数控电火花线切割
数控电火花线切割加工实验
数控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加工的原理、特点和应用以及编程方法和格式。
2．了解计算机辅助加工的概念和加工过程。
3．熟悉数控线切割机床的操作方法。
二、实验内容1．简单图形手工编程练习；2．设计创意图形并用计算机修改及自动编程；3．加工创意图形；三、实验设备1．硬件设备；计算机，扫描仪，线切割机床。
2．软件：图形矢量化软件，图形修改软件，数控线切割机床控制软件。
四、线切割加工介绍1．线切割加工原理、特点和应用线切割加工是线电极电火花加工的简称，是电火花加工的一种，其基本原理如图所示。
被切割的工件作为工件电极，钼丝作为工具电极，脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上。
钼丝与工件之间施加足够的具有一定绝缘性能的工作液<图中未画出）。
当钼丝与工件的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，工作液被击穿，在钼丝与工件之间形成瞬间放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来。
若工作台带动工件不断进给，就能切割出所需要的形状。
因为贮丝筒带动钼丝交替作正、反向的高速移动，所以钼丝基本上不被蚀除，可使用较长的时间。
线切割机床程序输入方法有三种：键盘输入，穿孔纸带输入和磁盘输入。
线切割能加工各种高硬度、高强度、高韧性和高脆性的导电材料，如淬火钢、硬质合金等。
加工时，钼丝与工件始终不接触，有0.01mm左右的间隙，几乎不存在切削力；能加工各种冲模、凸轮、样板等外形复杂的精密零件及窄缝等；尺寸精度可达0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可达1.6m。
2．数控线切割机床组成部分数控线切割机床的外形如图所示，其组成包括机床主机、脉冲电源和数控装置三大部分。
<1）机床主机部分机床主机部分由运丝机构、工作台、床身、工作液系统等组成。
运丝机构:电动机通过联轴节带动贮丝筒交替作正、反向转动，钼丝整齐地排列在贮丝筒上，并经过丝架作往复高速移动<线速度为9m/s左右）。
数控电火花线切割编程
（5）选择轮廓内侧的箭头，表示补 偿量的方向指向轮廓内侧。
（6）输入穿丝点（5，0）回车。 （7）右击使穿丝点与退回点重合， 系统自动生成加工轨迹。
（8）单击主菜单“文件”→“另存 文件”，输入文件名WZY01_HH.EXB， 单击“保存”。
（4）根据交点坐标值及各线段的加 工顺序，逐段编制切割程序。
（5）为防止出错，应对编制的程序 进行必要的检查和检验。
6.2.2 ISO代码线切割程序
1．ISO代码编程格式
一般来说，慢走丝线切割机床通常采 用ISO代码来编制加工程序。ISO代码的 编程格式如下：
/ N4 G2 X±53 Y±53 I±53 J±53 F22 D2 T±13 M2
自动编程结束生成代码文件后，根据 线切割控制系统的不同应选用不同的传输 方法。一般来说传输3B格式代码和传输G 代码的方法是不同的。
1．运用同步方式传输3B
格式代码程序
（1）依次单击菜单“线切 割”→“代码传输”→“同步传输”。
（2）选择要传输的文件名（如 WZY01_HH.3B）。
（3）操作机床控制器使其处于收信 状态，并确定通信电缆连接无误。
谢谢收看
图6-26 线切割加工工件平面图
1．加工轨迹的生成
（1）利用CAXA软件的CAD功能按 1∶1绘制图6-26所示线切割加工工件平面 图形。
（2）依次单击“线切割”→“轨迹 生成”按钮，系统弹出“线切割轨迹生成 参数表”对话框。
（3）按空格键，在弹出的拾取工具 菜单中选择“链拾取”，然后用鼠标单击 L1直线，此时沿L1直线方向出现一对反向 的绿色箭头。
电火花线切割工艺
数控线切割工艺分析
一、电火花线切割加工工艺路线确定
电参数、工 艺指标
一、审图（工艺分析）
分析图样是保证工件质量和工件的综合技术指 标的第一步。 在零件图的工艺分析中，首先要挑出不能进行 或不宜用线切割加工的工件图样，大致有如下几 种情况： ① 表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后无法进行手工研磨的工件。 ② 窄缝小于电极丝直径加放电间隙的工件，或图形内拐角处不允许带有电极丝 半径加放电间隙所形成的圆角的工件。 ③ 非导电材料。 ④ 厚度超过丝架跨距的零件。 ⑤ 加工长度超过x、y拖板的有效行程长度，且精度要求较高的工件。
（6）数控装置
主要作用是在电火花线切割加工过程中，按加工要求自动控制电极丝相对工件的 运动轨迹和进给速度来实现对工件的形状和尺寸加工。
思
考
落料模凹模
线切割加工如图凹模刃口尺寸，已知材料为Cr12， 已知凸凹模双面间隙为0.01～0.02 mm。讨论以下问题：
1.分析零件图 2.选择线电极的材料和尺寸 3.确定穿丝孔的位置 4.加工过程中应注意的问题
1 ～ 15 m· -1 min 单向
去离子水 黄铜、铜、钨、钼 晶体管脉冲电源，开路电压300V 左右，工作电流1～32A 0.02～0.05mm
切割速度 表面粗糙度
加工精度 电极丝损耗 重复精度
20 ～ 160 mm2· -1 min 3.2 ～ 1.6 μm
±0.01 ～ ±0.02 mm
20 ～ 240 mm2· -1 min 1.6 ～ 0.8 μm
其次，对可进行数控线切割加工工件的分析
线电极轨迹与加工面距离l=d／2+δ
尖角和凹角尺寸分析
线电极轨迹： 零件凹角半径： R1≥l=d／2+δ 零件尖角半径： R2= R1—Z/2
电火花线切割说明书
19LENGTH：
TARGET：
TIMES OF COPY：
2：MOTOR PHASING：XY UV
3：AUTO POWER OFF：NO
4：UPPER PULLEY HEIGHT：128000
GOOD：
图4-2
表示已进入READY：菜单。等待用户按键选择相应功能。
1．供电电源：3相50HZ；380V
（202V、220V、346V、416V）；
2．消耗功率：<1.5KW；
3．脉冲电源电流：0～5A；
4．脉冲电源空载电压：90～100V；
5．圆弧最大控制半径：33m；
6．电极丝线径补偿：0～9999μm；
7．斜度加工最大角度：1.5º；
8．程序最大容量：2048段；
第七节设备维护保养及一般故障的分析处理…………………(63)
第一章线切割控制设备及操作
第一节概述
一．数控电火花线切割加工工作原理
DK7725电火花线切割机床是采用金属丝（通常叫电极丝）作为工具（电极），在脉冲电压作用下，利用液体介质被击穿后形成电火花放电时，在为花通道中瞬间产生作用而使金属被蚀除下来的原理。本机床是由微型计算机控制，使电极丝按预定的轨迹进行切割加工。
第四节控制系统操作
一．控制机面板说明
1．控制机面板布置参见图4-1。
(1)急停机按钮。
(2)开机按钮。
(3)指示灯。
(4) DISPLAY/→存储段检查键/光标右移键。
(5) GOOD进入GOOD：菜单转换键。
(6) CUT切割加工键。
(7) INPUT纸带信息输入键。
(8) EDIT编辑键、大字显示键。
=2五相十拍电机；=5对称于X轴；=6对称于Y轴；
数控电火花线切割机床编程
3）计数方向G
• 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。
斜线的计数方向
圆弧的计数方向
加工精度。若选择X轴作为移动方向，X拖板就会在X方向移动5步。此时系统 通过计算，认为加工已经到达终点。事实上，此时也已经加工到B点，不会造
成丢步现象，保证了加工精度。
①加工直线
• |Ye|>|Xe|时，取Gy； • |Xe|>|Ye|时，取Gx； • |Xe|=|Ye|时，一般
情况下，取Gx或 Gy均可。但从插补 原理方面分析，当 终点在Ⅰ、Ⅲ象限 时，应取Gy；当终 点在Ⅱ、Ⅳ象限时， 应取Gx。
圆弧加工示意图
• 从图中可以看到，圆弧AB在X轴上投影为5，在Y轴上投影也为5。这就意味着X 拖板和Y拖板一共移动10步，其中X拖板移动5步，Y拖板移动5步。若选择Y轴 作为移动方向，Y拖板就会在Y方向移动5步。此时系统通过计算，认为加工已
经到达终点。事实上，此时仅加工到B’点，而不是B点，造成丢步现象，影响
3.圆弧编程
• 例 加工如图所示圆弧线段，试编写程序。
• ①建立坐标系 坐标系原点位于圆弧线段AB的原点O点处。
• ②起点坐标Xa=2250，Ya=500,终点坐标Xb=500，Yb=2250，则Xe=2250，Ye=500； • ③由于|Xb|＜|Yb|，所以记数方向G=Gx。 • ④记数长度J=Jx=2250-500=1750。 • ⑤由于圆弧起点A处于第一象限，且按加工方向看，圆弧AB为逆圆，所以加工
2）坐标值X、Y
DK77系列 电火花数控线切割机床 使用说明书
?DK77系列电火花数控线切割机床使用说明书一、机床的主要用途本机床主要是以加工坚硬（硬质合金、淬火钢）精密复杂中小型金属零件。
由于本机床采用数字控制，具有高自动、高适应性等优点，可广泛用于仪器、仪表、汽车行业的工具、试制车间，加工各种冲模、靠模、样板、硬质合金等超硬金属件以及异形零件等。
二、主要规格1、机床及技术参数DK77系列数控电火花线切割机床主参数?注：1.工作台行程实际超程，超程尺寸可咨询厂方。
2.小锥度加工0~10°，大锥度加工0~40°。
3.机床最大切割厚度不计精度，不包括硬质合金。
2、加工精度切割28×40八角形纵剖面上尺寸差 0.015mm横剖面上尺寸差 0.020mm3、工作台手轮移动量手轮转一周工作台移动量为4mm，手轮每格工作台移动量为0.01mm。
4、贮丝筒贮丝筒拖板最大移动量150mm贮丝筒尺寸（直径×长度）Φ156×184电极丝选用直径 0.12~0.22mm最大贮丝长度 270m电极丝速度 11m/s5、脉冲当量工作台 0.001mm6、步进电机??7、机床总功率贮丝筒电机 A02－7124 370W 1400r/min 三相工作液泵电机 DB－25 120W 25L/min8、外形尺寸控制柜（长×宽×高）600×500×670mm ??9、重量三、机床吊运见示意图1 吊装时，先要卸掉机床拖板及贮丝筒拖板的罩壳。
?四、机床安装1、先检查机床有无空脚，再将机床放稳，将框式水平仪放置在X、Y向拖板上，利用床身底部的调整螺钉，调整机床的安装水平，在纵横方向均不得超过0.04/1000mm。
五、机床概述本机床由数字程序控制来加工直线和圆弧组成的各种复杂的金属冲模与零件，加工最高生产率达80mm2／min，加工表面粗糙度（生产效率＞20mm2／min）Ra≤2.5μm。
机床由主机、高频电源和控制器三大部分组成。
电火花线切割机运丝机构及控制讲解
1 绪论1.1前言电火花线切割机床是一类在模具制造等行业中广泛应用的典型数控机床。
电火花割加工技术WEDM(Wire Electrieal Diseharse Machining)自问世以来，得到了迅速的发逐步成为机械制造领域中的一个重要组成部分。
高速走丝电火花线切割机床是通过线具电极，对工件进行脉冲性放电加工的。
工作时脉冲电源的正极接工件，负极接电极电极丝由储丝筒带动往复移动，通过控制工件的运动轨迹和速度，从而切割出符合技求的工件。
由于其加工性能与被加工材料无关，而且在加工过程中无切削力，从而容工复杂、精密和高硬度的零件，特别是对薄壁、窄缝零件的加工更具有优势。
工材精密复杂零件、微细零件的加工中占有极其重要的地位。
近年来，在电机模具行业，模具工业的增长，高速冲硬质合金模具的不断推出，模具的大型化和精密化，采用电线切割来加工模具逐渐被广泛认可。
目前国内外的线切割机床约占电加工机床的60％，在低速走丝线切割机床诞生后不久，我国也自行研制出具有首创性的高速走丝线机床。
数十年来，这种机床对我国的制造业发展做出了很大贡献。
由于其价格低廉、比高，因而受到国内许多中小型企业和工厂的青睐，广泛应用于仪器仪表、家用电器车和电机等行业，尤其在加工制造方面发挥了巨大作用。
据统计，目前我国数控高速线切割机床约有10余万台，居世界第一位，2002年国内线切割机床产量1。
5万台，其大部分是高速走丝的线切割机床。
近年来，随着电子技术、计算机技术和控制技术的高速发展，电加工机床的数控也不断地取得了长足的进步。
传统的CNC技术由于通用性差、通讯能力弱以及不便于功能等缺点，已逐渐不适应现代制造业发展的要求。
因此，目前数控技术正在向通用放式实时动态全闭环控制的模式发展，开放式的数控系统已逐渐成为新一代数控系统流。
尽管我国的高速走丝电火花线切割机床与慢速走丝机床相比，在结构、工艺和数术等方面仍有一定差距，但是仍非常适合于加工中等精度和表面粗糙度的零件或模具此提高线切割加工设备的性能(如：实现高速走丝电火花多次切割技术、角度旋转、尖理等功能)对加快我国制造业的发展有着重要意义。
数控第章数控电火花线切割编程
工作时间较长、程序编制和检验难度大旳情况，加工中心常用此措施。 当加工中使用旳刀具较多时，为了降低换刀次数，缩短辅助时间，能 够将一把刀具所加工旳内容安排在一种工序（工步）中。
• 2、按安装次数划分 合用于工件旳加工内容不多旳工件，
2.装夹
主要考虑下列几点：
（1）夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工 部位要敞开。要求夹持工件后夹具等某些组件 不能与刀具运动轨迹发生干涉。
（2）必须确保最小旳夹紧变形。
（3）装卸以便，辅助时间尽量短。
（4）能够考虑同步装夹数个工件进行加工。
（5）夹具构造应力求简朴。
（6）夹具应便于与机床工作台及工件定位表面 间旳定位连接。
• （2）对曲率变化较大旳变斜角面，用四坐标联动加工 难以满足加工要求时，可用x、y、z 、A和B（或C转
轴）旳五坐标联动数控铣床，以圆弧插补方式摆角加 工，如下图b所示。图中夹角A和B分别是零件斜面母 线与z坐标轴夹角在zOy平面上和xOz平面上旳分夹角。
• （3）还可用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或 圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后旳残 留面积用钳修旳措施清除。如下图，因为鼓形 铣刀旳鼓径能够做得比球头铣刀旳球径大，所 以加工后旳残留面积高度小，加工效果比球头 铣刀好。
• 对于刚性差、精度高旳零件？ 应该：工序分散
1.5 加工顺序安排
一、切削加工工序旳安排 • （1）先粗后精 当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、
半精加工、精加工。假如精度要求更高，还涉及光整加工几种阶段。
• （2）基准面先行原则 用作精基准旳表面应先加工，任 何零件旳加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件 总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面，箱体类零件总 是先加工定位用旳平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔 系和其他平面。
数控电火花线切割机床的基本编程方法
邯郸职业技术学院教案教研室：机电一体化教研室授课教师：贾建军授课总结邯郸职业技术学院讲稿教研室：机电一体化教研室授课教师：贾建军第20次课第5章电火花线切割加工技术5.3 数控电火花线切割机床的基本编程方法2. ISO代码数控程序编制(1) 坐标系设定指令G92；指令格式：G92 X_ Y_ I_ J_ ；其中X和Y值确定了线丝起始点的坐标值，也就是借助丝的当前坐标值确定了程序原点；I 确定零件的厚度，J确定零件编程表面到工作台面之间的距离。
如果零件在编程表面的上部I为正值，反之I为负值，如下图所示。
I和J的具体应用参见G51、G52。
（a）I为正值J为正值（b）I为负值J为正值(2)快速点定位指令G00；指令格式：G00 X＿Y＿U＿V；其中X和Y指定编程表面上的终点坐标；本机床除了工作台在XOY坐标平面内可以实现联动外，丝头也可以在其工作面内联动（该面与XOY平行），U和V是指丝头在由G92的I指定的平面（与上述J指定的编程表面平行）上偏移一个距离（U和V对于G90和G91是一致的）。
G00在绝对坐标系时，指出运动的终点坐标，在相对坐标系中指出运动的距离。
(3) 直线插补指令G01指令格式：G01 X＿Y＿U＿V＿F＿；其中X和Y指定终点坐标，U和V同G00。
在伺服模式，运动速度由机床条件决定，F不起作用；在常量模式，F指定运动速度。
(4) 圆弧插补指令G02、G03；指令格式：G02 X＿Y＿I＿J＿U＿V＿K＿L＿F＿；G03 X＿Y＿I＿J＿U＿V＿K＿L＿F＿；其中G02指定顺时针圆弧，X和Y指定圆弧的终点，I和J指定圆弧的起点相对于圆心的增量值。
U和V指定圆弧终点偏移向量，K和L指定圆弧中心偏移向量；G03指定逆时针圆弧，其它字的内容与G02相同。
例：运动轨迹如下图所示，丝线的初始坐标为（170，30），程序如下：绝对坐标系：G92 X170.0 Y30.0；G90 G03 X110.0 Y90.0 I-60.0 J0.0；G02 X90.0 Y50.0 I-50.0 J0；相对坐标系：G91G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 J0.0；G03 X-20.0 Y-40.0 I-50.0 J0.0；(5) 插入圆角指令插入圆角指令用来指定在本程序段下一个程序段之间加上一段半径值为R的过渡圆弧。
电火花线切割编程
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冷却液
选择合适的冷却液，以降 低切割过程中的热量和工 具磨损。
03 电火花线切割编程实例
简单零件编程实例
编程步骤
根据零件图纸，确定加工参数，如切割速度、进给速度、电极丝半径等。然后 使用编程软件，如AutoCAD或Mastercam，绘制零件图形并生成加工路径。 最后将加工路径传输到线切割机床上进行加工。
环保与可持续发展
关注环保和可持续发展， 研发低能耗、低污染的加 工技术，减少资源浪费。
未来挑战与机遇
技术创新与人才培养
01
加强技术创新和人才培养，推动电火花线切割编程技术的持续
发展。
市场需求与竞争
02
关注市场需求变化和竞争态势，及时调整产品和服务策略，满
足客户需求。
跨界合作与产业链整合
03Biblioteka 加强跨界合作和产业链整合，拓展业务领域和市场空间，实现
互利共赢。
05 结论
总结
电火花线切割技术是一种高效、高精度的加工方法，广 泛应用于机械、模具、航空航天等领域。
在编程过程中，需要根据工件材料、切割厚度、表面质 量要求等因素选择合适的电参数和机械参数。
编程是电火花线切割加工中的关键环节，合理的编程策 略可以提高加工效率、加工精度和降低加工成本。
随着计算机技术的发展，自动化编程和智能化编程已成 为电火花线切割技术的重要发展方向。
对未来研究的建议
深入研究电火花线切割的物理 机制和放电状态，为优化电参
数提供理论支持。
探索新型的电极丝材料和涂层 技术，以提高加工效率和延长
电极丝使用寿命。
结合人工智能和机器学习技术 ，开发高效、智能的编程算法 ，提高加工过程的自动化和智 能化水平。