线切割加工工艺的一般规律
电火花切割原理
四、实习过程本次实习着重在于电火花线切割加工，因此，我们可以看看电火花线切割加工的一些原理、特点、分类应用、以及有关的一些机床。
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-工作液箱图2 电火花线切割加工原理图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。
特种加工技术课程标准
《特种加工技术》课程标准一、课程基本信息课程名称：特种加工技术课程代码：0110039课程类别：公共基础课/专业基础课/专业核心课/职业训练课课程类型：A类（纯理论课）/ B类（理论＋实践课）/C类（纯实践课）是否为精品课程：院级精品课/省级精品课/国家级精品课/院内一般课程总学时：××（理论学时数：××，实践学时数：××）学分：××分二、课程定位与课程设计（一）课程性质与作用本课程是机械类专业课程。
本课程的目的使学生了解电火花加工、电化学加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工以及化学加工、磨料加工等特种加工方法的基本原理，基本设备，工艺规律，主要特点和适用范围，以适应当今社会发展的需求。
本课程以《机械制造技术》的学习为基础，同时与《CAD/CAM 技术》和《逆向工程技术》两门课程相衔接。
学好本课程也可为学生提供将来从事机械设计制造等相关工作所必需的知识和技能基础。
（二）课程设计的理念与思路本课程的任务是培训学生的加工机床操作技能，提高动手能力和应用新技术的能力，培养职业技术素质，增强就业能力和工作能力。
通过本课程的学习，要求学生能较熟练的使用机床的全部功能完成中等复杂程度零件的加工。
初步具备在现场分析、处理工艺及程序问题的能力。
应当作为专业核心课程和必修课程。
教学内容以能力为目标，以项目为载体，按照技术领域和职业岗位的任职要求，以真实工作任务作为依据，分析特种加工技术的生产过程，开发体现工学结合特色的课程，突出工学结合，突出职业能力培养，强调将职业道德渗透到课程，按照职业活动选择教学内容，按照行动体系序化教学内容。
深入调查相关岗位人员工作过程中应该掌握的具体技术和技能要求，将相关专业知识、技术应用能力及操作技能进一步细化并落实到对应程教学和实训教学环节中。
并将相关联的知识点、能力及操作技能组合成若干生产中实际项目进行教学，每一个项目都包含理论与实践教学环节。
特种加工复习资料
概论特种加工和切削加工的不同本质和特电是：①不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如电，化学，光，声，热等）去除金属材料。
②工具硬度可以低于被加工材料的硬度，如激光，电子束等加工时甚至没有成形的工具。
③加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，如电火花，线切割，电解加工时工具与工件不接触。
第二章电火花加工Ⅰ电火花加工的原理是基于工具和工件（正负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐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。
★电火花加工条件：①必须使工具电极和工件被加工表面之间经常保持一定的放电间隙，这一间隙随加工条件而定，通常约为0.02-0.1mm。
如果过大不能击穿工作介质不会产生火花放电，太小形成短路也不能放电②火花放电必须是瞬时的脉冲放电③火花放电必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，例如煤油皂化液或去离子水。
Ⅰ极性效应(为什么用单向脉冲直流电源）在电火花加工过程中，无论是正极还是负极，都会受到不同程度的电蚀。
即使是相同材料，例如钢加工钢，正负电极的电蚀量也是不停的。
这种单纯由于正负极性不同而彼此电蚀量不一样的现象叫做极性效应。
如果两电极材料不同，则极性效应更加复杂。
在生产中，我国通常把工件接脉冲电源的正极（工具电极接负极）时，称“正极性加工，反之工件接脉冲电源的负极（工具电极接正极）时，称“负极性加工，又称“反极性”加工。
②工具相对损耗原理Ⅰ正确选择极性和脉宽Ⅱ利用吸附效应Ⅲ利用传热效应Ⅳ减少工具电极损耗★RC线路脉冲电源：工作原理是利用电容充电储存电能，而后瞬时放出，形成火花放电来蚀除金属。
因为电容时而充电，时而放电，一弛一张；故又称“弛张式”脉冲电源。
★电火花穿孔成形加工：电火花穿孔加工是利用火花放电腐蚀金属的原理，用工具电极对工件进行复制加工的工艺方法。
电火花穿孔成形加工：｛穿孔加工-冲模，粉末冶金模，挤压模，型孔零件，小孔，小异形孔，深孔｛型腔加工-型腔模（锻模，压铸模，塑料模，胶木模等），型腔零件。
电火花线切割加工工艺规律
沸点℃ 4830 5930 － 6000 4800 2500 3000 2740 2900 2300 2130 2600 2060
由表可知，常用的电极丝材料钼的熔点为2625℃，沸点为4800℃，比铁、硅、锰、 铬、铜、铝的熔点和沸点都高，而比碳化钨、碳化钛等硬质合金基体材料的熔点和沸点要 低。在单个脉冲放电能量相同的情况下，用铜丝加工硬质合金比加工钢产生的放电痕迹小， 加工速度低，表面粗糙度好，同时电极丝损耗大，间隙状态恶化时则易引起断丝。
若采用单向喷入工作液，入口部分工作液纯净，出口处工作液杂质较多，这样会造成 加工斜度(如图4.7(a)所示)； 若采用双向喷入工作液，则上下入口较为纯净，中间部位杂质较多，介电系数低，这样造成 鼓形切割面(如图4-7(b)所示)。工件越厚，这种现象越明显。
工件 工作液 工作液
工作液 工作液
放电产物 电极丝
工件 电极丝
图4-4 电极丝运动引起的斜度
工件 上
下 电极丝
图4-5 切缝剖面示意图
对慢走丝线切割加工，上述不利于加工表面粗糙度的因素可以克服。一般慢速走丝线 切割加工无须换向，加之便于维持放电间隙中的工作液和蚀除产物的大致均匀，所以可以避 免黑白相间的条纹。同时，由于慢走丝系统电极丝运动速度低、走丝运动稳定，因此不易产 生较大的机械振动，从而避免了加工面的波纹。
若电极丝直径过小，易断丝，放电产物排除条件差，加工经常出现不稳定现象，导致加工速度降 低。细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。
3. 走丝速度对工艺指标的影响 对于快走丝，在一定的范围内，随着走丝速度的提高，有利于消电离，有利于排屑和
放电加工稳定进行。故在一定加工条件下，随着丝速的增大，加工速度提高。 若再继续增大走丝速度，切割速度不仅不增大，反而开始下降，这是因为储丝筒正反向换向 次数增多，非加工时间增多，从而使加工速度降低。
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。
线切割操作规程
线切割操作规程标题：线切割操作规程引言概述：线切割是一种常见的金属加工方式，通过电脑数控系统控制电极线在工件表面进行切割，从而实现精确的加工。
为了确保线切割操作的安全和高效，制定了一系列的操作规程。
本文将详细介绍线切割操作规程的内容和要点。
一、设备准备1.1 确认设备状态：在进行线切割操作之前，需要确认设备的各项功能是否正常，包括电脑数控系统、电极线、工作台等。
1.2 检查刀具：检查线切割机的刀具是否磨损严重，如有磨损需要及时更换，以确保切割质量。
1.3 调整工件位置：根据加工要求，调整工件在工作台上的位置，确保切割时不会发生偏差。
二、参数设置2.1 电极线速度：根据工件材料和厚度，设置合适的电极线速度，以确保切割效果和加工效率。
2.2 放电电流：根据工件材料的导电性，设置合适的放电电流，过大或者过小都会影响切割质量。
2.3 放电时间：根据工件的厚度和复杂程度，设置合适的放电时间，以确保切割深度和精度。
三、安全操作3.1 穿戴防护装备：在进行线切割操作时，操作人员需要穿戴好防护眼镜、手套等防护装备，确保人身安全。
3.2 避免漏电：线切割机工作时会产生高压电流，操作人员需要注意避免漏电，避免触电事故发生。
3.3 紧急停机：在操作过程中，如果浮现异常情况，操作人员需要即将按下紧急停机按钮，确保设备和人员的安全。
四、加工质量控制4.1 检查切割质量：在切割完成后，需要对工件进行检查，确保切割质量符合要求，如有问题需要及时调整参数。
4.2 清理工作台：及时清理工作台上的切割渣滓和废料，保持工作环境整洁，有利于下一次操作。
4.3 记录加工数据：记录每次加工的参数设置和切割质量，以便后续分析和改进操作流程。
五、日常维护5.1 定期保养：定期对线切割机进行保养，包括清洁设备、润滑部件等，延长设备寿命。
5.2 替换易损件：定期检查线切割机的易损件，如电极线、刀具等，及时更换，避免影响切割质量。
5.3 培训操作人员：定期对操作人员进行培训，提升其操作技能和安全意识，确保线切割操作的顺利进行。
线切割加工技术
上海学府机电科技有限公司
2013年9月13日12时10分
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二、线切割加工原理和特点
1、电火花线切割加工的基本原理与电火花成型加工一样，也是利用工具电极对 工件进行脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行加工的。但是，电火花线切割加工 不需要制作成型电极，而是用运动着的金属丝（钼丝或铜丝）作电极，利用电 极丝和工件在水平面内的相对运动切割出各种形状的工件。若使电极丝相对工件 进行有规律的倾斜运动，还可以切割出带锥度的工件。工件接在脉冲电源的正极， 电极丝接负极 。
但是，电火花线切割加工不需要制作成型电极，而是用运动着的金属丝（钼 丝或铜丝）作电极，利用电极丝和工件在水平面内的相对运动切割出各种形状的 工件。若使电极丝相对工件进行有规律的倾斜运动，还可以切割出带锥度的工件。
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3.能加工精密、形状复杂而细小的内、外形面，以及高熔点、高硬度难切削的材 料。（只能加工导电材料）
4.加工效率高，材料利用率高，成本低。 5.自动化程度高，操作方便。 6.不能加工母线不是直线的表面和盲孔。
4、线切割加工分类
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。 2.按脉冲电源形式，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。 3.按加工特点分，可分为大、中、小型及普通直壁切割型与锥度切割型等。 4.按走丝速度分，可分为低速走丝方式和高速走丝方式。
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
2021/7/26
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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
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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。
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线切割加工工艺的一般规律
线切割加工工艺指标的高低，一般都是用切割速度，加工精度、加工粗糙度及质量来衡量的，它的加工工艺规律主要表现如下：
一、切割速度
线切割加工就是对工件进行切缝的加工，切割速度即单位时间内电极丝中心所切割过的有效断面积，通常以mm2/min表示，有时也用进给速度mm/min附记切割原度的表示法。
1、工件及电极丝材料：
工件材料对切割速度有着明显的影响，按切割速度大小的顺序排列是：铝铜、钢铜、钨合金、硬质合金。
快走丝所用的电极丝多用钼丝，而慢走丝线切割加工多用铜电极丝，铜丝有黄铜丝与紫铜丝两种，其中黄铜电极丝的切割速度比紫铜的速度高一些。
2、工作液
快速走丝线切割加工的工作液由乳化油或乳化皂与水配制而成，而慢速走丝线切割加工的工作液多用去离子水，它的电阻率应视被加工材料及加工目的而定，有最佳值线切割加工一般所用电阻率值范围为10-100kΩ.cm。
3、电极丝张力
一般来说被加工材料越厚，张力应适当取大，切割速度将会增加。
切割速度除以上因素外，还跟进电位置、走丝系统精度、脉冲电源及变频进给的合理高速和工作液的供给方式等均有关系。
二、加工精度
加工精度主要分以切缝宽度为基础的形状精度以及形位精度和定位精度，严格地讲，还有内部形状精度。
1、形状精度
加工精度有从XY平面看的加工形状，平面精度与在切缝的Z轴方向的垂直精度，为了获得较高的形状精度，切缝的宽度不但要均匀平滑而且切缝的垂直精度，即切割面的线性度或鼓形度要小，由于影响形状精度的因素较复杂，因此维持加工条件的不变以及对误差的补偿措施是必要的，慢速走丝线切割加工的工件多为正月要鼓形（即工件中部凹进）而快走丝的却相反一般正件中部凸出。
2、形位与定位精度
形位和定位精度主要取决于包括机械精度在内的数值控制精度和切缝精度，其次还与确定原点方式的精度有关。
三、加工表面粗糙度及质量
慢速走丝电火花线切割加工的表面粗糙度常用下列公式表示：
Rmax = K2tkIP
其中K2—常数tk—脉冲宽度IP—脉冲峰值电流
最后要讲的就是电火花线切割加工是在一个极短的时间内，在一个微小的区域内对金属进行熔化、汽化，发生极其复杂的物理化学冶金反应：工件表面重新元素化。
并立即生成新的化合物放电，停止后又急骤冷却，变液相为固相，表面层在热冷作用下便会形成变质层，产生各种应力，又因为线切割加工多在水中进行，放电加工的同时会产生电解作用，这种作用对于内部组织不均匀的合金材料产生化学性的浸蚀，使被加工的工件表面出现缺陷。
还有就是在水中加工工件表面因铜固溶会出现软化层影响加工面的质量度，所以加工完后的工件还需要喷砂等后序处理。
易升
2002/6/20。