数控电火花快走丝线切割原理概述PPT(24张)
《线切割教程》课件
调整冷却液流量和压力，确保冷却液能够 充分覆盖电极丝和工件表面，起到良好的 冷却和排屑效果。
04
线切割编程技术
线切割G代 码、HPGL等，以及它们的特点和使 用范围。
软件
列举常见的线切割编程软件，如 AutoCAD、Mastercam、Fusion 360等，并简要介绍它们的功能和优 缺点。
钢丝
具有较高的强度和耐热性，适用 于加工各种硬度较高的金属材料
。
铜丝
具有较好的导电性和耐腐蚀性，适 用于加工各种有色金属和合金材料 。
钨丝
具有极高的熔点和硬度，适用于加 工各种高硬度、高熔点的材料。
电极丝的走丝速度和张力
走丝速度
影响加工效率和加工质量，根据不同 的加工需求选择合适的走丝速度。
张力
保持电极丝的稳定性和刚性，防止电 极丝抖动或弯曲，从而影响加工精度 和表面质量。
加工实例二：非金属材料的切割
总结词
线切割技术同样适用于非金属材料的切 割，如玻璃、陶瓷、石材等。
VS
详细描述
与传统的切割方法相比，线切割技术在非 金属材料切割中具有更好的加工效果和更 高的加工效率。它能够实现无损切割，减 少材料浪费，同时保持材料的原有性能。 在玻璃、陶瓷、石材等材料的切割中得到 广泛应用。
03
线切割加工工艺
线切割加工前的准备
设备检查
确保线切割机的各个部 件正常工作，包括电源 、控制系统、电极丝等
。
工件准备
清洗工件表面，去除油 污和杂质，以便于加工
和保证精度。
电极丝安装
选择合适的电极丝，并 按照要求安装到线切割
机的电极丝头上。
工作液准备
选择合适的工作液，如 乳化液或切削液，并确 保其浓度和清洁度符合
第3章_电火花线切割加工
* 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。
2021/7/13
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。
2021/7/13
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。
2021/7/13
线切割机原理
线切割机床的加工原理（1）线切割——数控电火花线切割加工的简称。
（2）工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。
（3）由于它利用的是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。
（4）工作原理如图2所示。
图2 线切割机床的加工原理1－－数控装置2－－储丝简3－－导轮4－－电极丝5－－工件6－－喷嘴7－－绝缘板8－－脉冲发生器9－－液压泵10－－水箱11－－控制步进电动机（5）当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时，两者之间即产生火花放电而切割工件。
（6）通过数控装置l发出的指令，控制步进电动机11，驱动X、Y两托板移动，可加工出任意曲线轮廓的工件。
线切割机床（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。
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。
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“线切割机床”）、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（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三类。
线切割编程及加工课件
线切割加工过程：
对零件工艺分析后可用软件自动编程或手工编程，程序输
入数控装置后通过功放自动控制步进电机，带动机床工作台和
工件相对电极丝沿X、Y方向移动，完成平面形状的加工。数
控装置自动控制工件和电极丝之间的相对运动轨迹的同时，检
测到的放电间隙大小和放电状态信息经变频后反馈给数装置来
控制进给速度，使进给速度与工件材料的蚀除速度相平衡，维
直线 坐标原点为线段起点，X、Y分别取线段在对应方 向上的增量，即该线段在相对坐标系中的终点坐标的绝对 值。X、Y允许取比值，若X或Y为零时，X、Y值均可不写，
但分隔符号保留。例如 B2000B0B2000GxL1 可写为BBB2000GxL1。
圆弧 坐标原点为圆心，X、Y取圆弧起点坐标的绝对值， 但不允许 取比值。
27
3．计数方向G Gx —取X方向进给总长度计数 GY——取Y方向进给总长度计数
直线： 用线段的终点坐标的绝对值进行比较，哪个方向 数值大，就取该方向作为计数方向。即：
|Y|> |X|时，取GY； |Y|< |X|时，取Gx； |Y|=|X|时，取Gx或GY，有些机床对此专门规定。
28
3．计数方向G Gx —取X方向进给总长度计数 GY——取Y方向进给总长度计数
(1)偏差判别 判别加工点对规定图形的偏离位置，以决 定工作台的走向。
(2)工作台进给 根据判断的结果，控制工作台在X或Y方 向进给一步，以使加工点向规定图形靠拢。
(3)偏差计算 在加工过程中，工作台每进给一步，都由 机床的数控装置根据数控程序计算出新的加工点与规定图形之 间的偏差，作为下一步判断的依据。
14
2、坐标工作台
坐标工作台安置在床面上，包括上层工作台面、中层中拖 板、下层底座，还有减速齿轮和丝杠螺母等构件。两个步进 电动机经过齿轮减速， 带动丝杠螺母，从而 驱动工作台在XY平面 上移动。控制器每发出 一个进给脉冲信号，工 作台就移动lμm，则称 该机床的脉冲当量为 1μm/脉冲。
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。
卷绕在丝筒上的电极丝（一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝）与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在张紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。
安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。
工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。
当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。
图百」数控电火花线切割机床工作原理圏1-X作液 2亠泵 3-酸唏 4导向轮5—工杵6—丝简『一脉冲电游呂一电扱丝9—坐标工作台10-数控装置11 一步进跑动机二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。
习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工, 把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。
从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。
在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。
三、电火花线切割机的主要加工对象1．加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。
以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。
2．加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。
《线切割教程》课件
结论
1 线切割技术越来越普及
随着制造业的发展，线切割技术正变得越来 越普及，成为制造业中不可或缺的一部分。
2 线切割的前景广阔
线切割技术在精密加工、模具制造和汽车零 部件等领域有广阔的应用前景。
参考文献
1. 《线切割技术百科全书》 2. 《线切割原理与应用》 3. 《现代制造技术》
线切割的优点
线切割具有高精度、无热变形、无毛刺和无应力等优点，适用于复杂形状和高精度要求的工 件。
设备
线切割机的类型
线切割机分为两种主要类型：铜 丝电火花线切割机和钼丝电火花 线切割机。
线切割机的结构
线切割机的工作原理
线切割机由控制系统、机械系统、 切割系统和辅助系统组成。
线切割机通过在工件上施加脉冲 电流，将导丝加热至高温，然后 以高速进行切割。
切割材料
金属
线切割适用于各种金属材料，如钢、铝、铜、 钛等，可以切割出复杂的形状和细节。
非金属
线切割也适用于一些非金属材料，如陶瓷、塑 料和复合材料，可以实现精细的切割和加工。
切割技巧
1 切割前的准备工作
在切割前需要进行材料表面的清洁和定位，以确保切割的准确性和质量。
2 切割时的注意事项
在切割过程中需要注意导丝的张力、切割速度和冷却液的使用，以保证切割效果和工作 安全。
《线切割教程》PPT课件
线切割教程是一个全面的介绍线切割术的课程。本课件将涵盖线切割的概 述、设备、切割参数、切割材料、切割技巧和结论等内容。
概述
什么是线切割？
线切割是一种以导电丝为工具进行切割的加工技术，可以用于加工各种金属和非金属材料。
线切割的应用
线切割广泛应用于制造业，如模具制造、航空航天和汽车零部件生产等领域。
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。
简述线切割,电火花加工原理
简述线切割,电火花加工原理
线切割是一种以导电材料为工件的电火花加工方法之一。
它利用电火花放电的原理，在工件与电极之间应用电压，使电流经过工件形成高能量的电弧，通过电弧的热和化学反应，将工件进行切割或切割成所需的形状。
电火花加工原理是利用非常细小的放电电流，在工件与电极之间产生火花放电。
当电极靠近工件时，电极和工件之间会产生高压电场，导致放电通路形成。
电流通过工件和电极之间的放电通路时会产生非常高的温度和能量，导致电极和工件材料部分蒸发、熔化或被腐蚀。
线切割的原理如下：首先，使用导电性的铜丝作为电极，通过电极与工件之间的电场形成高能量放电通路；然后，控制电压和间隙大小，使放电通路稳定和可靠；接着，在电极与工件之间产生高频放电，通过电流的高温和能量，使工件表面材料蒸发、熔化或被腐蚀；最后，通过移动电极与工件之间的相对位置，实现对工件的切割或切割成所需的形状。
线切割具有高精度、高效率和广泛适用性的优点，适用于各种导电材料的切割，特别适用于需要高度精密度和复杂形状的工件。
线切割广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
1 电火花线切割的基本原理
是利用移动的细金属丝（铜丝或钼丝） 作为工具（接高频脉冲电源的负极），对 工件（接高频脉冲电源的正极）进行脉冲 火花放电、切割成形。
12
3 电火花线切割机床的基本结构
⑤数控装置其控制电极 丝相对于工件按一定轨 迹运动的同时，还实现 进给速度的自动控制， 以维持正常的稳定的切 割加工。 →轨迹控制 →加工控制
13
a 轨迹控制
——精确控制电极丝相对工件的运动轨迹， 以获得所需的形状和尺寸。
高速走丝线切割机床：较简单的步进电 机开环系统。
5
图 电火花线切割生产应用
6
2 电火花线切割的工艺特点
——金属材料的硬度和韧性不影响加工速度。 对非金属材料的加工也正在研究中。
①不像电火花成形加工那样制造特定形状的工具 电
极，而是采用直径不等的细金属丝作工具电极， 因
此切割用的刀具简单，大大降低生产准备工时。
②利用计算机辅助制图自动编程软件，可方便地 加
自动找中心：使孔中的电极丝自动找正 后，停止在孔中心处。
Байду номын сангаас16
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
自适应控制：在工件厚度变化的场合， 改变规准之后，能自动改变预置进给速 度或电参数（包括加工电流、脉冲宽度、 间隔等），不用人工调节就能进行高效 率、高精度的加工。
低速走丝线切割机床：伺服电机＋码盘 的半闭环系统。
少量超精密线切割机床：伺服电机＋磁 尺/光栅的全闭环系统。
14
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
进给控制：根据加工间隙的平均电压或 放电状态的变化，自动调整进给速度， 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。
8
2 电火花线切割的工艺特点
⑦加工对象主要是平面形状，台阶盲孔型零件无 法进行加工。但能实现锥面加工。 ⑧当零件无法从周边切入时，工件上需钻穿丝孔。
9
3 电火花线切割机床的基本结构
①床身部分一般为铸 件，是坐标工作台、绕 丝机构及线架的支承和 固定基础。通常采用箱 式结构，应有足够的强 度和刚度。床身内部可 安置电源和工作液箱。
第5章 数控电火花快走丝线切割 的基础知识
5·1 电火花快走丝线切割的工作原理 5·2 数控电火花快走丝线切割机床的型号及主
要技术参数
5·3 数控电火花快走丝线切割加工的安全技术 规程
5·4 数控电火花快走丝线切割机床的使用规则 及维护保养方法
5·5 电加工的主要名词术语
1
5·1 电火花快走丝线切割的工作原理
电极丝的 运行速度
电火花快走丝线切割：高速往复运动，8-12m/s 电火花慢走丝线切割：低速单向运动，0.2m/s
3
1高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别
4
图5-1 电火花线切割原理
储丝筒使钼丝作 正方向交替移动。
脉冲电源供给 加工能量。
工作台在水平面两个坐标方向各 自按预定的控制程序，根据火花间 隙状态作伺服进给运动，合成各种 曲线轨迹，把工件切割成形。
短路回退：记忆电极丝经过的路线。发 生短路时，改变加工条件并沿原来的轨 迹快速回退，消除短路，防止断丝。
15
b 加工控制
——在加工过程中对伺服进给、短路回退、 间隙补偿、自适应控制、自动找中心、 电源装置、走丝机构、工作液系统等进 行控制。
间隙补偿：加工凸模时，电极丝中心轨 迹应向原图形之外偏移进行间隙补偿， 以补偿放电间隙和电极丝半径；加工凹 模时，电极丝中心轨迹应向原图形之内 偏移进行间隙补偿。
3.放电间隙与放电通道
4.电蚀
电蚀产物
加工屑
金属转移
5.开路电压、放电电压、加工电压、击穿电压
6.短路峰值电流、短路电流、加工电流
7.电参数、电规准火花放电
8.开路脉冲、工作脉冲、短路脉冲
脉冲前沿、脉冲后沿
20
5·5 电加工的主要名词
9.切割速度与进给速度 10.多次切割、锥度切割
21
5·5 电加工的主要名词
①放电加工EDM：在一定的加工介质中，通过两极 之间的火花放电或短电弧放电的电蚀作用来对材
料 进行加工的方法。
22
5·5 电加工的主要名词
②电火花加工：当放电加工置采用脉冲放电（火 花
放电）形式来进行加工。 ③电火花穿孔：贯穿的二维型孔的电火花加工。
包 括截面通孔、变截面通孔。 ④电火花成形：三维型腔和型面的电火花加工，
工复杂形状的直纹表面。
7
2 电火花线切割的工艺特点
④电极丝在加工中是移动的，不断更新（低速走 丝）或往复使用（高速走丝），可以完全或短时 间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。 ⑤依靠计算机对电极丝轨迹的控制和偏移轨迹的 计算，可方便地调整凹凸模具的配合间隙，依靠 锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成。 ⑥对于粗、中、精加工，只需调整电参数即可， 操作方便，自动化程度高。
17
5·2 电火花快走丝线切割机床的型号 及主要技术参数
5·3 电火花快走丝线切割加工的安全 技术规程
5·4 电火花快走丝线切割机床的使用 规则及维护保养方法
略
18
5·5 电加工的主要名词
1.放电加工：
电火花加工
电火花穿孔
电火花成形
线电极电火花加工
2.放电
脉冲放电
火花放电
电弧放电
二次放电
19
5·5 电加工的主要名词
10
3 电火花线切割机床的基本结构
②坐标工作台部分一般 为采用“十”字滑板、
滚 动导轨和丝杠传动副将 电动机的旋转运动变为
工作台的直线运动。通 过两个坐标方向各自的
进给运动，合成各种平
11
3 电火花线切割机床的基本结构
③走丝机构使电极丝以一定的 速度运动并保持一定的张力。 在高速走丝机床上，一定长度 的电极丝平整地卷绕在储丝筒 上，储丝筒通过联轴器与驱动 电机相连。电动机带动储丝筒 由专门的换向装置控制作正反 向交替运动，同时沿轴向移动。 走丝速度等于储丝筒周边的线 速度。通常8～12m/s。在运动 过程中，电极丝由线架支承， 并依靠导轮保持电极丝与工作 台垂直或倾斜一定几何角度。