线切割加工工艺指标及工艺参数
线切割加工参数对工艺指标的影响分析及合理选择
从某一方面考虑通常无法达到预期的加工 目标 ， 这 就要 求 线切 割机 床使 用 者必 须熟 悉加 工 工艺 ， 尤其
是对 线 切割 加 工参 数要 做 到合 理 选 择 。下 面 就结 合 工艺 试验 数据 ， 分析 加 工 参 数 （ 电参 数 和 非 电参 数） 对工 艺 指 标 的 影 响 以及 如 何 合 理 选 择 这 些 参
文章编 号 ： ２ ０ ９ ５— ５ ０ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ １— ０ ０ ６ ９— ０ ３
同， 本试 验所 使用 的设备 为 苏州新 火花 机床 厂生 产 的Ｄ Ｋ ７ ７ ３ ２型精密 数控 中走 丝线 切 割 机床 ， 试 验 材 料为 Ｃ Ｒ１ ２ （ 厚度 ４ ０ ａ ｒ ｍ） ， 工 作 液 采用 新 火 花 专 用
作者简 介 ： 王伟（ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 江苏盱眙人 ， 东南大 学成 贤学院助理实验 师， 主要研究方 向为数控技术 、 电加工技术。
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２ ０ １ ３年第 ４ ２卷
机械设计 与制造 工程
根据 加工 表 面 光 洁 度要 求 ， 脉 宽 一 般 为 ５—８ ０ ｓ ， 通 常情况 下 ， 脉宽 的取 值要 综合 考虑 工艺 指标 以及 加工 零 件 的材 质 、 厚度 等 。 ｃ ． 脉 冲 间隔 的影 响 。 在 其他 条件 不 变 的情 况 下 ， 减小脉 冲间隔 ｔ 。 ， 脉 冲频 率将 提 高 ， 单 位 时 间 内放 电 次数 增 多 ， 平 均 电流增 大 ， 从 而 提高 了切 割 速 度 。 脉冲间隔 ｔ 。 在 电
效 地 排除 加工 区域 的蚀 除产 物 ， 同时还 可 以对 电极
丝产生 良好的冷却效果。此外 ， 工作液还具有防锈
线切割加工工艺指标主要包括哪些内容？
线切割加工工艺指标主要包括哪些
内容？
线切割加工工艺指标主要包括：切割速度、加工精度和表面粗糙度。
（1）线切割速度
1）线切割加工就是对工件进行切缝的加工。
2）切割速度（或加工速度）表示：
①单位时间内电极丝中心所切割过的有效面积（mm2/min）；
②进给速度（mm／min）附加线切割厚度。
（2）加工精度
加工精度包括：被加工工件的外形精度和位置精度。
1）外形精度
①被加工工件的外形精度是指从XY平面看到的加工外形的平面精度（即尺寸精度），被加工表面的Z向垂直度。
②提高外形精度：要求切割面的线性度要小。
即：被加工表面要均匀平滑，垂直度小。
③慢走丝线切割加工的工件多为正腰鼓形，即工件中部凹进，
④快走丝却相反，一般是工件中部凸出。
2）线切割位置精度
①位置精度——是指所切割轮廓间的相对位置偏差。
②位置精度的决定因素：
a.机床本身的精度，即机床的机械精度和控制精度；
b.操作过程中所选用的定位方式。
3）线切割加工表面粗糙度
①表面粗糙度——是指加工后轮廓表面的微观不平度。
②表示粗糙度的参数主要有：Rɑ、Rz、Ry。
③慢走丝线切割加工的表面粗糙度用下列公式表示：
Ry=kztk0.38Ip0.34
式中：κz为常数；tk为脉冲宽度（μs）；Ip为脉冲峰值电流（A）。
线切割基础知识 线切割主要用于加工各种形
线切割基础知识线切割主要用于加工各种形线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60%以上。
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM-HS)，其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速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，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS)，其电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，是国外生产和使用的主要机种。
根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同，电火花线切割机床又可分为三种：一种是靠模仿形控制，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧地贴着靠模边缘作轨迹移动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件来；另一种是光电跟踪控制，其在进行线切割加工前，先根据零件图样按一定放大比例描绘出一张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光电头始终追随墨线图形的轨迹运动，再借助于电气、机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动，从而切割出与图样形状相同的工件来；再一种是数字程序控制，采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工，不需要制作靠模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外95%以上的电火花线切割机床都已采用数控化。
快走丝线切割加工工艺
提高快走丝线切割加工工艺指标快走丝线切割机床是目前我国电加工行业的主导产品之一，是模具加工的重要设备,也是电加工机床出口创汇的主要品种。
快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床相比由于其在性能价格比上的优势，以及它固有的技术特点，近年来被越来越多的国外用户所接受，并已引起外国制造商的注意。
这种情况对我们发展快走丝线切割机床既提供了机遇，也提出了挑战。
如果我们对快走丝线切割加工工艺的研究与开发不给以足够的重视，就有可能使我们在这一领域中失去优势，而处于被动的状态。
我国的快走丝线切割机床发展至今，其加工工艺指标没有重大的突破。
而面对模具工业整体要求的提高以及加工方法的竞争，其加工工艺指标必须要有较大的提高，方能适应市场竞争的要求。
早在“八五”期间，电加工行业就提出作为提供用户的商品快走丝线切割机床应具备下列指标：1．表面粗糙度Ra为1.25~0.63μm时，切割速度为20mm2/min.2．表面粗糙度Ra为2.5~1.25μm时，切割速度为40mm2/min.3．按国标GB7926-87中有关条目的加工与检验方法，切割八角工件时，其纵剖面的尺寸差为0.006mm,横剖面的尺寸差为0.009mm。
加工四个孔的位置误差为0.008mm，四个孔的尺寸误差为0.012mm。
4．应有高效切割机床提供用户，最高速度达到250mm2/min。
以上的指标目前对于成为商品化的快走丝线切割机床（或按目前的加工工艺方法）来讲，几乎都难以达到和实现。
二．提高快走丝加工工艺指标的重要手段是多次切割多次切割犹如常规金加工中通过粗加工、半精加工和精加工等多道工序去除加工余量，其加工工艺效果是不言而喻的。
所以不论高精度机床还是普通机床都采用多次切割工艺，包括慢走丝线切割机床，也是通过多次切割来达到其高精度、高光洁度的效果。
但对于我国的快走丝线切割机床能否采用多次切割技术，本人认为，我们要分析快走丝线切割机床上实现多次切割的关键是在具有高重复定位精度的机床上，使电极丝具有确定的动态平衡位置以及较窄的的动态变化范围。
模具制造8-线切割-2013-2014讲解
3）由于工件与电极丝之间有一定的脉冲放电间隙（一般为 0.01～0.1ｍｍ），相互之间不接触，所以任何比电极丝硬 的工件，只要是半导体或导体材料都可以进行加工，特别 是一些高硬材料，如淬火钢、硬质合金、磁性钢及石墨电 极等，都可以用线切割加工；
3）可与电火花成型机配套，加工各类形状复杂的 铜钨、银钨合金之类的工具电极，既省时，又大大 降低了成本。
快走丝线切割机床
切割工件最大锥度：6°（100mm内可达）； 最大切割效率：＞150mm2/min（Cr12 80mm厚时）； 最大切割电流：6A； 粗糙度：加工40mm厚的Cr12粗糙度效率多刀切割：Ra≤2.5 μm； 加工精度/直径：0.015（Φ10mm）； 菜单技术、自动编程功能；
式中：vx ──线切割的加工速度，单位为ｍｍ2／ｍｉｎ；
S ──线切割面积，单位为ｍｍ2；
ｔ──切割S所用的时间，单位为ｍｉｎ；
──电极丝切割的轨迹长度，单位为ｍｍ；
h ──被切割工件的厚度，单位为ｍｍ；
──电极丝沿图形切割轨迹的进给速度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单位为ｍｍ／ｍ
ｉｎ。
2）线切割加工精度
线切割加工精度是指被加工工件通过切割加工后，其 实际几何参数（尺寸、形状和相互间的位置等）与理 想几何参数相符合的程度。
精密模具制造技术
4-3 模具的电火花线切割加工 电火花成形加工是采用的成形电极，而线切割采用的是线
电极，线切割可以加工带有一定锥度的型孔或型芯等。 一、线切割的加工原理、特点和分类
1、加工原理
第三章电火花线切割加工
偏差判断 进给 偏差计算 终点判断
直线
y
B
0
x
曲线
y
o
x
2.加工控制功能
(1)进给速度控制 –根据加工轨迹自动调整伺服进给速度，保持某一平 均放电间隙，使加工稳定，提高切割速度和加工精 度。 (2) 短路回退 –记忆路线，原路回退。 (3) 间隙补偿 –人工编程补偿。 –自动补偿 (4) 图形的缩放、旋转和平移 –图形的切割 –旋转功能：齿轮、电动机定转子等类零件的编程大 大简化，只要编一个齿形的程序，就可切割出整个 齿轮； –平移功能：跳步模具的编程。
一、机床本体
床身：一般为铸件，是坐标工作台、绕丝机构及丝架的支承和 固定基础。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。机床
内部安置电源和工作液箱。
坐标工作台：电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电 极丝的相对运动来完成对零件加工的。 走丝机构：走丝系统使电极以一定的速度运动并保持一定的张 力。
Y Q D 由于计数方向是GX， P 所以J=|OC| A C O N 由于计数方向是GY， 所以J=|OQ|+|QP|
B X
4.整个工件的编程举例
• 直线AB: – BBB40000GxL1 • 斜线BC: – B1B9B90000GyL1 • 圆弧CD – B30000B40000B60000GxNR1 • 斜线DA – B1B9B90000GyL4
• 脉冲电源
– R-C脉冲电源 – 晶体管脉冲电源
三、工作液循环系统
• 工作液的作用是 – 加工介质 – 冷却作用 – 排除电蚀产物 • 工作液循环系统：连续充分供给清洁的工 作液，以保证脉冲放电过程稳定而顺利地 进行。 • 快走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：种类繁多的专用乳化液 – 工作液循环与过滤装置主要包括：工 作液箱、工作液泵、流量控制阀、进 液管、回液管、过滤网罩等。 • 慢走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：去离子水，精加工时用煤油 – 工作液循环系统：去离子水系统
线切割加工工艺参数选择.
1、脉冲参数的选择线切割加工一般都采用晶体管高频脉冲电源，用单个脉冲能量小、脉宽窄、频率高的脉冲参数进行正极性加工。
加工时，可改变的脉冲参数主要有电流峰值、脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、放电电流。
要求获得较好的表面粗糙度时，所选用的电参数要小；若要求获得较高的切割速度，脉冲参数要选大一些，但加工电流的增大受排屑条件及电极丝截面积的限制，过大的电流易引起断丝，快速走丝线切割加工脉冲参数的选择见表1。
慢速走丝线切割加工脉冲参数的选择见表2。
表1快速走丝线切割加工脉冲参数的选择表2慢速走丝线切割加工脉冲参数的选择2、工艺尺寸的确定丝切割加工时，为了获得所要求的加工尺寸，电极丝和加工图形之间必须保持一定的距离，如图6.12所示。
图中双点划线表示电极丝中心的轨迹，实线表示型孔或凸模轮廓。
编程时首先要求出电极丝中心轨迹与加工图形之间的垂直距离△R（间隙补偿距离），并将电极丝中心轨迹分割成单一的直线或圆弧段，求出各线段的交点坐标后，逐步进行编程。
具体步骤如下：（1）设置加工坐标系根据工件的装夹情况和切割方向，确定加工坐标系。
为简化计算，应尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。
（2）补偿计算按选定的电极丝半径r，放电间隙δ和凸、凹模的单面配合间隙Z∕2，则加工凹模的补偿距离△R1＝r＋δ，如图1a所示。
加工凸模的补偿距离△R2＝r＋δ－Z∕2，如图1b所示。
（3）将电极丝中心轨迹分割成平滑的直线和单一的圆弧线，按型孔或凸模的平均尺寸计算出各线段交点的坐标值。
a) 凹模 b) 凸模图1 电极丝中心轨迹3、工作液的选配工作液对切割速度、表面粗糙度、加工精度等都有较大影响，加工时必须正确选配。
常用的工作液主要有乳化液和去离子水。
1）慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。
为了提高切割速度，在加工时还要加进有利于提高切割速度的导电液，以增加工作液的电阻率。
加工淬火钢，使电阻率在2×104Ω.cm左右；加工硬质合金电阻率在30×104Ω.cm左右.2）对于快速走丝线切割加工,目前最常用的是乳化液. 乳化液是由乳化油和工作介质配制(浓度为5﹪～10﹪)而成的。
线切割尺寸公差 标准
线切割尺寸公差标准摘要：1.线切割尺寸公差的定义2.线切割尺寸公差的标准3.线切割尺寸公差的应用4.线切割尺寸公差的重要性正文：一、线切割尺寸公差的定义线切割尺寸公差是指在线切割加工过程中，切割尺寸与理论尺寸之间的差值。
这个差值在一定范围内是允许的，因为线切割加工是一种高精度的加工方法，不能完全避免加工误差。
尺寸公差是衡量线切割加工精度的重要指标，直接影响到产品的质量和使用效果。
二、线切割尺寸公差的标准线切割尺寸公差的标准分为国家标准和行业标准。
在我国，线切割尺寸公差的国家标准主要参考GB/T 1800.1-2009《机械加工工艺规程第1 部分：线切割加工》。
该标准规定了线切割加工的尺寸公差等级和公差带，以及相应的检测方法和验收规则。
行业标准则根据不同行业的具体要求制定，如电子行业的线切割尺寸公差标准主要参考SJ/T 11368-2008《电子线切割加工工艺规范》。
三、线切割尺寸公差的应用线切割尺寸公差在实际应用中主要体现在以下几个方面：1.制定加工工艺：根据产品图纸要求，结合线切割加工的特性，制定合理的加工工艺，包括切割速度、脉冲参数等，以保证加工尺寸在公差范围内。
2.检测产品尺寸：线切割加工完成后，需要对产品尺寸进行检测，判断其是否符合尺寸公差要求。
常用的检测方法有卡尺、千分尺、投影仪等。
3.评价加工质量：线切割尺寸公差是评价加工质量的重要指标。
通过检测产品尺寸，可以了解加工过程中是否存在问题，为改进加工工艺提供依据。
四、线切割尺寸公差的重要性线切割尺寸公差对于保证产品质量和提高加工效率具有重要意义：1.确保产品质量：合理的尺寸公差可以保证产品尺寸在允许范围内，满足使用要求，提高产品的合格率。
2.提高加工效率：合理的尺寸公差有助于优化加工工艺，提高切割速度，降低生产成本。
3.便于生产管理：线切割尺寸公差为生产过程中的检测、评价和改进提供了统一的标准，便于生产管理。
总之，线切割尺寸公差是线切割加工过程中一个重要的技术指标，对于保证产品质量和提高加工效率具有重要意义。
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线切割加工工艺指标及工艺参数
一、线切割加工的主要工艺指标
1．切割速度υ2．切割精度3．表面粗糙度4．线电极的磨损量
二、影响工艺指标的主要因素及其选择
1．加工参数对工艺指标的影响和选择
（1）峰值电流is
（2）脉冲宽度Ton
（3）脉冲间隔Toff
（4）走丝速度
（5）进给速度
2．线电极丝对线切割工艺性能的影响及其选择
（1）电极丝直径的影响
（2）上丝、紧丝对工艺指标的影响
（3）电极丝垂直度对工艺指标的影响
3．工件厚度及材料的影响
（1）工件材料对工艺指标的影响
（2）材料的厚度对工艺指标的影响
4．工作液对工艺指标的影响及选择
（1）高速走丝选用专用乳化液，低速走丝选用去离子水；
（2）切割速度、厚度、流量、流向、加工精度、表面粗糙度、对工作液浓度的影响。
（3）含Cr的合金材料，工作液的浓度较小，用蒸馏水配制。
（4）水类工作液，油类工作液对工作液浓度的影响。
（5）工作液的脏污程度对工艺指标的影响。
线切割加工工艺
一、零件图的工艺分析
1．明确加工要求；
2．分析主要定位基准，正确定位、装夹，确定加工坐标系；
3．采用合理的加工切割起始点和加工路线；
4．指明不宜或不能用电火花线切割加工的地方。
二、模坯准备
1．带有穿孔的成型电极或带有顶杆孔的型芯或抽芯孔模坯的准备；
2．加工型孔部分；
3．凸模的模坯。
三、常用夹具及工件的正确装夹找正方法
1．工件装夹的的一般要求
（1）工件的装夹基准面应清洁无毛刺；
（2）夹具精度高；
（3）精密、细小的工件应使用不易变形的专用辅助夹具，加工成批零件，应采用专用夹具。
2．工件的装夹方式
（1）悬臂式（2）两端支撑（3）桥式支撑（4）板式支撑（5）复式支撑
3．工件的调整
（1）百分表找正
（2）划线找正
4. 电极丝垂直度校正
（1）专用校正工具法
（2）火花校正法
四、加工
1．选择加工电参数根据工件的厚度（20mm），表面粗糙度Ra值为1.6～3.2ｕm选择电参数见下表。
加工电参数
2．切割准备工作都结束后可按下该键进行切割。
切割有两种方向，正向和反向，正向切割和编程的切割方向一致，反向切割正好和编程的切割方向相反。
切割过程中，可调节工作液的流量大小，使工作液始终包住电极丝，切割稳定。
切割过程中，可随时调整电参数，在保证尺寸精度和表面粗糙度的前提下，提高加工效率。
3．加工的注意事项
（1）在加工过程中，发生短路时，控制系统会自动发出回退指令，开始作原切割路线回退运动，直到脱离短路状态，重新进入正常切割加工。
（2）加工过程中，若发生断丝，此时控制系统立即停止运丝和工作液，控制系统发出两种执行方法的指令：一是回到切割起始点，重新穿丝，这时可选择反向切割；二是在断丝位置穿丝，继续切割。
（3）跳步切割过程中，穿丝时一定要注意电极丝是否在导轮的中间，否则会发生断路，引起不必要的麻烦。