效行程为250×320mm。 图2-1数控线切割机床外形图 床身用于支承和连接工作台、运丝机构、机床电器、及存放工作液系统。工作液系统由工作液、工作液箱、工作液泵和循环导管组成。工作液起绝缘、排屑、冷却的作用。每次脉冲放电后，工件与钼丝之间必须迅速恢复绝缘状态，否则脉冲放电就会转变为稳定持续的电弧放电，影响加工质量。在加工过程中，工作液可把加工过程中产生的金属颗粒迅速从电极之间冲走，使加工顺利进行。工作液还可冷却受热的电极和工件，防止工件变形。（2）脉冲电源
电火花线切割机工作原理与加工工艺制定
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定 第一节概述 电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。 一、电火花线切割机工作原理 电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。卷绕在丝筒上的电极丝(一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝)与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。 二、电火花加工的极性效应 在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工，
把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。 三、电火花线切割机的主要加工对象 1．加工模具 电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。 2．加工点火化成形加工用的电极 带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。 3．加工零件 可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难加材料的零件。试验样件、样板，各种型孔、齿轮、样板、成形刀具以及细微型孔和已型槽孔加工。尤其是薄壁件加工，可多片叠在一起加工。 四、电火花线切割加工的特点 1．以金属丝为电极，降低了成形工具电极的设计制造费用。 2．加工时工具与工件不直接接触(有些特种加工方法不需要工具)，不承受较大的作用力。 3．工具的硬度可以比工件低，只要是导电或半导电材料都可以加工。 4．电极丝直径较细，介于0.003—0.3mm之间切缝很窄，可实现套料加工。 5．采用移动的长电极丝加工，电极丝损耗少，加工进度高。 6．不能加工盲孔或纵向阶梯表面。 第二节数控线切割加工工艺制订 数控电火花线切割加工一般是零件加工的最后一道工序，如图6-2所示，为线切割加工的工艺过程。与通用机械加工工艺有很大差别，因此数控电火花线切割编程与其它数控机床相比，有着自己的特点。编程前应细致分析零件的加工要求和特点，充分考虑零件的线切割加工工艺，做好编程前的工艺处理。
电火花切割原理
电火花线切割加工概述 电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割机也于1960年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家 1、电火花线切割加工原理 在电火花线切割加工中，利于移动的细金属导线（铜丝或钼丝）作一个电极，工件作另一个电极，并按照预定的轨迹运动，通过不断的火花放电对工件进行放电蚀除，以切割出成型的各种二维、三维表面。及也就是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过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。 图1电火花线切割加工示意图 1-贮丝筒2-电极丝3-丝架4-导轮5-脉冲电源6-工作台7-工作液箱 2、电火花线切割加工的特点 电火花线切割加工的过程的工艺和机理与电火花穿孔成型加工既有共同性，又有特殊性。 ★电火花线切割加工与电火花穿孔成型加工的共同点 两者在加工原理、工作机理、工艺、适应材料等方面相同，具体表现为：（1）线切割加工的电压、电流波形与电火花加工的基本相似。单个脉冲也有多种形式的放电形态，如开路、短路、正常火花放电等。 （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，可以加工硬质合金等一切导电材料。 ★电火花线切割加工与电火花穿孔成型加工的不同点 两者在加工极性、工作液、放电状态、接触方式、电极形式、电极丝的加工特点、工具损耗等方面有不同处，具体表现为：
电火花线切割题(有答案)
电火花线切割试题 一、填空题 1、是直接利用电能、光能、声能、热能、化学能、电化学能及特殊机械能等多种形式的能量实现的工艺方法来完成对零件的加工成型。 2、电火花线切割加工的基本原理是用移动的作电极，对工件进行，切割成形。 3、数控电火花线切割机床能加工各种高硬度﹑高强度﹑高韧度和高熔点的。 4、第一台实用的电火花加工装置的是1960年，的拉扎林科夫妇发明的。 5、电火花线切割加工中被切割的工件作为，电极丝作为。 6、根据走丝速度，电火花线切割机通常分为两大类：一类是另一类 是。 7、高速走丝线切割机主要由、、三大部分组成。 8、高速走丝电火花线切割机的导电器有两种：一种是的，电极丝与导电器的圆柱面接触导电，可以轴向移动和圆周转动以满足多次使用的要求；另一种是的薄片，电极丝与导电器的大面积接触导电，方形薄片的移动和圆形薄片的转动可满足多次使用的要求。 9、线切割加工中常用的电极丝有、、和。 10、线切割加工时，工件的装夹方式一般采用。 11、电火花线切割加工常用的夹具主要有和。 12、导电器的材料都采用硬质合金，即。 13、脉冲电源波形及三个重要参数、、。 14、电加工的工作液循环系统由循环导管、工作液箱和等组成。 15、张力调节器的作用就是也称恒张力机构。 16、数控电火花线切割机床的编程，主要采用ISO编程、、自动编程三种格式编写。 17、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。 18、电火花线切割3B编程格式中，B表示。 19、线切割3B格式编程中计数长度是在计数方向的基础上确定的, 是被加工的直线或圆弧在计数方向的坐标轴上投影的,单位为μm。 20、线切割3B格式编程中加工直线时有四种加工指令：。 21、线切割3B格式编程中加工顺圆弧时由四种加工指令: 。22、线切割3B格式编程中加工逆圆弧时也有四种加工指令：NR1,NR2, ,NR4 。 23、线切割的加工工艺主要是和机械参数的合理选择。 24、电火花线切割加工工艺指标、和表面粗糙度。 25、穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处，穿丝孔常用直径一般为 mm。 26、电极丝定位调整的常用方法有自动找端面、和目测法。 27、电极丝垂直度找正的常见方法有和用校正器进行校正两种。 28、电火花线切割中自动找端面是靠检测电极丝与工件之间的信号来进行的。 29、电火花线切割3B编程格式中J表示。 30、电火花线切割3B编程格式中G表示。Z表示加工指令。 31、数控电火花成形加工机床主要由、工作液箱和数控电源柜等部分组成。 32、数控电火花成形加工机床主轴头作用。 33、数控电火花成形加工工作液循环过滤系统的工作方式有和喷入式两种。 34、数控电火花成形加工工作液循环过滤装置的过滤对象主要是和粉末状电蚀产物。 35、电火花成形加工的主要工艺指标有，，表面粗糙度和电极损耗等。 36、电火花成型加工中常用的电极材料有、、银钨合金、铜钨合金、钢等。 37、电火花成型加工中常用的电极结构可分为、和镶拼式电极等三种。 38、电极丝接脉冲电源的，工件接脉冲电源的。 39、电火花线切割机或往复走丝电火花线切割机，这类机床的电极作高速往复运动，一般走丝速度为m/s，用于加工中、低精度的模具和零件。 40、电火花线切割机或单向走丝电火花线切割机，一般走丝速度低于 m/s，用于加工高精度的模具和零件。 41、线切割加工中中钨丝和应用快速走丝线切割中，而应用慢速走丝线切割。 42、电加工的工作液起排屑、、等作用。 43、电加工参数包括峰值电流、、脉冲间隔等。 44、电火花加工机械参数包括走丝速度和等。 45、电火花线切割3B编程格式中Z表示。 46、一般精密、小电极用来加工，而大的电极用。 47、电火花线切割3B编程格式中，Y表示。 48、电火花线切割3B编程格式中，X表示。 49、快走丝数控线切割机床目前能达到的加工精度为 um，表面粗糙度Ra
数控线切割操作工培训理论考核答案B
2013年12月电切削工 职业技能鉴定（中级）理论知识试卷 答案 一、判断题答案（第1～20题。将判断结果填入括号中，正确的填“√”，错误 满分20分。） 51.放电间隙 放电间隙是指放电发生时电极丝与工件间的距离。这个间隙存在于电极丝的周围，因此侧面的间隙会影响成形尺寸，确定加工尺寸时应予以考虑。快走丝线切割加工钢件时放电间隙一般在0.01mm左右，加工硬质合金时放电间隙在0.005mm左右，加工纯铜时放电间隙在0.02mm左右。 52.短路峰值电流 在电火花加工中，当加工正在进行时，间隙两端电压的平均值称为加工电压，也就是电压表上显示的电压值。 53.表面粗糙度R a R a是机械加工中衡量表面粗糙度的一个通用参数，其含义是工件表面微观不平度的算术平均值，单位为μm。R a是衡量线切割加工表面质量的一个重要指标。 54.锥度切割 在电火花线切割加工中，电极丝不仅可以进行二维切割，同时电极丝还能按一定的规律进行偏摆，形成一定的倾斜角，加工出带锥度的工件。 55.电参数 在电火花加工过程中，脉冲波形、电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔、放电峰值电流、极性等参数称为电参数。 四、简答题（第56～60题。将相应的答案填入题间的相应位置。每题6分，满 分30分。） 56.电火花线切割加工的物理本质是什么？ 答：电火花线切割加工是用电极丝作为工具电极与工件之间产生火花放电对工件进行切割加工，火花放电的微观过程是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学等综合作用的过程。这一过程大致可分为以下四个连续阶段：极间介质的电离、击穿，形成放电通道；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。这一微观的物理过程又称为电火花加工的物理本质。 57.电火花线切割加工的主要工艺指标有哪些？影响表面粗糙度的主要因素有哪些？ 答：电火花线切割加工的主要工艺指标有：
数控线切割习题集附答案
数控线切割 一、判断题（共110题） ( )1．利用电火花线切割机床不仅可以加工导电材料，还可以加工不导电材料。 ( )2. 如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 钼丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。 ( )3．电火花线切割加工通常采用正极性加工。 ( )4．脉冲宽度及脉冲能量越大，则放电间隙越小。 ( )5．在慢走丝线切割加工中，由于电极丝不存在损耗，所以加工精度高。 ( )6．在设备维修中，利用电火花线切割加工齿轮，其主要目的是为了节省材料，提高材料的利用率。 ( )7．电火花线切割加工属于特种加工。 ( )8．苏联的拉扎连柯夫妇发明了世界上第一台实用的电火花加工装置。 ( )9．目前我国主要生产的电火花线切割机床是慢走丝电火花线切割机床。 ( )10．由于电火花线切割加工速度比电火花成形加工要快许多，所以电火花线切割加工零件的周期就比较短。 ( )11．在电火花线切割加工中，用水基液作为工作液时，在开路状态下，加工间隙的工作液中不存在电流。 ( )12．在快走丝线切割加工中，由于电极丝走丝速度比较快，所以电极丝和工件间不会发生电弧放电。 ( )13．电火花线切割不能加工半导体材料。 ( )14．在型号为DK7732 的数控电火花线切割机床中，其字母K 属于机床特性代号，是数控的意思。 ( )15，在加工落料模具时,为了保证冲下零件的尺寸,应将配合间隙加在凹模上。
( )17,机床在执行G00指令时,电极丝所走的轨迹在宏观上一定是一条直线段。 ( )18 、机床数控精度的稳定性决定着加工零件质量的稳定性和误差的一致性 ( )19．轴的定位误差可以反映机床的加工精度能力，是数控机床最关键的技术指标。 ( )20．工作台各坐标轴直线运动的失动量是坐标轴在进给传动链上的驱动元件反向死区和各机械传动副的反向间隙、弹性变形等误差的综合反映。 ( )21．在型号为DK7632 的数控电火花线切割机床中，数字32 是机床基本参数，它代表该线切割机床的工作台宽度为320mm。 ( )22．通常数控系统都具有失动量的补偿功能，这种功能又称为反向间隙补偿功能。 ( )23．在一定的工艺条件下，脉冲间隔的变化对切割速度的影响比较明显，对表面粗糙度的影响比较小。 ( )24．在线切割加工中，当电压表、电流表的表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。 ( )25．悬臂式式支撑是快走丝线切割最常用的装夹方法，其特点是通用性强，装夹方便，装夹后稳定，平面定位精度高，适用于装夹各类工件。 ( )26．电流波形的前沿上升比较缓慢时，加工中电极丝损耗较少；而电流波形的前沿上升比较快时，加工中电极丝损耗就比较大。 ( )27．透镜的中央部分比边缘部分厚的称凸透镜。 ( )28．冲模冲裁间隙太大，就会出现冲裁件剪切断面光亮带太宽的问题。 ( )29．六西格玛的质量水平是百万分之3、4个缺陷。 ( )30．线切割机床在加工过程中产生的气体对操作者的健康没有影响。 ( )31．低碳钢的硬度比较小，所以用线切割加工低碳钢的速度比较快。 ( )32．在电火花线切割加工中工件受到的作用力较大。 ( )33．线切割机床通常分为两大类，一类是快走丝，另一类是慢走丝。
数控电火花线切割机床的程序编制课程教案
黄石机电职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 课程名称数控编程教学主题数控电火花线切割机床的程序编制授课班级授课时间授课地点 教学目标: 掌握线切割机床程序编制工艺准备的内容及基本方法。 掌握3B、4B、ISO指令编程 职业技能教学点： 线切割加工工艺的特点、取件位置及切割路线 3B、4B、ISO指令编程 教学设计： 教学手段： 讲解、举例、启发式、多媒体教学 教学过程 教学内容与板书备注
第六章数控电火花线切割机床的程序编制 第一节编程前的工艺准备 一、数控电火花线切割机床的简介 1、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。 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
1）工作台又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成。（如下图） 图1 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。
图2 自动张紧式线切割走丝机构 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。工作液的种类很多，有煤油、乳化液、去离子水、蒸 馏水、洗涤液、酒精等。 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
图3快走丝线切割机床工作液循环系统 4）脉冲电源 图4 2、工作过程 宜宾职业技术学院教案Yibin Vocational& Technical College 教学内容与板书备注
电火花线切割加工技术
精密与特种加工技术论文 姓名 学号 院系 专业 年级 指导教师 年月日 机电工程学院
电火花线切割加工技术 摘要： 随着在我国国民经济的飞速发展，特别是工业技术飞速发展的新形势下，急需发展模具加工技术，而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一种关键技术。目前在电机，仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。在众多工业产品的生产过程中，都用到了数控电火花切割机床，如飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等，因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要，也能为我国的工业的发展起一定的作用。 电火花线切割，其基本工作原理是利用连续移动细金属丝（成为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。本次论文以电火花线切割为主线，综合了线切割的发展，电火花线切割机床，电火花线切割加工质量及其影响因素，电火花线切割加工程序编制等。 关键词：工业生产电火花线切割发展史加工质量程序编制 第一章电火花线切割的介绍 1.电火花线切割的发展 20世纪中期，苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法，线切割放电机也于1960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异型孔加工。 国内五十年代，电火花加工开始被认识，电火花机床开始进入加工领域，虽然当时只能解决硬度问题，打些丝锥钻头之类。但这是电加工在模具行业大行其道的开始。这时人们已经认识到如果“钢丝锯” 加上“电火花”，“锯”有硬度的淬火钢应是可能的。于是，让一个轴上储的大量铜丝经两个导向轮缠绕到另一个储丝轴上，两个导向轮间放上工件，工件接RC电源的正极，铜丝接RC电源的负极，就实现了火花切割。尽管当时两个储丝轴像电影片盘一样的更换，尽管当时以各种摩擦方式制造丝的张力，也尽管当时以防锈防臭的磨床冷却液做加工液，必竟实现了“线电极火花切割”。六十年代初期，某些军工企业和模具行业骨干厂以技术革新、自制自用的形式开始制造“线切割”。大多是用铜丝、丝速2~5米/分、RC电源，至多是电子管脉冲源，控制方式业多是手摇和靠模。就这样切出的如山字形矽钢片和电子管极板冲模仍是另人瞩目。 国外的线切割机初始于六十年代末期，并首先在日本、瑞士产业化，商品化。一开始他们的基本模式是这样的：依托PC机的强大功能资源，精密机械制造的传统优势，力求高精度、自动化。用铜丝，Φ0。3~0。35mm丝径，一次性使用，