快走丝线切割机床的总体设计
摘要
快走丝线切割机是我国独创的电加工设备，它结构简单，价格低廉，使用成本低，是我国产量最大、应用最广泛的机床种类之一。这篇论文详细介绍了快走丝线切割机床的主要作用、结构特点及其组成。对通用快走丝线切割机床的总体设计过程及计算方法作了具体的描述和分析。通过对快走丝线切割机床的各部分设计和计算，利用SolidWorks完成对该机床的三维建模和工程图。同时对快走丝线切割机床的机械部件的选择设计，功能部件的选用及校核、主要零部件的使用与维护进行了具体的分析。完成设计任务。
【关键词】快走丝线切割机床机械设计三维建模工程图
Abstract
Due to its simple structure，less expensive, high-speed wired electro-discharge machine(WEDM) is widely produced and used in China. This thesis introduced in detail the high-speed wired electro-discharge machine, including the main function, structure and composition.The general design process and calculation method for the high-speed wired electro-discharge machine were specifically descripted and analyzed.The 3D modeling and engineering drawings of the high-speed wire electro-discharge machine, including every parts, and assembly based on Solidworks are finished.The selection and design of functional components, calculation of this machineand as well as checking mechanical components of high-speed wire electro-discharge machine are completed. The usage and maintenance about main component were concretely analyzed.The design task is completed.
【KEYWORDS】High-speed wire electro-discharge machine，Machine design，Three-dimensional Modeling，Engineering drawing
目录
前言 (4)
1 本设计的目的及任务要求 (6)
1.1 本设计的目的及意义 (6)
1.2 本设计的任务及内容 (7)
1.3 本设计的目标及要求 (7)
2 快走丝线切割机床概述 (8)
2.1 快走丝线切割机床技术现状 (8)
2.2 快走丝线切割机床加工技术的发展趋势 (9)
2.3快走丝线切割机床的特点 (13)
2.3.1快走丝线切割电火花加工的优点： (13)
2.3.2快走丝线切割电火花加工的局限性： (14)
2.4 快走丝线切割机床的工作原理 (14)
3 快走丝线切割机床结构总体设计 (15)
3.1机械结构设计概述 (15)
3.2快走丝线切割机床结构组成 (15)
3.3快走丝线切割机床设计步骤 (16)
3.3.1设计步骤框图 (16)
3.3.2总体方案设计 (17)
3.4快走丝线切割机床结构总体设计 (17)
3.3.1 总体设计指导思想 (17)
3.3.2总体布局方案设计 (18)
3.3.4 数控机床总布局的其他趋向 (19)
4 快走丝线切割机床的机械部分设计 (20)
4.1 床身的设计 (21)
4.2 工作台设计 (21)
4.3 线架轨道设计 (21)
4.4 运丝机构的设计 (22)
4.5 各部分连接设计 (23)
5 快走丝线切割机床功能部件的选用及校核计算 (23)
5.1 齿轮的选择计算 (23)
5.2 滚珠丝杆副的选择计算 (25)
5.2.1 丝杆螺母类型的选择 (25)
5.2.2丝杆螺母传动形式选择 (25)
5.2.3 丝杆螺母预紧方式选择 (26)
5.2.4 滚动轴承的选择 (27)
5.2.5 滚珠丝杠副支承方式的选择 (27)
5.2.5 制动装置的选择 (29)
5.2.6 滚珠丝杠副的防护 (29)
5.3电机的选择 (30)
5.3.1快走丝线切割机床对电机的要求 (30)
5.3.2各类型电机的比较及选型 (30)
5.3.2 关于电机选择的计算 (32)
6 三维图纸设计制作及工程图设计 (33)
6.1 丝杆螺母的三维建模 (33)
6.2 凸缘联轴器的三维建模 (34)
6.3 X.Y方向拖板的装配体三维建模 (34)
6.4 Z方向线架的装配体三维建模 (35)
6.5 总装配 (36)
6.6 工程图的设计制作 (38)
总结与体会 (40)
致谢 (41)
参考文献 (42)
前言
随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品的更新速度越来越快，复杂形状的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、中小批量生产的比重明显增加。激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短。传统的加工设备
和制造方法已经难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效高质量加工要求。因此近几十年来，世界各国十分重视发展能有效解决复杂、精密、小批多变零件的数控加工技术。目前，数控技术正在发生根本性变革，它集成了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
汽车、拖拉机与家用电器等行业的产品零件，为了解决高产优质的问题，多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产准备周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期延长。在机械产品中，单件和小批量产品占到70%—80%，这类产品一般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整。通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量，特别是一些由曲线、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率收到很大的限制。数控机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的，它为单件、小批生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。同时，数控技术的利用关系到国家的战略地位，是体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
快走丝线切割机床是电火花线切割机床的一种，也叫高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝（一般采用钼丝）作高速往复运动，走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，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，是我国独创的电火花线切割加工模式。
本设计以DK7725型快走丝线切割机床为模板，通过自选机械部分，使用SolidWorks对其进行了3D建模以及工程图制作。
1本设计的目的及任务要求
1.1本设计的目的及意义
高等院校的毕业设计教学过程是实现本科培养目标要求的重要培养阶段，毕业设计是大学期间，学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程，是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验，是学生毕业及学位资格认证的重要依据，是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。
本设计对通用快走丝线切割机床的总体设计过程及计算方法作了具体的描述和分析。通过对快走丝线切割机床的各部分设计和计算，利用SolidWorks完
成对该机床的三维建模和工程图。同时对快走丝线切割机床的机械部件的选择设计，功能部件的选用及校核、主要零部件的使用与维护进行了具体的分析。完成设计任务。
1.2本设计的任务及内容
电火花线切割加工工艺是机械制造、模具制造、零件加工不可或缺的加工手段，在汽车、摩托车、航空、航天、船舶、军工等行业广泛应用，机床数量需求庞大。模具制造是目前电火花线切割机床的主要作用，据统计，我国至少有80%的电火花线切割机床用于冲压模加工。本题目设计一种快走丝线切割机床，以满足应用要求。
基本参数如下：
①.四轴数控系统。工作台X、Y轴全闭环控制；丝轴（垂直方向）U、V。
②.步进或伺服驱动。
③.工作台最大工作行程(X、Y): 500×300mm。
④.丝轴（垂直方向）最大行程250mm。
⑤.驱动速度：0～3m／min。
⑥.位置控制精度：±0.01mm。
⑦.重复精度：±0.1mm。
1.3 本设计的目标及要求
本设计任务结合科研课题，主要培养学生进行调查研究，收集、分析和加工整理文献资料，正确使用设计资料进行机床产品设计计算、应用CAD软件进行计算机辅助三维设计、工程制图、技术文件编写的能力。要求学生综合运用所学知识，独立分析和解决问题，完成设计任务。毕业设计应完成以下工作量：
1.毕业实习，撰写毕业实习报告。
2.文献检索，查阅和收集资料文献检索，收集、查阅文献资料10篇以上，记
录、分析整理资料。
3.掌握快走丝线切割机床的工作原理、使用条件、存在的问题，设计方法及步
骤。
4.线切割机床的设计计算。
5.应用SOLIDWORKS进行线切割机床零部件和装配三维设计。
6.线切割机床主要零部件和装配体工程图（全部图纸折合为零号图纸不少于
3张）
7.毕业设计说明书一份（2万字左右，有英文题目和摘要）。
8.整理归档毕业设计日志。
9.翻译与课题有关的外文资料，译文不少于3000字。
10.制作5-10分钟内的毕业答辩多媒体课件。
2快走丝线切割机床概述
2.1 快走丝线切割机床技术现状
具有我国特色的数控高速走丝电火花线切割加工技术自60年代末研制成功以来，经过30年的不断完善和发展，现已成为制造业中不可缺少的加工手段。
目前，高速走丝线切割机的切割速度已由过去的20～40mm2/min普遍提高到100mm2/min以上，有的可达到260mm2/min，机床的加工精度为±0.01mm，工件
1.25～
2.5μm,因而可满足一般模具加工和其他复杂零件制
的表面粗糙度为R
a
造的要求。
随着科学技术的发展，对各类产品的制造要求越来越高，对线切割加工技术也提出了更高的要求。国外(欧美、日本等)研究发展的数控低速走丝电火花线切割机为适应对制造加工技术的要求，采用闭环数字交(直)流伺服控制系统，确保优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在若干微米以内。同
时机床具有数字自适应控制电源、自动穿丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术，此外对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。由于使用了新技术并注重计算机软件技术的更新和发展，低速走丝线切割机的工艺指标已达到了相当高的水平。即使对形状复杂零件的加工，最高切割速度也可超过300mm2/min；尺寸精度可达到±2～5μm；表面粗糙度可达到R
0.1～0.2μm(多
a
次切割)。机床的自动化程度高，加工稳定性好，已向无人化加工发展。
由于高、低速走丝线切割加工采用不同的技术方案，无论是机床的结构，还是运丝系统或是加工条件都有很大的差异。简单地对比机床的加工性能未必十分恰当，但排除价格因素，与低速走丝线切割加工技术水平相比，高速走丝线切割加工的精度、功能、工艺指标、自动化程度等方面还有明显的差距。随着科技的发展，对制造技术的要求越来越高，高速走丝线切割机面临相当严峻的形势，应加快发展机床新技术，运用新工艺，奋力赶上。
2.2 快走丝线切割机床加工技术的发展趋势
高速走丝线切割机由于受到电极丝损耗、机械部分的结构与精度、进给系统的开环控制、加工中工作液导电率的变化、加工环境的温度变化及本身加工的特点(如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大)等因素影响，机床的加工精度有限。以目前机床的现状，要在较短的时间内与低速走丝线切割机在加工精度方面进行竞争，困难是相当大的，而且研究开发的代价也会很高，机床的制造成本将大幅度提高，从现实和市场的角度来考虑都是不太适宜的。因此，高速走丝线切割机的发展策略是扬长避短，以发展中低档机床为主，使机床向适当加工精度、良好的加工稳定性和容易操作的方向发展，来满足不断发展的生产需要。目前市场上高速走丝线切割机最大的优势在于拥有良好的性能价格比，机床的进一步发展必须以此为基本出发点，不能过分强调机床加工精度，而忽视机床性能价格比的因素。如违背这一原则，机床制造商和用户都难以接受。为在较短的时间内，使高速走丝线切割机的加工性能有较大的提高，在今后的发展中应优先注意以下方面的研究。
2.2.1 基于PC的数控系统的开发
数控系统是数控机床的核心部分，其控制性能不仅直接影响机床加工的质量和稳定性，而且也是扩大机床加工范围、实现复杂加工的重要手段。目前，
各国都非常重视数控技术的研究，将其作为实现制造技术突破性发展的一个重点。数控系统技术当前发展的一个重要趋势是开放式数控系统。其含义是：数控系统的开发者在一个统一的体系结构下开发自己的产品，该体系结构是一个广泛认可且透明的规范。这种结构对电加工机床数控系统的重要性已非常明确了［1］。
高速走丝线切割机要进一步发展，必须摆脱单板机作为数控系统，采用新的数控系统。根据目前国际上数控系统发展趋势及PC的发展情况，应开发和使用基于PC的数控系统。众所周知，PC本身是插卡式结构，是标准的开放式体系结构的系统。如高速走丝线切割机开发基于PC的数控系统，那将是国产高速走丝线切割机数控系统向开放式数控系统发展的一个有效方法。当前，PC 的价格持续下降，而性能和稳定性不断增强，使用PC不仅为高速走丝线切割机数控系统提供了优越的硬件平台，而且能保持机床性能价格比的优势。
目前国内已有基于PC的高速走丝线切割机数控系统，但其主要功能是加工轨迹编程，机床加工控制功能还很不完善，没有充分利用PC的资源。今后，可在以下几个方面开展工作：
(1)传统的伺服进给控制系统多采用分立元件组成逻辑电路，对放电状态的检测一般采用平均电压法，这种方法的缺点是对放电间隙状态的检测不够准确，对放电开路状态较敏感，而对正常放电和短路放电状态响应较慢，难以进行准确的进给跟踪，因此加工的稳定性差。解决放电间隙的检测必须对放电状态进行分类统计，并建立控制模型，可采用单独的芯片实现对放电间隙的检测，控制模型以软件的形式存在于PC中，芯片与PC以RS 232接口或主板插卡的方式连接。
(2)传统的脉冲电源多为等频的矩形和分组脉冲信号，放电信号不随放电加工中的间隙状态而自适应变化，加工效果差，因此研制数字自适应脉冲电源的意义重大，该电源可直接与PC相连接，获得放电间隙状态的信息，并根据一定的算法进行自适应控制。
(3)加工参数的优化选取对高速走丝线切割加工也非常重要。长久以来，高速走丝线切割的工艺数据库和加工参数优选功能为国内机床制造商所忽略，高速走丝线切割的工艺参数优化及自动选取软件将是新一代高速走丝线切割
数控线切割习题库
数控线切割习题库 一、判断题（正确的填“√”，错误的填“×”） 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。16．上一程序段中有了G02 指令，下一程序段如果仍是G02 指令，则G02 可略。 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。
快走丝线切割技术
电火花线切割技术 一、原理 电火花加工又称放电加工，加工时工件与加工用电极为极性不同的电极对，电极对之间充满工作液，起到恢复电极间的绝缘状态及带走放电时产生的热量的作用。在正常电火花加工过程中，电极与工件不接触，而是保持一定的距离（称为间隙），在工件与电极间施加一定的电压，当电极向工件进给至某一距离时，两极间的工作液介质被击穿，局部产生火花放电，放电产生的瞬时高温（8000到12000℃左右）将电极对的表面材料融化（钕铁硼主相熔点1185℃）甚至汽化，逐步蚀除工件，通过控制连续不断地脉冲式的火花放电，就可将工件材料按人们预想的要求予以蚀除，达到加工的目的。 其基本物理原理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CNC（数控机床）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。（正负极表面的高温除使工作液气化、热分解气化外，也使金属材料熔化甚至沸腾气化。这些
气化后的工作液和金属蒸气瞬间体积猛增，在放电间隙内成为气泡，迅速热膨胀并产生爆炸。观察电火花线切割加工过程可以看到气泡冒出，同时有黑色的工作液流出，并可听到轻微而清脆的爆炸声。电火花线切割加工主要靠热膨胀和局部微爆炸，使熔化、气化了的金属材料抛出蚀除。） 电火花线切割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、切割成型的一种加工机床。加工时在线电极与工件之间存在的疏松接触式轻压放电现象。通过多年观察研究发现：当柔性电极丝与工件接近到通常认为的放电间隙(例如8～10μm)时，并不发生火花放电，甚至当电极丝已接触到工件，从显微镜中已看不到间隙时，也常常看不到火花，只有当工件将电极丝顶弯并偏移一定距离(亚微米级100-1000nm)时才发生正常的火花放电。此时线电极每进给1μm，放电间隙并不减少1μm，而是电极丝增加一点线间张力，而工件则增加一点侧向压力，显然，只有电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力后才能形成火花放电。据此认为在电极丝和工件之间存在着某种电化学产生的绝缘薄膜介质，当电极丝和工
快走丝线切割常见问题39例
快走丝线切割常见问题39例 一、X、Y运动的直线度是怎么保证的 首先应明确，某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度，这如同一条路—即不左右弯曲也不得上下起伏。 机床的托板是承载在导轨上的，所以导轨的平直度就决定运动的直线度。丢失直线度的原因有二，一是导轨本身状态的平直度，二是导轨安装基准面的平直度。高精度且状态稳定的导轨，托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。导轨，托板和床身的高低温和时效处理，目的也在于此。 滚柱（钢珠）的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。 要注意到，因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨，比如丝杠的轴向与导轨不平行，丝杠与丝母的中心高不一致，丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等，都会在丝杠运动的同时，强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动，这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。 不管是“V”形还是“一”形，导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质，它不但影响导轨的运动的平直度，而且导致导轨的损毁和变形。导轨要求是一尘不染的，这是保养和维护机床，保持长久精度的守则之一。 二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的 两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的，直线的误差会在垂直度测量时反映出来，数值叠加的结果使垂直度测量失实失准，所以是首先保证各自的直线度，再保证互相的垂直度。 两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度，装配时是把一组导轨固定在基准上，测量并调整待另一组导轨与基准垂直后，再行固定并配打销钉孔，从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。这个装配和测量过程，即要追求操作的稳妥有效，还应该有意把精度提高一档，这个中间工艺指标的控制是非常重要的，因为不管是装机，修理或一段时间的实效，都会使这个精度变差，如果初始安装就把允许的误差值用足，那以后的精度就会超值失准了。比如某机床精度标准为，则首次装配时的内控精度应是在以下。重要部位的首装严控和销钉镙钉稳妥有效，加之导轨本身的平直精准，两轴的垂直度就有保证了。 如同直线度一样，丝杠的工作状态也是影响垂直度的重要因素。与导轨定位面成一定夹角的任何一个外力，都将造成导轨的异动，因为导轨只是导轨，并没有夹死。所以一旦发现X、Y轴的垂直度超标，要认真判断是导轨自身的形变或错位造成的还是丝杠的运动干扰的。如果是导轨的导向作用所致，分别在几个位置使丝杠和丝母重复松开再紧固的适配过程，其超标的方向和数值应大体稳定的。如果是丝杠和丝母运动的干扰所致，将失去方向和数值的规律性。千万不可盲目把导轨的固定松开，把销钉拨掉，失去判断的任何操作都是无益的。一旦导轨的固定松开销钉拨掉，就必须重复前面所述首次 装调的全过程。 任何测量调整都必须在导轨运动平稳之后再进行，如果突跳和无规律的扭摆，那是导轨太脏或异物，要坚决拭净润滑之后再进行调整，这是必须牢记的。 三、座标位移的误差是怎样产生的 单轴直线度，XY垂直度和系统回差是造成误差的主要原因。 快走丝线切割机，都没实现闭环控制，机械传动系统的回差已成为整机精度的最重要的指标，回差大体来自如下5个方面。
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怎样提高快走丝线切割光洁度(2007/01/27 22:06) （引用地址：未提供） 目录：线切割技术 浏览字体：大中小 线切割光洁度是由两个要素构成的，一是单次放电蚀除凹坑的大小，它的RZ通常是0.05μ~1。5μ之间，这对切割光洁度说是次要的。二是因换向造成的凸凹条纹，它的RZ 通常是1μ~50μ之间，大到0。1MM以上也有可能，这是构成线切割光洁度的最重要因素。同时它伴随着换向的黑白条纹，给人视觉影响是很强烈的。 因单次放电造成凹坑大小的控制是较容易的，只需降低单个脉冲的能量。只是单个脉冲能量小到一定程度造成较厚的工件切不动，甚至是只短路不放电的无火花状态，这类似于电火花加工中的精细规准，造成效率极低，排屑能力极差的不稳定加工。何况因放电凹坑造成的RZ与换向条纹造成的RZ不在同一个量级范围内，所以控制伴随换向条纹的RZ是最重要的。导轮、轴承的精度，上下行时张力的恒定性等原因，造成丝上下行的运动轨迹不一致，这种机械因素是造成换向凸凹的主要原因。 采取如下措施，会在一定程度上改善光洁度： 1、适当降低脉宽和峰值电流，即减小蚀坑的大小。 2、导轮和轴承保持好的精度和运转的平稳性，减少丝抖、丝跳，使丝运动轨迹保持一线变位量减到最小 3、丝维持适当的张力，且调好导轮和进电块，使丝上行下行时，工作区的张力保持不变。 4、丝不宜过紧，水不宜过新，新水对切割效率肯定有益，但切割光洁度不是新水最好。 5、过薄的工件上下两面各添加一块夹板，使换向条纹在夹板范围内被缓冲。 1、XY运动稳定、准确、随动保真性好、无阻滞爬行也极为重要。 2、保持稳定偏松的变频跟踪。 3、适当留量的再次切割或多次切割，在切削量很小的情况下把切割面扫遍，对尺寸精度和光洁度都会产生有益的作用，连扫三次，会把换向条纹基本去掉，只要机床重复定位精度高，适当留量的递进多次加工，会使切割面的光洁度提高一到两个量级，效果与慢走丝相似，且费时并不太多，这是快走丝切割机的长项之一。 4、较厚的工件可适当使用短丝，一次换向进给量小于半个丝径，也掩盖了换向条纹。当然只是掩盖而已
快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择研究
快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择研究 快走丝线切割机床在制造业中被广泛地应用，尤其是作为电火花加工设备之一，使用范围越来越广，快走丝线切割机床加工的质量直接决定了产品的好坏。本文旨在分析影响快走丝线切割机床加工质量的因素，以及从工艺角度分析电参数对快走丝线切割机床加工质量的影响，选择合适的电参数的重要性。 随着我国经济的高速发展，为了面对日益激烈的竞争环境，加强产品的质量就显得非常重要，尤其是制造行业。众所周知，快走丝线切割作为电火花加工设备之一被广泛的应用在制造业中，快走丝线切割机床加工的质量影响产品的精度，从而决定产品在市场竞争中能否取得优势地位，最终关系到企业的经济效益。因此，提高加工质量就是快走丝线切割机床的重要环节，在此之前就要首先分析影响其加工质量的重要因素，从工艺角度出发研究电参数，并且阐述其选择的重要性。 1.快走丝线切割机床加工质量的影响因素 1.1.机床设备的影响 1.1.1.机床传动设备的准确度
一般而言滚珠丝杠可以带动整个工作台的循环移动，滚珠丝杠传动时的准确度就直接影响了产品加工的准确度，所以在整个流程运作之前必须检查机床传动设备的准确度，允许一定的误差，但是如果误差超过正常的范围，就建议及时更换设备。 1.1. 2.电极丝的松紧 如果电极丝太松，那么就会造成电极丝不会按照正常的轨迹切割，产品的加工质量自然不会高，同时很有可能形成短路。因此，在加工前要仔细检查电极丝的松紧程度，在一定的范围内尽量的张紧电极丝。 1.1.3.工作液的比例 大部分的快走丝线切割机床都采用DX型线切割乳化液，一般的比例是1:10-1:12。一旦超过这个比例，工作液的作用就会下降，使加工质量变差。对于工作液需要相关的工作人员定时检查和更换。 1.1.4.电极丝垂直度的校正 有时由于机床的抖动会造成电极丝和工作台的不垂直，或者其他原
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。 ( )16,上一程序段中有了G02指令,下一程序段如果仍是G02 指令,则G02可略。 ( )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。
线切割加工安全操作规程
行业资料：________ 线切割加工安全操作规程 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共8 页
线切割加工安全操作规程 为了确保操作者和机床在最佳安全条件下生产，保障人员的健康和具备舒适的工作环境，使机器设备能长时间保持原有加工性能及精度，延长设备使用寿命，操作者必须遵守线切割加工的安全规则。 一、环境 环境的选择与线切割加工设备及其操作人员有直接的关系。环境选择的不好，会产生以下影响： 1)损坏设备性能及精度，使机床寿命缩短。 2)影响工件加工精度，造成品质不良。 3)对操作者的安全及身体健康有所危害。 因此，对环境场所的选择请参照以下事项： (1)满足线切割加工机床所要求的空间尺寸。 (2)选择能承受机床重量的场所。 (3)选择没有振动和冲击传人的场所。（线切割加工机床是高精度加工设备，如果所放置的地方有振动和冲击，将会对机床造成严重的损伤，从而严重影响其加工精度，缩短其使用寿命，甚至导致机器损坏。） (4)选择没有粉尘的场所，避免安装在流动人员众多的通道旁边。 1)如果在空气中有灰尘存在，将会使机器的内部元器件受到严重磨损，从而影响使用寿命。 2)线切割加工机床的控制器属于计算机控制，计算机对空气中灰尘的要求相当严格，当有灰尘进入时，可能会损坏控制器。 3)线切割加工机床本身发出大量热，因此电器柜内需要经常换气，若空气中灰尘太多，则会在换气过程中附积到各个电器组件上，造成电 第 2 页共 8 页
器组件散热不良，从而导致电路板烧坏。因此，机台防尘网要经常清洁。 (5)选择温度变化小的场所，避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地方。 1)高精密零件加工的产品需要在恒定的温度下进行，一般为室温20℃。 2)由于线切割加工机床本身工作时产生相当大的热量，如果温度变化太大，则会对机器使用寿命造成严重影响。 (6)尽可能选择屏蔽屋：线切割放电加工过程属于电弧放电过程，在电弧放电过程中会产生强烈的电磁波，从而对人体健康造成伤害，同时会影响到周围的环境。 (7)选择通风条件好，宽敞的厂房，以便操作者和机床能在最好的环境下工作。 二、操作安全 为了不使机床及人员受到损坏及危害，在操作线切害4加工机床时需注意以下事项。 (1)只有经过此类机器设备培训的人员才能获准使用该机器设备。 (2)为了避免工作液及电柜过热，冷却系统必须处于正常工作状态。 (3)为了避免直接接触到通电的电线，必须关闭机床各种防护门。 (4)不允许多人同时操作同一机床。在运行画面操作时，应尽量将荧屏亮度降低，并选择斜视观察画面，从而减少荧屏辐射给眼睛带来的伤害。 (5)加工者应熟练掌握操作面板各按键的具体功能及使用中的状态，在机床的操作过程中灵活运用画面的转换，特别是几个重要的画面（如准备画面、观察画面）所具有的功能，避免在加工中因不熟悉操作 第 3 页共 8 页
数控线切割操作工应知考核试题及参考答案Word版
21 .利用3B 代码编程加工斜线OA ，设起点O 在切割坐标原点，终点A 的坐标为Xe =17mm , Ye = 5mm ，其加工程序为（BE) A 、Bl7 B5 B17 Gx L1 B 、B17000 B5000 B017000 Gx L1 C 、Bl7000 B5000 B017000 G Y L1 D 、B17000 B50O0 B0050O0 G Y L1 E 、B17 B5 BO17000 Gx L1 22 ．利用3B 代码编程加工半圆AB ，切割方向从A 到B ，起点坐标A （-5 , 0 ) ，终点坐标B ( 5 , 0 ) ，其加工程序为（ C ) A 、B5000 BBO10O00 GX SR2 B 、B5 BBO10O00 GY SR2 C 、B500O BBO10O00 GY SR2 D 、BB5000 BO10O00 GY SR2 23 ．电火花线切割加工机床脉冲电源的脉冲宽度与电火花成形加工机床脉冲电源的脉冲宽度相 比（ B ）。 A 、差不多 B 、小得很多 C 、大很多 D 、不确定。 24 ．用线切割机床加工直径为10 mm的圆孔，在加工中当电极丝的补偿量设置为0.12 mm时， 加工孔的实际直径为10.02mm。如果要使加工的孔径为10 mm，则采用的补偿量应为（ D ）。 A 、0.10mm B 、0.11mm C 、0.12mm D 、0.13mm 25 ．对于线切割加工，下列说法正确的有（ AD ) A 、使用步进电机驱动的线切割机床在线切割加工圆弧时，其运动轨迹是折线 B 、使用步进电机驱动的线切割机床在线切割加工斜线时，其运动轨迹是一条斜线 C 、在利用3B 代码编程加工斜线时，取加工的终点为编程坐标系的原点 D 、在利用3B 代码编程加工圆弧时，取圆心为线切割加工坐标系的原点 26 ．线切割加工中，当使用3B 代码进行数控程序编制时，下列关于计数方向的说法正确的有（ AC ) A 、斜线终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Ye︱>︱Xe︱时，计数方向取G Y B 、斜线终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取G Y C 、圆弧终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Xe︱>︱Ye︱时，计数方向取G Y D 、圆弧终点坐标（Xe , Ye ) ，当︱Xe︱<︱Ye︱时，计数方向取G Y 27 ．电火花线切割加工过程中，工作液必须具有的性能是（ABC) A 、绝缘性能 B 、洗涤性能 C 、冷却性能 D 、润滑性能 28 ．六西格玛的表示符号是（A）。 A、6σ B、6Σ C、6δ D、6α 中级部分 1 ．电火花线切割加工称为（ B ）。 A 、EDM B B、WEDM C 、ECM D 、EBM 2 ．在电火花线切割加工过程中，放电通道中心温度最高可达（B ）℃左右。 A 、1000 B 、10O00 C 、100000 D 、5000
线切割试题1资料
1. 利用电火花线切割机床可以切割导电材料，也可以切割不导电材料。 2. 利用电火花线切割机床可以加工花岗岩。( ) 3. 当电火花线切割加工时的单边放电间隙为0.01mm ，钼丝直径为0.2mm 时，则加工基准件 凹模的补偿值为0.11mm( ) 4. 慢走丝线切割机床使用的电极丝主要为黄铜丝。 ( ) 5?在使用3B代码编程中，B称为分隔符，它的作用是将X、Y、J的数值分隔开，如果B后的数字为0，则O 可以省略不写。( ) 6?脉冲宽度和峰值电流越大，放电间隙越小。() 7?在线切割加工中，当电流表的指针稳定不动，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。( ) 8?在线切割机床加工中，工件受到的作用力较大。() 9?线切割机床通常分为两大类，即快走丝机床和慢走丝机床。() 10?快走丝线切割机床加工速度快。() 11. 慢走丝线切割机床加工速度慢。() 12. 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。() 13. 在电火花线切割加工过程中，可以不使用工作液。() 14. 线切割加工中工件几乎不受力，所以加工中工件不需要夹紧。() 15?线切割加工中应用较普遍的工作液是乳化液，其成分和磨床使用的乳化液成分相同。 ( ) 16?电火花线切割在加工厚度较大的工件时，脉冲宽度应选择较小值。() 17?电火花线切割编程时，起始切割点尽量选在交点处，避免产生切入痕迹。() 18. 如果线切割单边放电间隙为0.01mm,电极丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补 偿量为0.19mm。( ) 19. 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。( ) 20. 有UV 锥度装置的线切割机床可以加工任意曲面零件。( ) 21. 普通两轴联动线切割机床只能加工平面类零件。( ) 22. 快走丝线切割机床常用电极丝为钼丝。( ) 23．快走丝线切割机床加工大厚度零件时，为了便于排屑，可用普通煤油作为工作液。( ) 24. 普通快走丝线切割机床可以进行修光加工。( ) 25. 电火花线切割机床一般采用正极性接法。( ) 26. 电火花线切割机床常采用负极性接法。( ) 27. 为了减少工件在切割过程中变形而影响精度，加工凸模时常常需要加工穿丝孔。( ) 28. 电火花线切割机床的导电块常采用纯铜作为导电块，因为纯铜的导电性能好。( ) 29. 慢走丝线切割机床采用去离子纯净水作为工作液，工作液需要循环过滤。( ) 30 快走丝线切割机床的电极丝采用往复循环式走丝方式，当电极丝断裂后才进行更换。 31. 快走丝线切割机床一般使用水基乳化液作为工作液。( ) 32. 快走丝线切割机床主要使用3B 代码编程，也可以使用G 代码编程。(
快走丝线切割安全作业指导书
数控电火花快走丝安全作业指导书 （ISO9001-2015/ISO45001-2018） 1.0目的 为符合标准验证之要求,以及为达成公司管理制度之需要,而确定各种遵循之标准化。 2.0 适用于快走丝线切割加工作业。 3.0快走丝线切割岗位的工艺控制要求 3.1 程序编制 3.1.1 仔细分析工件的图形及工件的工艺要求，确定加工余量、偏移量、装夹方式和进刀位置（包括起割点和切割路线）。 3.1.2 根据火花间隙和余量，确定编程尺寸数据。 3.1.3 用编程软件进行程序编制，注意检查程序的正确性。 3.2 工件的装夹 3.2.1 根据工件的形状、重量以及加工要求选取合理的装夹方式，确保装夹牢固。 3.2.2 根据加工工艺要求，选取合理的基准面，对工件进行找正。 3.2.3 装夹时要特别注意加工路线，防止损坏夹具以及机床运行中机床与夹具和工件的干涉碰撞。 3.2.4一般情况下，合理的切割路线应将工件与夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端。
3.3 掌握各加工参数对加工的影响情况： 3.3.1峰值电流增大会增加单个脉冲放电的能量，加工电流随之增加，速度会明显增加，表面粗糙度变差。 3.3.2脉冲宽度增加，切割速度随之增大，但脉冲宽度增大到一定数值后加工速度不再随脉宽的增大而增大。 3.3.3脉冲频率增大时，加工电流随之增大，引起换向条纹的明显不同，切割工件的表面质量变差。 3.3.4 根据加工要求（精度、表面质量、加工速度）和工件高度、材质选取合理的加工参数（峰值电流I、脉宽ti、脉冲间隔to等）。 3.3.5加工过程中加工不稳定的调整：根据具体加工情况调整峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲宽度比，直至加工电流稳定。 3.3.6 加工过程中断丝的处理：降低峰值电流，减少脉冲宽度，加大脉冲间隔和脉冲宽度比，使加工电流稳定。调整冲液，使电蚀物有效地排出 3.4加工完毕后，检查加工工件情况，初步自检，确保加工合格后卸下工件，清理送检，如果不合格要重新加工，在非一定要改变装夹状况下，不要卸下工件。 4.0数控电火花快走丝线切割机床的操作 4.1开机前准备 4.1.2 检查工作液是否清洁，足够，水管和喷嘴是否畅通。 4.1.3 对设备各润滑点按要求加注润滑油脂。 4.1.4 检查机床的电缆线、换向开关是否安全可靠。 4.1.5 检查导电块、导轮是否接触良好及运转灵活。
数控快走丝电火花线切割机床操作
数控快走丝电火花线切割机床的操作： 本文以苏州中航长风DK7725E型线切割机床为例，介绍线切割机床的操作。图1为DK7725E型线切割机床的操作面板。 <一）开机与关机程序 1．开机程序 <1）合上机床主机上电源总开关； <2）松开机床电气面板上急停按钮SB1； <3）合上控制柜上电源开关，进入线切割机床控制系统； <4）按要求装上电极丝； <5）逆时针旋转SA1； <6）按SB2，启动运丝电机； <7）按SB4，启动冷却泵； <8）顺时针旋转SA3，接通脉冲电源。 图1 DK7725E型线切割机床操作面板 2．关机程序 <1）逆时针旋转SA3，切断脉冲电源； <2）按下急停按钮SB1；运丝电机和冷却泵将同时停止工作； <3）关闭控制柜电源； <4）关闭机床主机电源。 <二）脉冲电源 1．ＤK7725E型线切割机床脉冲电源简介 <1）机床电气柜脉冲电源操作面板简介，如图2所示。 SA1——脉冲宽度选择 SA2~SA7——功率管选择 SA8——电压幅值选择 RP1——脉冲间隔调节 PV1——电压幅值指示急停按钮——按下此键，机床运丝、水泵电机全停，脉冲电源输出切断。 图2 DK7725E型线切割机床脉冲电源操作面板 <2）电源参数简介 ①脉冲宽度 脉冲宽度ti选择开关SA1共分六档，从左边开始往右边分别为： 第一档：5us第二档：15us第三档：30us 第四档：50us 第五档：80us第六档：120us ②功率管 功率管个数选择开关SA2~SA7可控制参加工作的功率管个数，如六个开关均接通，六个功率管同时工作，这时峰值电流最大。如五个开关全部关闭，只有一个功率管工作，此时峰值电流最小。每个开关控制一个功率管。 ③幅值电压 幅值电压选择开关SA8用于选择空载脉冲电压幅值，开关按至“L”位置，电压为75V左右，按至“H”位置，则电压为100 V左右。 ④脉冲间隙 改变脉冲间隔t0调节电位器RP1阻值，可改变输出矩形脉冲波形的脉冲间隔t0，即能改变加工电流的平均值，电位器旋置最左，脉冲间隔最小，加工电流的平均值最大。 ⑤电压表 电压表PV1，由0~150V直流表指示空载脉冲电压幅值。 <三）线切割机床控制系统 ＤK7725E型线切割机床配有CNC-10A自动编程和控制系统。 系统的启动与退出 在计算机桌面上双击YH图标，即可进入CNC-10A控制系统。按“Ctrl+Q”退出控制系统。 CNC-10A控制系统界面示意图 图3 CNC-10A控制系统主界面
快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策
快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策 摘要本文分析了数控电火花线切割加工工件产生的黑白条纹的原因,以及提高数控电火花线切割加工工件表面粗糙度的一些方法,重点说明黑白条纹的去除方法。通过改进工作液喷射方式,根据工件调试不同切削液等各种办法,可以很大程度上减轻黑白条纹,提高高速线切割加工的表面粗糙度,使得工件表面光洁均匀。 关键词数控;线切割;电火花;黑白条纹;HSWEDM 1 电火花线切割加工概述 现有的数控线切割电火花加工机床分为低速走丝(LSWEDM)和高速走丝(HSWEDM)两类。低速走丝线切割机床一般用黄铜作为电极丝。电极丝采用单向低速运行,用一次就废弃。高速走丝机床的电极丝使快速往返运行的,电极丝在加工过程中反复使用。这类电极丝主要有钼丝、钨丝,市场上常用的是直径0.18mm的钼丝。快速走丝方式的丝速一般为每秒几百毫米到十几米,如果丝速为10m/s时,相当于l 微秒时间内电极丝移动0.01mm。这样快的速度,有利于脉冲结束时,放电通道迅速消电离。 2 电火花线切割加工产生黑白条纹的原因分析 采用往返式高速走丝方式的电火花线切割加工,所加工的钢工件表面往往都会出现明显的黑白相间的条纹(如图1),切割表面存在黑白交叉条纹影响加工表面宏观质量的一个重要问题。 通过反复观察工件加工过程和加工后工件检测,可以发现一个规律,在滚筒运丝换向的一个切割行程内,条纹的出现与电极丝的运动方向有关,电极丝进入处呈黑色,出口处呈白色。这是因为排屑和冷却条件不同造成的。电极丝从上往下运动时,工作液从上部浇注,由电极丝带入切缝内,放电产物则由电极丝从下部带出加工区。这时,上部工作液充分,冷却条件好,电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行,下部工作液少,冷却条件差,但排屑条件较上部好。工业液在放电区域内受高温影响瞬时高压气体,并急速向外扩散,对上部的电蚀产物排出造成困难。这时,放电产生的炭黑等物质凝聚附着在上部加工表面,使之呈现黑色。在下部,排屑条件较好,工作液少,放电产物中炭黑较少,况且放电常常是在气体中发生,因此加工表面呈现白色。同理,当电极丝从下向上移动时,下部呈黑色,而上部呈白色。这样,往返走丝的电火花线切割加工表面,就形成了黑白交错相间的条纹。 这种黑白相间的条纹,通常都会对加工表面粗糙度产生一定的影响。电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行。而在电极丝出口处,液体少,气体多,在低压放电的条件下,气体中放电间隙相对较小。所以,进口处的放电间隙比出口处大,结果使白色条纹比黑白条纹凸出。根据运丝系统稳定性不同,白色条纹会比黑白条纹凸起几微米至几十微米。
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
线切割考试1
线切割考试1
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1.利用电火花线切割机床可以切割导电材料，也可以切割不导电材料。( ) 2.利用电火花线切割机床可以加工花岗岩。( ) 3.当电火花线切割加工时的单边放电间隙为0.01mm，钼丝直径为0.2mm时，则加工基准件凹模的补偿值为0.11mm( ) 4.慢走丝线切割机床使用的电极丝主要为黄铜丝。( ) 5.在使用3B代码编程中，B称为分隔符，它的作用是将X、Y、J的数值分隔开，如果B后的数字为0，则O可以省略不写。( ) 6.脉冲宽度和峰值电流越大，放电间隙越小。( ) 7.在线切割加工中，当电流表的指针稳定不动，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。( ) 8.在线切割机床加工中，工件受到的作用力较大。( ) 9.线切割机床通常分为两大类，即快走丝机床和慢走丝机床。( ) 10.快走丝线切割机床加工速度快。( ) 11.慢走丝线切割机床加工速度慢。( ) 12.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。( ) 13.在电火花线切割加工过程中，可以不使用工作液。( ) 14.线切割加工中工件几乎不受力，所以加工中工件不需要夹紧。( ) 15.线切割加工中应用较普遍的工作液是乳化液，其成分和磨床使用的乳化液成分相同。( ) 16.电火花线切割在加工厚度较大的工件时，脉冲宽度应选择较小值。( ) 17.电火花线切割编程时，起始切割点尽量选在交点处，避免产生切入痕迹。( ) 18.如果线切割单边放电间隙为0.01mm, 电极丝直径为0.18mm，则加工圆孔时的电极丝补偿量为0.19mm。( ) 19.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。( ) 20.有UV锥度装置的线切割机床可以加工任意曲面零件。( ) 21.普通两轴联动线切割机床只能加工平面类零件。( ) 22.快走丝线切割机床常用电极丝为钼丝。( ) 23．快走丝线切割机床加工大厚度零件时，为了便于排屑，可用普通煤油作为工作液。( ) 24.普通快走丝线切割机床可以进行修光加工。( ) 25.电火花线切割机床一般采用正极性接法。( ) 26.电火花线切割机床常采用负极性接法。( ) 27.为了减少工件在切割过程中变形而影响精度，加工凸模时常常需要加工穿丝孔。( ) 28.电火花线切割机床的导电块常采用纯铜作为导电块，因为纯铜的导电性能好。( ) 29.慢走丝线切割机床采用去离子纯净水作为工作液，工作液需要循环过滤。( ) 30快走丝线切割机床的电极丝采用往复循环式走丝方式，当电极丝断裂后才进行更换。( ) 31.快走丝线切割机床一般使用水基乳化液作为工作液。( ) 32.快走丝线切割机床主要使用3B代码编程，也可以使用G代码编程。( ) 33.采用3B代码编程时，程序数值的单位为毫米。( ) 34.用线切割机床可以加工圆锥通孔。( ) 35.当脉冲宽度增大时，切割速度增快，电极丝的损耗也增大。( ) 36.加工大厚度零件时，需要提高走丝速度，以便于排屑。( ) 37.利用线切割机床加工铝件时，加工一段时候后，电极丝与导电块接触处会出现火花。
快走丝、慢走丝和中走丝
快走丝、慢走丝和中走丝 线切割机床分：中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM）。 什么是快走丝线切割机床？快走丝是电火花线切割的一种，也叫高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS），其电极丝（一般采用钼丝）作高速往复运动，走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，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，是我国独创的电火花线切割加工模式。1960年，苏联首先研制出靠模线切割机床。中国于1961年也研制出类似的机床。早期的线切割机床采用电气靠模控制切割轨迹。当时由于切割速度低，制造靠模比较困难，仅用于在电子工业中加工其他加工方法难以解决的窄缝等。1966年，中国研制成功采用乳化液和快速走丝机构的高速走丝线切割机床，并相继采用了数字控制和光电跟踪控制技术。此后，随着脉冲电源和数字控制技术的不断发展以及多次切割工艺的应用，大大提高了切割速度和加工精度。 什么是慢走丝线切割机床？低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，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。目前精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。 什么是中走丝线切割，中走丝电火花线切割机（Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining简写MS-WEDM），属往复高速走丝电火花线切割机床范畴，是在高速往复走丝电火花线切割机上实现多次切割功能，被俗称为“中走丝线切割”。中走丝技术在这里指出，所谓“中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切割机床，即走丝原理是在粗加工时采用高速
中走丝、慢走丝、快走丝线切割是怎样区分的
中走丝、慢走丝、快走丝线切割是怎样区分的？ 在日常生活中，我们常常听说中走丝、慢走丝、快走丝，对于业内人来说，可能是非常的简单，但是对于业外人来说，不知道三者之间到底应如何区分？本文简单介绍一下，三者的区别。如要更细了解请查找更多的相关的资料。 首先，中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床。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。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”）、低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”）和立式自旋转电火花线切割机（V ertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型（俗称龙门型）。 快走丝是指钼丝来回走动，这样比较节约钼丝，但是精度低，一般国产线切割机使用。 中走丝也是电火花线切割机床的一种，工作原理是利用连续移动的钼丝（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。其走丝速度及工件质量介于快走丝和慢走丝之间所以叫做中走丝，准确的说：中走丝是快走丝的升级产品，所以也可以叫：能多次切割的快走丝，所以它的加工速度接近于慢走丝，而加工的质量也趋于慢走丝。走丝速度在1～12m/s之间，可以根据需要进行调节。 慢走丝线切割DK7632慢走丝是电火花线切割的一种英文简写是（WEDM-LS）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。它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，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：一类是慢走丝（也叫低速走丝电火花线切割机床）电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，精度达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。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。而且采用先进的电源技术，实现了高速加工，最大生产率可达220mm2/min。 中走丝,慢走丝,快走丝总称线切割机床. 线切割机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），它是一种电加工机床,靠钼丝通过电腐蚀切割金属（特别是硬材料、行状复杂零件，同时，利用高能量密度的电火花放电烧蚀原理进行加工的。 线切割机床原理 （1）数控线切割机床在加工时，切割刀具（铜丝或钼丝）和工件之间加有20KHz、150v的直流脉冲电压。电极丝与工件之间的脉冲放电。当刀具和工件之间的距离足够近时（约0.01mm），电压击穿冷却切削液介质，在线切割机的切割刀具和工件靠近的全长上均匀放电，高能量密度电火花放电瞬间温度可以达到7000℃或更高，高温使被切削金属瞬间汽化，生成金属氧化物，熔融于切削液中，被移动中的线切割机刀具带出加工区域。 （2）电极丝沿其轴向（垂直或Z方向）作走丝运动。