第二节 电火花线切割加工
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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。
第3章_电火花线切割加工
图5—8 晶体管矩形波脉冲电源
* 晶体管式矩形波脉冲电源的工作方式与电火花成形加工类同。 * 它是通过控制功率管VT的基极以形成电压脉宽ti、电流脉宽te和脉冲间
隔to，限流电阻Ｒ１、Ｒ２决定峰值电流ie。
* 这种电源广泛用于高速走丝线切割机床，而在低速走丝机床中用的不多。
2021/7/13
高频分组脉冲电源
➢图 5—6b为上、下丝臂同时绕一定中心移动的方法，如果模具刃口放在中心 “O” 上，则加工圆角近似为电极丝半径。此法加工锥度也不宜过大。
➢图 5—6c为上、下丝臂分别沿导轮径向平动和轴向摆动的方法，用此法时加工锥度不 影响导轮磨损。最大切割锥度通常可达 5°以上。
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四轴联动锥度切割装置
可使全部电极丝的通电部分都能冷却。件的上下采用蓝宝石 V 形导向器或
√ 近代的机床上还装有靠高压水射流圆冲孔刷金引刚石导模的块自导动向器穿丝机构，能使电极丝经
一个导向器穿过工件上的穿丝孔而被传送到另一个导向器，在必要时也能自动切 断并再穿丝，为无人连续切割创造了条件。
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高速走丝系统示意图
图 5—4高速走丝系统示意图
➢一定长度的电极丝平整地卷绕在贮丝筒上，丝张力与排绕时的拉紧力 有关（如恒张力装置），贮丝筒通过联轴节与驱动电动机相连。 ➢为了重复使用该段电极丝，电动机由专门的换向装置控制作正反向交 替运转。 ➢走丝速度等于贮丝筒周边的线速度，通常为 8～10m／s。 ➢在运动过程中，电极丝由丝架支撑，并依靠导轮保持电极丝与工作台 垂直或倾斜一定的几何角度（锥度切割时）。
值小，又具有低频脉冲加工速度高、电 极丝损耗低的双重特点，在相同的加工 条件下，可获得较好的加工工艺效果。
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* 晶体管式矩形波脉冲电源的工作方式与电火花成形加工类同。 * 它是通过控制功率管VT的基极以形成电压脉宽ti、电流脉宽te和脉冲间
隔to，限流电阻Ｒ１、Ｒ２决定峰值电流ie。
* 这种电源广泛用于高速走丝线切割机床，而在低速走丝机床中用的不多。
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高频分组脉冲电源
➢图 5—6b为上、下丝臂同时绕一定中心移动的方法，如果模具刃口放在中心 “O” 上，则加工圆角近似为电极丝半径。此法加工锥度也不宜过大。
➢图 5—6c为上、下丝臂分别沿导轮径向平动和轴向摆动的方法，用此法时加工锥度不 影响导轮磨损。最大切割锥度通常可达 5°以上。
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四轴联动锥度切割装置
可使全部电极丝的通电部分都能冷却。件的上下采用蓝宝石 V 形导向器或
√ 近代的机床上还装有靠高压水射流圆冲孔刷金引刚石导模的块自导动向器穿丝机构，能使电极丝经
一个导向器穿过工件上的穿丝孔而被传送到另一个导向器，在必要时也能自动切 断并再穿丝，为无人连续切割创造了条件。
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高速走丝系统示意图
图 5—4高速走丝系统示意图
➢一定长度的电极丝平整地卷绕在贮丝筒上，丝张力与排绕时的拉紧力 有关（如恒张力装置），贮丝筒通过联轴节与驱动电动机相连。 ➢为了重复使用该段电极丝，电动机由专门的换向装置控制作正反向交 替运转。 ➢走丝速度等于贮丝筒周边的线速度，通常为 8～10m／s。 ➢在运动过程中，电极丝由丝架支撑，并依靠导轮保持电极丝与工作台 垂直或倾斜一定的几何角度（锥度切割时）。
值小，又具有低频脉冲加工速度高、电 极丝损耗低的双重特点，在相同的加工 条件下，可获得较好的加工工艺效果。
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电火花线切割加工的基本原理及特点 教学PPT课件
5 激光加工——应用
(1)激光打孔 ：广泛应用于金刚石拉丝模、钟 表宝石、轴承、陶瓷、玻璃等非金属材料和硬 质合金、不锈钢等金属材料的小孔加工和多种 材料的成形切割加工。
(2)激光切割：用于切割钢板、不锈钢、镍、铜、 锌、铝、石英、陶瓷、半导体以及布匹、木材、 纸张、塑料等各种金属或非金属材料。
（3）预置进给速度对工艺指标的影响
2.5电火花线切割加工工艺
1．零件图的工艺分析 （1）凹角和尖角的尺寸分析 （2）表面粗糙度及加工精度分析 2．工艺准备 1）电极丝准备 ① 电极丝材料的选择：钨丝、钼丝、黄铜丝 ② 电极丝直径的选择 2）工件准备 ① 以外形为校正和加工基准 ② 以外形为校正基准，内孔为加工基准。
G01 Z0 F105 105mm/min慢速下落至工作平面
G01 Y60.07 直线进给至a G03 X-30.07 Y52.002 J-60.07 逆时针加工ab弧 G01 Y-70.07 直线bc G01 X30.07 直线cd G01 Y-52.002 直线de G03 X0 Y60.07 I-30.07 J52.02 逆时针加工ea弧 G01 Y62.07 加工直线至穿丝点 G0 Z50 上抬丝臂 G91 G28 G0 回机床坐标原点
3.1 电解加工
3.1.1电解加工的基本原理
电解加工是利用金属在电解液中可以发生电化学 阳极溶解的原理将工件加工成形的。
加工时，工件接直流电源的正极称为工件阳极， 工具接电源的负极称为工具阴极，工具以恒速向 工件慢慢地进给，使两极之间保持一定的间隙。 具有一定压力的电解液从间隙中流过，这时阳极 工件的金属被逐渐电解腐蚀，电解产物被高速流 动的电解液带走。
（1）电解抛光的基本原理
（2）电解抛光的特点
《电火花线切割》课件 (2)
缺点分析
- 成本高（大型电火花加工机 价格高昂，易磨损，加工效 率较低）
- 微细线切割（影响加工效率）
对比传统切割方式
- 与传统机械加工和光学加工 相比，电火花线切割的切割 精度更高，而且可以切割更 硬的金属。
小结
1 电火花线切割的优点
高制造精度，缩短制造周期，可加工各种材质。
2 应用场景和前景
用于制备微细加工的高精密度零件和模具等。
3
应用领域有哪些？
广泛应用于汽车、航空、机械等制造领域，用于制备高精密度零件和模具等。
设备和工具
设备概述
电火花线切割设备包括放电加工机、抽屉成型机、电火花线切割刀头、导电用导电液等。
电极丝材料
通用的电极丝主要有铜丝、钨丝、铜钨丝等，要求导电、稳定、高温耐烧蚀、精细度高。
工具清单
鉗子、老虎鉗、剝線鉗、修長鉗、過濾網、高压管、扳手等。
加工参数
加工速度
很大程度上决定了电火花线切割切割工件的精 度和加工效率。
放电电流
应根据已有的电火花线切割技术和工艺数据等 使用合适的放电电流值。
脉冲数和宽度
控制放电的能量大小和行程长度，实现高质量 的加工效果。
导电液
在电火花线切割加工过程中，主要起到清洁和 散热的作用。
加工技术
1
加工前准备
确定要加工的工件零件、将工件粘在CNC工作台上、确定好刀具参数和投刀坐 标等。
3 注意事项和后续发展
成本高于其他方式，技术难度较大，但拥有大量的应用领域和开发前景。
2
安全注意事项
注意防止因误操作或过度频繁使用而导致机器故障和人身伤害的发生。
3
加工流程演示
在CNC编程技术和操作经验上有所提高后，可进行一些实际加工的演示操作。
第二讲 电火花线切割加工 原理与特点
第一讲 电火花线切割加工 的原理与特点
曾小军
一、电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义
电火花线切割加工
Machining， (Wire Cut Electrical Discharge Machining，简 称WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 是在电火花加工基础上于50 前苏联发展起来的一种新工艺， 前苏联发展起来的一种新工艺，由于其加工过程是 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割， 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称电 火花线切割。目前， 火花线切割。目前，国内外的线切割机床已占电加 工机床的60%以上。 60%以上 工机床的60%以上。
①、工件必须是导电材料； 工件必须是导电材料； ②、材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； 材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； ③、加工的材料可以选用高硬度的材料； 加工的材料可以选用高硬度的材料； ④ 、 加工对象主要是平面形状 ， 当机床上加上能使 加工对象主要是平面形状， 电极丝作相应倾斜运动的功能后， 电极丝作相应倾斜运动的功能后 ， 也可以加工锥 但是不能加工盲孔； 面。但是不能加工盲孔； ⑤、自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； 自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； ⑥、不需要制造成形电极。 不需要制造成形电极。
图1-3 电火花线切割加工的原理图 (a)切割图形 (a)切割图形 (b)加工原理图 (b)加工原理图
图1-4 (a)快速走丝机构 (a)快速走丝机构 丝架;2 导电器; ;2： 1：丝架;2：导电器; 导轮;4 电极丝; ;4： 3：导轮;4：电极丝; 工件;6 工作台; ;6： 5：工件;6：工作台; 7：储丝筒
曾小军
一、电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义
电火花线切割加工
Machining， (Wire Cut Electrical Discharge Machining，简 称WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 是在电火花加工基础上于50 前苏联发展起来的一种新工艺， 前苏联发展起来的一种新工艺，由于其加工过程是 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割， 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称电 火花线切割。目前， 火花线切割。目前，国内外的线切割机床已占电加 工机床的60%以上。 60%以上 工机床的60%以上。
①、工件必须是导电材料； 工件必须是导电材料； ②、材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； 材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； ③、加工的材料可以选用高硬度的材料； 加工的材料可以选用高硬度的材料； ④ 、 加工对象主要是平面形状 ， 当机床上加上能使 加工对象主要是平面形状， 电极丝作相应倾斜运动的功能后， 电极丝作相应倾斜运动的功能后 ， 也可以加工锥 但是不能加工盲孔； 面。但是不能加工盲孔； ⑤、自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； 自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； ⑥、不需要制造成形电极。 不需要制造成形电极。
图1-3 电火花线切割加工的原理图 (a)切割图形 (a)切割图形 (b)加工原理图 (b)加工原理图
图1-4 (a)快速走丝机构 (a)快速走丝机构 丝架;2 导电器; ;2： 1：丝架;2：导电器; 导轮;4 电极丝; ;4： 3：导轮;4：电极丝; 工件;6 工作台; ;6： 5：工件;6：工作台; 7：储丝筒
电火花线切割加工
电火花加工脉冲放电时会导致工作液击穿，在放电区域产生瞬间高温将工件表面金属熔化或汽化。其微观过 程是放电产生电子或离子轰击金属表面，而粒子轰击方向与工具工件所处电极相关，脉宽不同时逸出的粒子种类 不同，所以由此可知工具电极也受到轰击而造成工具损耗。电火花线切割的加工电极丝损耗原因亦是如此。另外， 加工过程中如果脉宽过小，会出现二次放电而造成拉弧，烧伤加工表面的同时也会损伤电极丝。不仅如此，加工 过程中峰值电流也会造成电极丝损耗，其影响甚至高出脉宽的影响。峰值电流过高不仅会造成加工面达不到精度 要求，同时也会损耗电极丝。
电火花线切割加工
特种加工技术
01 背景
03 现状 05 问题
目录
02 技术简介 04 切割机床分类 06 发展趋势
07 研制
09 展望
目录
08 应用
电火花线切割加工（Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），有时又称线切割。其基 本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
当下一个脉冲到来时，继续重复以上的火花放电过程，从而将工件切割成形。通过数控编程来对金属丝的切 割轨迹进行控制。
线切割技术特点
线切割技术主要具有以下特点：
（1）加工中不存在显著的机械切屑力，无论工件硬度和刚度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。 但无法加工非金属导电材料。
现状
高速走丝电火花线切割机作为我国独创技术的机种,已成为我国数控机床中产量最大、应用最广的机种之一。 据估计目前全国有数万台高速走丝电火花线切割机正在模具制造和零件加工中发挥着重要的作用。由于高速走丝 有利于改善排屑条件,适合于大厚度和大电流高速切割,加工性能价格比优异深受广大用户的欢迎。因而在未来较 长的一段时间内,高速走丝电火花线切割机仍是我国电加工行业的主要发展机型。
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，是用线状电极（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，简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极
丝中心线在工件上切过的面积总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
电火花线切割加工
三、电火花线切割加工 电火花线切割加工的基本工作原理是利用连续移动
的金属丝（称为电极丝）作为电极，对工件进行脉冲 火花放电蚀除金属、切割成形。电火花线切割加工必 须具备三个条件：
（1）合适的电规准参数； （2）一定绝缘性能的工作液； （3）满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台 作进给运动。
任务二 电火花线切割加工
B—— 分隔符号； X、Y——坐标值，单位用微米表示，程序中只记绝对值； J——计数长度，取线段或圆弧在计数方向坐标轴上投影长
度的总和；
G——计数方向，根据选取X和Y两个计数方向不同，计数方
向G取Gx和Gy；
Z——加工指令Z共有12种。
任务二 电火花线切割加工
1）分隔符B的意义
B称分隔符号，在程序上是把Ｘ＼Ｙ＼Ｊ这些数字分开， 便于计算机识别。
Y为圆弧起点相对圆心的坐标值，圆心为切割坐标的原点。 如：B X B Y B J
任务二 电火花线切割加工
3）计数方向G的选择
根据选取X和Y两个计数方向的不同，计数方向G分别 为Gx和Gy它们的选择依据加工对象的特点而定。
为保证所要加工的直线或圆弧按照要求的长度加工出 来，一般通过从起点到终点的某个拖板在进给方向上的总 长度来达到。尽管从坐标方法上来说，选择哪个拖板进行 移动控制，其效果都是一样的。但就采用逐点比较插补方 法而言，存在着差异，这种差异将影响加工精度。
任务二 电火花线切割加工
五、电火花线切割加工的应用 1）试制新产品 在新产品开发过程中需要单件的样品，使用线切割直 接切割出零件，无需模具，这样可以大大缩短新产品的开 发周期并降低试制成本。如在冲压生产时，未开出落料模 时，先用线切割加工的样板进行成型等后续加工，得到验 证后再制造落料模。
的金属丝（称为电极丝）作为电极，对工件进行脉冲 火花放电蚀除金属、切割成形。电火花线切割加工必 须具备三个条件：
（1）合适的电规准参数； （2）一定绝缘性能的工作液； （3）满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台 作进给运动。
任务二 电火花线切割加工
B—— 分隔符号； X、Y——坐标值，单位用微米表示，程序中只记绝对值； J——计数长度，取线段或圆弧在计数方向坐标轴上投影长
度的总和；
G——计数方向，根据选取X和Y两个计数方向不同，计数方
向G取Gx和Gy；
Z——加工指令Z共有12种。
任务二 电火花线切割加工
1）分隔符B的意义
B称分隔符号，在程序上是把Ｘ＼Ｙ＼Ｊ这些数字分开， 便于计算机识别。
Y为圆弧起点相对圆心的坐标值，圆心为切割坐标的原点。 如：B X B Y B J
任务二 电火花线切割加工
3）计数方向G的选择
根据选取X和Y两个计数方向的不同，计数方向G分别 为Gx和Gy它们的选择依据加工对象的特点而定。
为保证所要加工的直线或圆弧按照要求的长度加工出 来，一般通过从起点到终点的某个拖板在进给方向上的总 长度来达到。尽管从坐标方法上来说，选择哪个拖板进行 移动控制，其效果都是一样的。但就采用逐点比较插补方 法而言，存在着差异，这种差异将影响加工精度。
任务二 电火花线切割加工
五、电火花线切割加工的应用 1）试制新产品 在新产品开发过程中需要单件的样品，使用线切割直 接切割出零件，无需模具，这样可以大大缩短新产品的开 发周期并降低试制成本。如在冲压生产时，未开出落料模 时，先用线切割加工的样板进行成型等后续加工，得到验 证后再制造落料模。
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● 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
● 按走丝速度可分为慢走丝方式（低于0.2m/s）和快走 丝方式（ 8～10m/s）两种
2、线切割加工的特点
(1)与电火花成形加工相似的特点
● 放电电压、电流波形相似；单个脉冲也有多种放电 状态 ● 加工机理、生产率、表面粗糙度相似； ● 材料的可加工性相似；
(3) 加工零件
在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，由于不需另 行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、 变更加工程序比较方便。在零件制造方面，可用于加工品种多、 数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型 孔、特殊齿轮凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，
特点：小脉冲宽度(2~60μs)，低平均电流(1~5A)，正极性加工。 原因：受加工表面粗糙度及电极丝允许通过电流制约， 单个 脉冲能量不能大，平均电流一般比较小。 电源的种类： ➢ 晶体管矩形波脉冲电源； ➢ 高频分组脉冲电源； ➢ 并联电容型脉冲电源； ➢ 低损耗电源。
3、工作液循环系统
对工作液的基本要求：
电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部 分内容：
● 电极丝与工件之间的脉冲放电。 ● 电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。 ● 工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。
电火花线切割加工的分类：
● 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
● 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
➢具有一定的绝缘性能； ➢ 具有较好的洗涤性能； ➢ 具有良好的冷却性能； ➢ 对环境无污染，对人体无危 害，使用及配置方便等。 常用工作液种类：
(2)—圆柱滚轮 可使线电极从线轴平行地输出，且使张力维持稳定 ；
(3)—导向孔模块 可使电极丝在张紧轮上正确地进行导向 (5)—张紧轮 在电极丝上施加必要的张力 (6)—压紧轮 防止电极丝张力变动的辅助轮 (7)—毛毡 去除附着在电极丝上的渣滓 (8)—断丝检测器 检查电极丝送进是否正常，若不正常送 进，则发
3、电火花线切割加工的应用范围
线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条 新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。
(1) 加工模具
适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次 编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。
(2) 加工电火花成形加工用的电极
一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨 银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用 于加工微细复杂形状的电极。
第二章 电火花线切割加工
Wire Cut EDM
电火花线切割加工是一种直接利用电能和热能进行加 工的工艺方法，此法用一根移动着的导线(电极丝)作为工 具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中 工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。所以，又 称为数控线切割加工或简称线切割加工(Wire Cut EDM， WEDM)
异形槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。
二、电火花线切割加工设备
电火花线切割加工设备：
机床本体 脉冲电源 控制系统 供液系统 机床附件
机床本体
包括床身、坐标工作台、走丝机构（高速往复式；低速单向 式）、丝架、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置）、 工作液箱、附件和夹具。 1、床身 2、工作台 用于安装并带动工件在水平面内作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， 其输出铀就旋转一步距角．再通过一对变速齿轮带动丝杠转 动．从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。一般都采用 “十”字滑板、滚珠导轨，传动丝杠和螺母之间必须消除间隙， 以保证滑板的运动精度和灵敏度。
3、运丝机构
电动机通过联轴节带动储丝筒交替作正、反向转动， 铜丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架导轮作往复高速 移动。储丝筒轴向往复运动的换向及行程长短由无触点接 近开关及其撞杆控制。慢走丝线切割机床的电极丝在加工 中是单方向运动(即电极丝是一次性使用)的。在走丝过程 中，电极丝由储丝筒出丝，由电极丝输送轮收丝。慢走丝 系统一般由以下几部分组成：储丝筒、导丝机构、导向器 、张紧轮、压紧轮、圆柱滚轮、断丝检测器、电极丝输送 轮、其他辅助件(如毛毡、毛刷)等。
(2) 与电火花成形加工不同之处
● 脉冲宽度、平均电流不能太大，属中、精正极性电火花 加工；
● 采用水基工作液，易实现无人运转，但由于工作液电阻 率较小，存在电解效应；
● 一般不存在稳定电弧放电； ● 电极丝与工件之间存在“疏松接触式”轻压放电现象 ● 省去了成形工具电极； ● 有利于微细加工，如微细异形孔、窄缝等； ● 电极丝损耗对加工精度影响非常小。
出报警信号，提醒发生电极丝断丝等故障 (9)—毛刷 防止电极丝断丝时从轮子上脱出 4、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置） 5、丝架：丝架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，对电
极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的 几何角度。
电极丝安装（快丝）
ห้องสมุดไป่ตู้极丝安装（慢丝）
2、脉冲电源
电火花线切割加工主要适用于切割淬火钢、硬质合金 等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细 缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。电 火花线切割机床占电加工机床的60％以上。
一、电火花线切割加工原理、特点及应用范围
1、线切割加工的原理
被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接 脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在 电极丝和工件之间可能产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达5000℃以上，高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气 化，高温也使电极丝和工件之间的工件液部分产生气化，这些气化 后的工作液和金属蒸气迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。靠这种热 膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件材 料进行电蚀切割加工。
● 按走丝速度可分为慢走丝方式（低于0.2m/s）和快走 丝方式（ 8～10m/s）两种
2、线切割加工的特点
(1)与电火花成形加工相似的特点
● 放电电压、电流波形相似；单个脉冲也有多种放电 状态 ● 加工机理、生产率、表面粗糙度相似； ● 材料的可加工性相似；
(3) 加工零件
在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件，由于不需另 行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、 变更加工程序比较方便。在零件制造方面，可用于加工品种多、 数量少的零件，特殊难加工材料的零件、材料试验样件、各种型 孔、特殊齿轮凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，
特点：小脉冲宽度(2~60μs)，低平均电流(1~5A)，正极性加工。 原因：受加工表面粗糙度及电极丝允许通过电流制约， 单个 脉冲能量不能大，平均电流一般比较小。 电源的种类： ➢ 晶体管矩形波脉冲电源； ➢ 高频分组脉冲电源； ➢ 并联电容型脉冲电源； ➢ 低损耗电源。
3、工作液循环系统
对工作液的基本要求：
电火花数控线切割加工的过程中主要包含下列三部 分内容：
● 电极丝与工件之间的脉冲放电。 ● 电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。 ● 工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。
电火花线切割加工的分类：
● 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
● 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
➢具有一定的绝缘性能； ➢ 具有较好的洗涤性能； ➢ 具有良好的冷却性能； ➢ 对环境无污染，对人体无危 害，使用及配置方便等。 常用工作液种类：
(2)—圆柱滚轮 可使线电极从线轴平行地输出，且使张力维持稳定 ；
(3)—导向孔模块 可使电极丝在张紧轮上正确地进行导向 (5)—张紧轮 在电极丝上施加必要的张力 (6)—压紧轮 防止电极丝张力变动的辅助轮 (7)—毛毡 去除附着在电极丝上的渣滓 (8)—断丝检测器 检查电极丝送进是否正常，若不正常送 进，则发
3、电火花线切割加工的应用范围
线切割加工为新产品试制、精密零件加工及模具制造开辟了一条 新的工艺途径，主要适用于以下几个方面。
(1) 加工模具
适用于加工各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量，只需一次 编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。
(2) 加工电火花成形加工用的电极
一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电极，以及铜钨 银钨合金之类的电极材料，用线切割加工特别经济，同时也适用 于加工微细复杂形状的电极。
第二章 电火花线切割加工
Wire Cut EDM
电火花线切割加工是一种直接利用电能和热能进行加 工的工艺方法，此法用一根移动着的导线(电极丝)作为工 具电极对工件进行切割，故称线切割加工。线切割加工中 工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的。所以，又 称为数控线切割加工或简称线切割加工(Wire Cut EDM， WEDM)
异形槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。
二、电火花线切割加工设备
电火花线切割加工设备：
机床本体 脉冲电源 控制系统 供液系统 机床附件
机床本体
包括床身、坐标工作台、走丝机构（高速往复式；低速单向 式）、丝架、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置）、 工作液箱、附件和夹具。 1、床身 2、工作台 用于安装并带动工件在水平面内作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， 其输出铀就旋转一步距角．再通过一对变速齿轮带动丝杠转 动．从而使工作台在相应的方向上移动0.001mm。一般都采用 “十”字滑板、滚珠导轨，传动丝杠和螺母之间必须消除间隙， 以保证滑板的运动精度和灵敏度。
3、运丝机构
电动机通过联轴节带动储丝筒交替作正、反向转动， 铜丝整齐地排列在储丝筒上，并经过丝架导轮作往复高速 移动。储丝筒轴向往复运动的换向及行程长短由无触点接 近开关及其撞杆控制。慢走丝线切割机床的电极丝在加工 中是单方向运动(即电极丝是一次性使用)的。在走丝过程 中，电极丝由储丝筒出丝，由电极丝输送轮收丝。慢走丝 系统一般由以下几部分组成：储丝筒、导丝机构、导向器 、张紧轮、压紧轮、圆柱滚轮、断丝检测器、电极丝输送 轮、其他辅助件(如毛毡、毛刷)等。
(2) 与电火花成形加工不同之处
● 脉冲宽度、平均电流不能太大，属中、精正极性电火花 加工；
● 采用水基工作液，易实现无人运转，但由于工作液电阻 率较小，存在电解效应；
● 一般不存在稳定电弧放电； ● 电极丝与工件之间存在“疏松接触式”轻压放电现象 ● 省去了成形工具电极； ● 有利于微细加工，如微细异形孔、窄缝等； ● 电极丝损耗对加工精度影响非常小。
出报警信号，提醒发生电极丝断丝等故障 (9)—毛刷 防止电极丝断丝时从轮子上脱出 4、锥度切割装置（偏移式丝架、双坐标联动装置） 5、丝架：丝架的主要功用是在电极丝按给定线速度运动时，对电
极丝起支撑作用，并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的 几何角度。
电极丝安装（快丝）
ห้องสมุดไป่ตู้极丝安装（慢丝）
2、脉冲电源
电火花线切割加工主要适用于切割淬火钢、硬质合金 等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细 缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。电 火花线切割机床占电加工机床的60％以上。
一、电火花线切割加工原理、特点及应用范围
1、线切割加工的原理
被切割的工件作为工件电极，电极丝作为工具电极。电极丝接 脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。当来一个电脉冲时，在 电极丝和工件之间可能产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达5000℃以上，高温使工件局部金属熔化，甚至有少量气 化，高温也使电极丝和工件之间的工件液部分产生气化，这些气化 后的工作液和金属蒸气迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。靠这种热 膨胀和局部微爆炸，抛出熔化和气化了的金属材料而实现对工件材 料进行电蚀切割加工。