电火花线切割加工
3.2.7电火花线切割加工
现代制造技术
（ 2）线切割编程要点
1）3B程序指令格式 我国高速走丝线切割机床采用统一的五指令3B程序指令。
表中各符号的意义分别是： B为分隔符号，它在程序单上起着把X、Y和J数值分隔开的 作用。 X、Y为直线的终点对其起点的坐标值或圆弧起点对其圆心 的坐标值，编程时均取绝对值，以μm为单位，最多为6位数。
现代制造技术 • 导电陶瓷 • 众所周知，通常陶瓷不导电，是良好的绝缘体。例如在氧 化物陶瓷中，原子的外层电子通常受到原子核的吸引力，被 束缚在各自原子的周围，不能自由运动。所以氧化物陶瓷通 常是不导电的绝缘体。 • 然而，某些氧化物陶瓷加热时，处于原子外层的电子可 以获得足够的能量，以便克服原子核对它的吸引力，而成为 可以自由运动的自由电子，这种陶瓷就变成导电陶瓷。 • 导电陶瓷材料可用各种方法涂覆在电极材料上，例如真空喷 涂、等离子喷涂等，或采用溅射喷涂方法，在基片上进行导 电陶瓷材料的涂覆工艺。 • 采用导电陶瓷材料涂覆于电极表面，既耐腐蚀， • 又耐高温。
Y C
100
C
X Y
C
Y A B X
A
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
现代制造技术 ②计数方向G的选取原则， 一般选取与终点处的走向较平行的轴向作为计数方向， 这样可减小编程误差与加工误差。 对直线而言，取X、 Y中较大的绝对值的轴向作为 计 数方向G。 若y<x，则G=Gx ；若y>x，则G=Gy 若y=x，则在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。
现代制造技术 目前线切割机床的加工功能及加工工艺指标均比以 前有大幅度的扩展与提高。 主要表现在以下几个方面。 （1）加工对象。 除普通金属、高硬度合金材料外，也适用于人造金刚 石、半导体材料、导电陶瓷、铁氧体材料等。 金刚石（一种碳的单质）是原子晶体 ，一般在固态或融 化状态下不导电 ，不是导体 。 石墨（也是一种碳的单质）兼具有原子晶体 分子晶体 和 金属晶体的性质 ，所以是极易导电的良导体 ， 电池里面 的芯就是石墨。
电火花线切割加工分类
电火花线切割加工分类
电火花线切割加工是一种高精度的金属加工方法，能够在金属表面切割出复杂的形状和轮廓。
根据切割材料的不同，电火花线切割加工可以分为以下几类：
1. 钢铁类材料：电火花线切割加工适用于各种钢铁类材料的切割，包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
这类材料的加工难度较低，常用的切割参数如下：放电电压30-60V，放电电流5-10A，放电时间5-10微秒。
2. 铝合金类材料：铝合金类材料具有良好的导电性和导热性，对电火花线切割加工的要求较高。
常用的切割参数如下：放电电压60-80V，放电电流10-15A，放电时间10-15微秒。
3. 铜类材料：铜类材料的导电性、导热性和软度都很好，但因为铜的熔点较低，容易使切割产生热变形。
常用的切割参数如下：放电电压80-100V，放电电流15-20A，放电时间15-20微秒。
4. 硬质合金类材料：硬质合金类材料的硬度和韧性都很高，对电火花线切割加工的要求也较高。
常用的切割参数如下：放电电压60-80V，放电电流10-15A，放电时间10-15微秒。
总之，电火花线切割加工是一种非常实用的金属加工方法，可以根据不同的材料要求进行分类和选择合适的切割参数。
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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。
电火花线切割加工分类
电火花线切割加工分类
电火花线切割加工是现今金属加工行业中最具有代表性的一种加工方式，广泛应用于航空、航天、汽车、模具和医疗等领域。
本文将介绍电火花线切割加工的分类。
一、按加工材料分类
1. 金属电火花线切割加工：主要是对金属材料进行切割，如钢铁、铜、铝、锡等。
2. 非金属电火花线切割加工：主要是对非金属材料进行切割，如陶瓷、石材、玻璃等。
二、按加工对象分类
1. 平面电火花线切割加工：对平面材料进行切割，如板材、薄板等。
2. 立体电火花线切割加工：对立体材料进行切割，如金属零件、模具、钢铁结构件等。
三、按电极分类
1. 金属电极电火花线切割加工：金属电极通常用铜或铜合金制造，适用于对金属材料进行切割。
2. 非金属电极电火花线切割加工：非金属电极通常用纯碳或钨钢制造，适用于对非金属材料进行切割。
四、按切割方式分类
1. 直线电火花线切割加工：主要针对直线切割，如同轴孔、槽等。
2. 非直线电火花线切割加工：主要针对非直线切割，如曲线、圆弧等。
以上就是电火花线切割加工的分类，不同的分类方式适用于不同的加工需求，可以根据实际情况进行选择。
电火花线切割编程加工工艺及实例
切割路径规划
避免频繁换向
在切割过程中，应尽量减少电极丝换向的次数，以降低对电极丝的损耗和避免 影响切割精度。
考虑热影响
在规划切割路径时，应考虑到加工过程中产生的热量对工件的影响，合理安排 切割顺序和冷却时间。
切割速度与进给速度
切割速度选择
根据工件材料、厚度及切割质量要求选择合适的切割速度，切割速度过快可能导 致断丝或降低加工质量，过慢则影响加工效率。
电火花线切割编程加 工工艺及实例
目录
CONTENTS
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程技术 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割加工实例 • 电火花线切割加工质量与控制
01 电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
高精度加工
材料适应性强
加工复杂形状
环保节能
电火花线切割加工（ Wire Electrical Discharge Machining ，简称WEDM）是一种 利用连续移动的细金属 丝作为电极，对工件进 行脉冲放电切割的加工 方法。
加工特点
钛合金硬度大、熔点高，对切割工艺和设备要求较高。
加工工艺
选择合适的电极丝和脉冲电源，优化切割参数和冷却方式，确保钛合金零件的加工质量和 安全性。同时需注意合理选用电极丝材料和规格，以及调整工作液的成分和压力，以确保 加工过程的稳定性和切割质量的可靠性。
05 电火花线切割加工质量与 控制
加工精度与误差分析
加工精度
电火花线切割能够实现高精度的加工，其精度主要取决于机床的精度、电极丝的直径、切割速度和进给速度等因 素。
误差分析
误差来源主要包括机床误差、电极丝误差、工件装夹误差、编程误差等，通过对误差来源的分析，可以采取相应 的措施减小误差，提高加工精度。
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。
电火花线切割加工的特点及应用
电火花线切割加工的特点及应用
1. 电火花线切割加工呀，那精度可真是高得吓人！就像给工件雕刻出最精致的花纹一样。
比如说在制造那些复杂的模具时，这精度就能确保每个细节都完美呈现，这多牛啊！
2. 它的加工材料范围那叫一个广啊！不管是金属还是其他特殊材料，都能轻松拿下。
就好比一个全能战士，啥样的“敌人”都能对付，厉害吧！你想啊，各种不同的材质都能处理，这得有多实用！
3. 电火花线切割加工的稳定性也超强的哦！就如同一位靠谱的老友，始终能稳定发挥。
在长时间的作业中，它能持续保持良好状态，保证加工质量呀，这可不简单！
4. 它还特别适合加工那些形状怪异的工件呢！简直就是为奇形怪状的工件而生的呀。
就像一个神奇的魔术师，能把各种奇怪形状的东西变得完美，这多神奇呀！
5. 电火花线切割加工对操作人员的要求也不算太高呢！不需要你是超级专家，稍微培训一下就能上手。
这就好像学骑自行车一样，一学就会，是不是很方便？
6. 而且呀，在生产过程中，它产生的废料少得惊人！跟其他加工方式比起来，简直就是节约小能手。
想想看，能节省多少材料啊，这可都是钱呐！
7. 电火花线切割加工真的是制造业的一大宝贝呀！它就如同一个默默无闻却超级重要的英雄，在背后为各种精美的产品贡献着力量。
不管是什么样的制造需求，它都能出色地完成任务，难道你还能不喜欢它？
我的观点结论：电火花线切割加工具有众多独特而出色的特点及广泛的应用，是现代制造业不可或缺的重要技术。
电火花线切割加工实验实验指导书
电火花线切割加工实验实验指导书引言：电火花线切割是一种常用于金属材料的切割加工方法，通过电火花放电产生的高温和高能量，将材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，以达到切割的目的。
本实验旨在通过实践操作，加深学生对电火花线切割工艺的理解，提高操作技能，掌握正确的实验流程和安全注意事项。
一、实验原理1.1 电火花线切割的基本原理电火花线切割是将电能转化为热能，通过电火花放电产生的能量瞬间使材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，通过材料的熔化和喷腾达到切割的目的。
电火花线切割工艺通常包括以下几个步骤：电极位置设定、电极的放电间隙调整、放电时间控制、驱动系统控制和冷却系统控制。
1.2 实验装置和设备本实验使用的电火花线切割实验装置包括：电火花机、电极装置、工作台、冷却系统和控制系统。
具体实验步骤如下：二、实验步骤2.1 实验前的准备1) 确保实验室设备和操作区域的安全：a) 检查电火花机和相关设备的工作状态和使用条件，确保符合安全标准；b) 清理操作区域，确保没有杂物和易燃物；c) 穿戴必要的个人防护装备，如防护眼镜、耳塞和防护手套。
2) 准备实验所需材料：a) 要切割的金属材料（如铝合金、钢板等）；b) 适合实验需求的电极。
2.2 实验的具体步骤1) 将待切割材料固定在工作台上，调整工作台使材料平整且紧固。
2) 调整电极位置和放电间隙：a) 选择适当的电极形状和尺寸；b) 将电极装置固定在切割装置上；c) 调整电极与待切割材料的距离，一般为5-10mm。
3) 连接冷却系统：a) 确保冷却系统正常工作；b) 将冷却系统的水管连接到设备上。
4) 打开电火花机和控制系统，并设置合适的放电参数。
5) 进行切割实验：a) 选择合适的放电时间，根据材料的厚度和切割要求进行调整；b) 操作人员需要站在安全位置上，保持距离和正确的姿势；c) 按下启动按钮，开始实验；d) 实验过程中需要注意观察切割的情况，根据需要进行调整。
6) 实验结束后，关闭电火花机和控制系统，断开电源。
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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的组成、工作原理、操作方法和加工对象。
（2）了解工件的装夹过程及找正方法。
（4）了解线切割加工工件的工艺性。
二、实验设备、工具及毛坯
（1）数控线切割机床一台。
（2）活扳手、游标卡尺各一把。
（3）毛坯（材料：Q235，尺寸：100mm×50mm×2mm）一块。
三、实验内容及步骤首先熟悉数控线切割机床的组成，机床各按键和旋钮的功用，工件的装夹方法以及加工的操作过程。
然后按下列步骤进行实验：
（1）接通总电源、打开控制柜和机床电源；把工件夹持到机床工作台夹具上，将其夹紧，找正加工位置，装好电极丝（钼丝）。
（2）用机床的绘图编程软件绘出工件轨迹线（工件随机选取），然后自动生成3B或G代码，利用检查中的模拟轨迹功能检验加工程序的正确性；
（3）根据加工工件的材料、结构特点及技术要求，预选一组电规准（工作电压、脉冲电流、脉冲宽度、脉冲频率等）；
（4）起动走丝电动机，接通脉冲电源，找正钼丝起切点的位置，打开步进电极，锁紧手柄，将手柄上刻度（X、Y方向）的初始值调至0。
（5）开动切削液泵，按下切割键，开始切割加工。
加工时，要注意电流表是否正常，并通过相应的调整旋钮进行调节，使加工过程趋于稳定，但要防止调节量过大，以免造成短路、断丝。
（6）切割完毕，机床自动断电并报警提示；按任意键，控制柜回到待命状态。
（7）检测工件，整理实验现场，填写实验报告。
四、实验记录
五、思考题
1、电火花线切割加工为何选择正极性加工，为什么？
2、电火花线切割加工中由于应力场的改变，造成工件变形如何处理？。