数控电火花线切割加工工艺
数控电火花线切割加工工艺与编程
数控电火花线切割加工工艺与编程数控电火花线切割加工工艺与编程是一种创新的加工方法，它利用程序控制的电脑技术，将电火花线切割机器中的电气放电机构与移动控制机构的技术结合起来，精密地切割出各种复杂形状的金属材料或非金属材料，得到高精度的加工结果。
数控电火花线切割加工工艺的基本原理是利用放电加热将工件材料熔化或蒸发掉，并通过程序精确定位和控制电极与工件的距离，在放电中加以控制，使放电的控制和定位达到高精度的加工要求。
在数控电火花线切割加工工艺中，编程是非常关键的一环。
编程就是根据图样或三维模型建立数控切割程序的过程，其核心是刀具路径的优化和控制策略的确定。
编程需要遵循一定的规范，需要根据材料属性、机床性能、刀具特性等因素进行不同的处理。
数控电火花线切割加工工艺的编程过程中，需要首先进行几何建模，将模型导入电脑，然后进行CAD图形设计，确定刀具路径和控制策略，再建立CAM加工程序，得到数控切割的参数。
在编程中，需要考虑到材料的切割性能，加工过程中的热效应，断电保护、电极磨损等问题，使切割结果达到高质量和高效率。
在数控电火花线切割加工工艺的实施过程中，还需要注意一些技术要点。
首先是清洁工件表面，以确保电极与工件之间的间隙均匀；其次是对电极进行选择和安装，这需要结合切割材料的特性和要求；另外还需要标定工件坐标系，确保程序的准确性；最后是进行切割参数的优化，这需要进行多次试切，寻找最佳的加工参数。
数控电火花线切割加工工艺与编程具有很高的自动化程度，可以极大地提高加工效率和加工质量。
在精密工件制造、零部件加工、模具制作等领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步，数控电火花线切割加工工艺和编程将会不断创新和完善，为现代制造业发展起到更加重要的作用。
数控 电火花 线切割
放电峰值电流对工艺指标的影响
放电峰值电流增大，单个脉冲能量增多，工件放电痕 迹增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度数值增 大，电极丝损耗增大，加工精度有所下降。因此第 一次切割加工及加工较厚工件时取较大的放电峰值 电流。
工件接在脉冲电源的正极，电极丝接负极 。
种类
快走丝：走丝速度 8～10m/s，往复运动（我国独创） 慢走丝：走丝速度＜ 0.2 m/s，单向运动
2电火花线切割加工特点
• （1）加工对象不受硬度的限制，可用于一般切削方法 难以加工或者无法加工的金属材料和半导体材料，特别 适合淬火工具钢、硬质合金等高硬度材料的加工；但无 法加工非金属导电材料。
为了实现锥度加工，最常见的方法是在上 丝架的上导轮上加两个小步进电动机，使上丝 架上的导轮作微量坐标移动(又称U、V轴移动)， 其运动轨迹由计算机控制。
②线切割机床控制系统（7.1）
• 控制系统在电火花线切割加工中起着重要作用，具体体 现在两方面：
• (1) 轨迹控制作用。它精确地控制电极丝相对于工件
• 一、线切割加工的主要工艺指标 • 二、电参数对工艺指标的影响 • 三、非电参数对工艺指标的影响 • 四、合理选择电参数
一、主要工艺指标
– 线切割速度（mm2/min）：在保证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的总和。 最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能 达到的最大切割速度。 高速走丝：切割速度 20～180mm2/min，切割效率20mm2/(min.A) 低速走丝：切割速度 20～240mm2/min 切割效率：每安培电流的切割速度（ mm2/min A）
数控电火花线切割加工
数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工技术（简称EDM）是一种高精度加工技术。
从1970年代开始，欧美等国家就开始大规模应用EDM技术进行制造业的加工，尤其是钢模等工具的加工领域。
随着科学技术的迅速发展，EDM加工技术在国内的发展越来越迅猛。
本文将深入探讨EDM加工技术的基本原理、加工特点和应用领域。
一、EDM加工技术的原理EDM加工技术是一种利用电火花的放电原理进行加工的技术。
该技术是通过在工件表面上形成一个电火花放电区域，然后通过电极在工件上移动，从而以放电所破坏的任何材料为导向面进行放电加工。
其基本原理就是用铜电极和工件之间的电场来产生放电，以达到材料加工的效果。
二、EDM加工技术的特点1、高精度EDM加工技术具有非常高的加工精度。
最小加工精度可以达到几微米。
这种精度的实现主要得益于电极和工件之间的放电距离非常短，因此实现了高精度加工。
2、适用性广EDM加工技术是一种非接触式加工技术，不会产生机械性变形，还可以对材料进行无需透过的加工。
这种特点使得EDM加工技术被广泛应用于制造业的各个领域，如钢模、微孔加工、局部加热、特种材料加工等领域。
3、加工效率高EDM加工技术擅长处理小型工件，能够以高速度进行加工，并且适合加工硬度较高的材料。
其加工速度比传统加工方式快数倍。
同时，EDM加工技术还可以实现多种复杂形状的加工。
三、EDM加工技术的应用1、模具加工在模具的制造过程中，EDM加工技术几乎不可或缺。
在制造钢模等高精度模具时，人们越来越依赖EDM加工技术来提高高精度模具的生产效率和质量。
例如EDM加工技术可以用来制造汽车制动器，轮胎、零部件等。
2、微孔加工EDM加工技术在微细加工领域也具有潜力，可以用来加工出各类细小的孔洞和小圆形孔，例如墨盒的喷嘴孔、医疗器械的药孔等。
3、局部加热EDM在融合、碳化、钎焊和热处理等领域中，可充当局部加热剂，并被广泛地应用。
四、EDM加工技术发展趋势随着科学技术的不断发展，EDM加工技术还有很多的发展方向和潜力。
第三章电火花线切割加工
（1）3B代码简介
• 我国常用的3B编程代码格式为：
–B x B y B J G Z
• 5）加工指令Z :
–传送被加工图形的形状、所在象限和加工方向等信息的加工直线
–直线在一、二、三、四象限时，用L1、L2、L3、L4表示 –圆弧起点在一、二、三、四象限时，分别用SR1、SR2、SR3、
SR4或NR1、NR2、NR3、NR4表示（SR:顺圆，NR：逆圆）
• G82——半程移动指令，G82使加工位置沿指定 坐标轴返回一半的距离，即当前坐标系中坐标 值的一半的位置
• G84—校正电极丝指令，G84指令能通过微弱放 电校正电极丝与工作台的垂直，在加工前一般 要先进行校正。
第三十九页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
系统辅助功能指令M
• M00——程序暂停，按“回车”键才能执行 下面程序，丝电极在加工中进行装拆前后应 用；M02——程序结束，系统复位；
第七页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
第八页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
第九页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
1)床身
• 铸件 • 安装固定基础
第十页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
2）工作台
• 安装工件并实现工件进给的部份 • 分别由两台步进电动机驱动，通过滚珠丝杠螺
母副传动
1—床身 2—下拖板
第二页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
电火花线切割加工示意图
• 1—数控装置 2—贮丝筒 3—导轮 4—丝电极 5—工 件 6—喷嘴 7—绝缘板 8—脉冲发生器 9—油泵 10—油箱 11—步进电机
第三页，编辑于星期五：十七点 二十一分。
（２）电火花线切割加工特点
•与电火花成型相比，电火花线切割加工有如下特点：
数控电火花线切割加工(教材)
6.3 数控电火花线切割工艺基础
三、电火花线切割典型夹具、附件及工件装夹 工件装夹的形式对加工精度有直接影响。电火花 线切割加工机床的夹具一般是在通用夹具上采用压板 螺钉固定工件。 1、通用工夹具、附件 （1）压板夹具 （2）磁性夹具 （3）分度夹具 （4）数控回转工作台
6.3 数控电火花线切割工艺基础
（4）工作液对加工指标的影响 低速走丝大都采用去离子水作为工作液，只 有在特殊精加工时才采用绝缘性能较高的煤油。 高速走丝大都使用专用乳化液。根据加工工 艺情况选用不同的乳化液。
6.3 数控电火花线切割工艺基础
（5）工件材料内部残余应力的影响 对热处理后的毛坯进行线切割时，由于残余应力的 影响容易变形。为了减小变形应该如下措施： 1）改善热处理工艺，减少内部残余应力。 2）减少切割体积，在淬火前先用切削加工方法把 中心部分材料切除或预钻孔，使热处理变形均匀发生。 3）精度要求高的，采用二次切割法。第一次加工 单边留下余量0.1~0.5㎜，余量大小根据淬硬程度、工 件厚度、壁厚等确定。第二次加工时将第一次加工的 变形切除。
6.3 数控电火花线切割工艺基础
（4）放电峰值电流ip 放电峰值电流是决定 单脉冲能量的主因素之一。 ip增大，单个脉冲 能量增多，切割速度迅速提高，表面粗糙度数 值增大，电极丝损耗比较大甚至容易断丝。加 工精度有所下降。粗加工及切割厚件时应取较 大的放电峰值电流，精加工时取较小的放电峰 值电流。 （5）放电波形 电火花线切割加工的脉冲电 源主要有晶体管矩形波脉冲电源和高频分组脉 冲电源。
电火花线切割加工工艺
电火花线切割加工工艺1．间隙补偿方法电极丝与被加工材料之间有一定的放电间隙（0.01㎜）。
因此，实际加工的凸模尺寸比图纸要求尺寸小。
凹模尺寸比图纸要求尺寸大。
电极丝偏移方向选择如图3.35所示：图3.35 电极丝偏移方向1）基准件补偿值的确定基准件：按图纸要求加工，符合图纸尺寸要求的零件。
基准件补偿值＝实际电极丝半径＋单边放电间隙。
编程时按电极丝中心运动轨迹线尺寸来编程。
编制如图3.36（a）所示的凸模程序：先画出电极丝偏移后的切割轨迹线，如图3.36（b）所示虚线，并计算出切割轨迹线的尺寸；最后按照偏移后的电极丝切割轨迹线尺寸编程。
（a）零件图（b）轨迹图图3.36例题：如3.36（b）所示，已知钼丝半径为0.18，单边放电间隙为0.01mm，以A点为起始切割点逆时针方向编写凸模程序。
程序如下：B42200 B0 B42200 GX L1B0 B20100 B20100 GY L2B8100 B0 B16200 GY NR1B0 B11900 B11900 GY L4B9800 B0 B9800 GX L3B0 B12000 B12000 GY L2B16200 B0 B16200 GX L3B0 B20200 B20200 GY L42）配合件补偿值确定：配合件：与基准件按一定的间隙配合的零件。
配合件补偿值＝基准件补偿值－单边配合间隙2．正确选取引入、引出线位置和切割方向1）．起始切割点（引入线的终点）的确定起始切割点的选择原则如下：（1）当切割工件各表面粗糙度要求不一致时，应在较粗糙的面上选择起始切割点。
（2）当切割工件各表面粗糙度要求相同时，首选图样上直线与直线的交点，其次是选择直线与圆弧的交点和圆弧与圆弧的交点。
（3）当工件各面粗糙度相同时，又没有相交面，起始切割点应选择在钳工容易修复的凸出部位。
（4）避免将起始切割点选择在应力集中的夹角处，以防止造成断丝、短路等故障。
2）引入、引出线位置与切割路线的确定一般原则是使工件与其夹持部位分离的切割段安排在总的切割程序末端。
电火花线切割编程加工工艺及实例
切割路径规划
避免频繁换向
在切割过程中，应尽量减少电极丝换向的次数，以降低对电极丝的损耗和避免 影响切割精度。
考虑热影响
在规划切割路径时，应考虑到加工过程中产生的热量对工件的影响，合理安排 切割顺序和冷却时间。
切割速度与进给速度
切割速度选择
根据工件材料、厚度及切割质量要求选择合适的切割速度，切割速度过快可能导 致断丝或降低加工质量，过慢则影响加工效率。
电火花线切割编程加 工工艺及实例
目录
CONTENTS
• 电火花线切割加工概述 • 电火花线切割编程技术 • 电火花线切割加工工艺 • 电火花线切割加工实例 • 电火花线切割加工质量与控制
01 电火花线切割加工概述
定义与特点
定义
高精度加工
材料适应性强
加工复杂形状
环保节能
电火花线切割加工（ Wire Electrical Discharge Machining ，简称WEDM）是一种 利用连续移动的细金属 丝作为电极，对工件进 行脉冲放电切割的加工 方法。
加工特点
钛合金硬度大、熔点高，对切割工艺和设备要求较高。
加工工艺
选择合适的电极丝和脉冲电源，优化切割参数和冷却方式，确保钛合金零件的加工质量和 安全性。同时需注意合理选用电极丝材料和规格，以及调整工作液的成分和压力，以确保 加工过程的稳定性和切割质量的可靠性。
05 电火花线切割加工质量与 控制
加工精度与误差分析
加工精度
电火花线切割能够实现高精度的加工，其精度主要取决于机床的精度、电极丝的直径、切割速度和进给速度等因 素。
误差分析
误差来源主要包括机床误差、电极丝误差、工件装夹误差、编程误差等，通过对误差来源的分析，可以采取相应 的措施减小误差，提高加工精度。
数控电火花线切割加工(wire cut EDM)的特点与工艺
数控电火花线切割加工（ ｉ ｕ Ｄ ） ｗ ｒ ｃｔ Ｍ 的 ｅ Ｅ 特点与工艺
李鸿鹏 中航工业昌飞公司
攮奠 ： 文对 数控 电火花 线切割加 工 的 本
特 点以及线切割加工 中引起 模具加 工零件 变 形的各种 因素作 了 八分析， 实践经验中提 深 从
出了一些解决途径和有效加工方法， 相信对提 高模具加工质量具有一定的线切割加工工艺 ２ １薄 工件的 加工 ．
图２ 所示 的凸模 也是从坯 料 外切入 ， 图 此 形没有较 大的 圆弧 段 ， 变形 时切缝 不是 闭合 ， 而是张 开。继 续切割ＨＧ 段时 ， 凸模上 的ＡＢ 和
关 键词 ： 具加 工 １ｗＥ Ｍ ；加 工 工 模 Ｄ
一
１ １ 用来 加工一般切 削方法 难以Ｊ Ｔ 或 ． ｌ ＿ Ｕ 有些 工件 切 割后 ， 寸总 是 出现 明 显偏 尺 无法 加工的形状 复杂的工件 ， 如冲摸 、凹凸模 差 ， 检查机床精度 、数控柜和程序 都正常 ， 最
及外形复杂的精密零件等 。 后才发现是 因为变形引起 的。 １ ２ 不 像电火花成 形加工那 样要制造特 ． ２２ １工件变形和开裂 ．． 定 形状的工具 电极 ， 而是采 用直 径不等的铜 丝 或 钼 丝等 作 工具 电 极 ， 因此 切割 用 的 刀具 简
种新的 工艺形式 ， 它是利用移动 的细 金属丝 响 ， 因而 电极丝很容易产生抖动。 ，。 Ｊ 、 作为工具 电极 ， 在金属 丝与工件 间通 以脉冲电 另外 ， 割薄 工件的速 度快 ， 切 变频 进给也 而 速 流 ， 用脉冲放 电的电腐蚀作用对 工件进行切 快 ， 步进 电机的速 度有 一定 的技术 范 围， 利 割加工的 。 度太快时（ 指超过它承受的最 高脉冲频率） 会产 ｉ 数控线 切割 加工零件的精 度高 ， 适应平面 生失步和丢步现 象 ， 这些都 会影响工件 的加工 复 杂形状 零件 的加工 ， 具有 应用 灵活 ， 工周 精度。为克服 上述现象 ， 证薄工件的 加工质 加 保 期短 ， 节约材料等特点。 量， 建议采取下列措施 ： 目前在新产 品的研 制和开发中 ， 量采用 大 ２ １ １把加工 电压调至５ Ｖ ．． ０ 左右 ； 数控 线切割技 术来直接切割零 件 ， 缩短研 发周 ２ １２调整脉宽 ， ．． 使之小于１ Ｓ ０ ｌ ｕ 图３ 未淬火件张 Ｉ变形 图４ ＝ １ 淬火件切割 期 。然 而 ， 先进 的机床 ， 再 如果 没有重 视加 工 ２ １３ 加 工电流控 制在０ ２ ．Ａ范围 后变形 ．． ．～０ ３ 的 工艺技 术与 操作技 巧 ， 没有做 到工 艺合理 ， 内 ； ⑤ 尖 角处 开裂 是 不能 高效地 加 工出高 质量的 工件 。因此 在 ２１４减小 电极丝抖动 。 ．． 图５ 为较 大的 凹模 ， 因内形尖 角处 没有较 ， 实际操作过程中 ， 必须重视有关加工技术 。 如果储 丝筒是直流 电机拖 动的 ， 变电 大的工艺 圆角ｒ所 以当切去 内框体积较大时 ， 则改 枢 电压， 降低转速 ； 如果 是交流 电机 拖动的 ， 使材料应 力平 衡受到严重破 坏 ， 则 致使尖 角处 因 １ 数控 电火花线切剖加工的特点 应力集中而开 裂 随着数控 电火花 线切割机 床的 普及 ， 电火 在Ａ、Ｂ、Ｃ 的任意两 相 中串接 ｌ～ｌ ｉ、 相 Ｏ ５２ 花线 切割机 床 已逐渐 从单一 的冲 裁模具 加工 ７ ｗ线绕电阻 ， ５ 降低相电压， 使其换 向过渡时 间 ⑥凹模 中间部 位宽度变小 图６ 为一 个长宽 向 各类模具 及 复杂精 密模具 和其 他各类 零件 稍为拉长 ， 实现软换向 ， 减少抖动 ； 比较 大的窄 长 凹模 ， 在切 割后 测量时 ， 发现 槽 ２ １ ５在上下导轮 之间加 宝石夹持 器； ．． 的中 间部 位变窄 ， 这是 由于图形中的长槽 和小 的加工方向转移 。其应用越 来越 广泛 。 数控线切 割加工具有 电火花加 工的共性 ， ２ １６ 如果装置夹持 器有困难 ， 可采用 槽的应力变形所引起的。 ．． 也 金 属材料的硬度和韧性 并不影 响其加 工 ， 电火 辅料 加厚的方法 ， 大厚度 ， 阻尼增加 ， 加 使 从而 花线 切割 主要用来加 工淬火钢 和硬 质合金 ； 可 防止电极 丝抖 动。使用这种 方法比较 简便 ， 当 前绝 大多数电 火花线 切割机 ， 采用数字程序 而且加工 电参数也不需要调整改动。 都 控制 ， 其工艺特点如下 ： ２２减少与防止工件的变形和开裂 ．
数控电火花线切割加工
6.3.2工件的装夹与调整
1、工件的装夹
装夹工件时，必须保证工件的切割部位位于机床工作台纵向、横向进给的允许围之，避免超出极限。同时应考虑切割时电极丝运动空间。夹具应尽可能选择通用（或标准）件，所选夹具应便于装夹，便于协调工件和机床的尺寸关系。在加工大型模具时，要特别注意工件的定位方式，尤其在加工快结束时，工件的变形、重力的作用会使电极丝被夹紧，影响加工。
2nd
C722
H124
60
1.0
6.0～7.0
3 rd
C752
H114
60
0.7
9.0～10.0
4th
C782
H109
60
0.3
9.0～10.0
40
1st
C433
H178
34
7.5
1.2～1.5
2nd
C723
H128
60
1.5
5.0～6.0
3rd
C753
H113
65
1.1
9.0～10.0
4th
C783
图6.10目测法调整电极丝位置
（2）火花法
如图6.11所示，移动工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差。
图6.11火花法调整电极丝位置
1、电极丝的选择
电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)围，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm围，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm围。
电火花线切割加工工艺
在电火花成型加工中，脉冲间隔的变化对加工表面粗糙度影 响不大。在线切割加工中，在其余参数不变的情况下，脉冲 间隔减小，线切割工件的表面粗糙度数值稍有增大。这是因
为一般电火花线切割加工用的电极丝直径都在0.25 mm以下， 放电面积很小，脉冲间隔的减小导致平均加工电流增大，由
于面积效应的作用，致使加工表面粗糙度值增大。
分析图纸
准 备工 作 环 节
电极丝准备
上
丝
垂 直度 校 核
工件准备 打 穿丝 孔 工 件装 夹
电极丝定位
编程
工艺分析 选 择工 艺 基 准 确 定切 割 路 线 编 写加 工 程 序
加工
图 线切割加工的步骤
检验 加工时间 加工精度 表 面粗 糙 度
3.3.2 线切割编程
目前生产的线切割加工机床都有计算机自动编程功能，即可 以将线切割加工的轨迹图形自动生成机床能够识别的程序。
及加工较厚工件时取较大的放电峰值电流。
放电峰值电流不能无限制增大，当其达到一定
临界值后，若再继续增大峰值电流，则加工的稳定性变差，
加工速度明显下降，甚至断丝。
2．脉冲宽度ti
增大脉冲宽度ti，线切割加工的速度提高，表面粗糙
度变差。这是因为当脉冲宽度增加时，单个脉冲放电能量
增大，放电痕迹会变大。同时，随着脉冲宽度的增加，电
例如，加工精密小零件时，精度和表面粗糙度是主要指标，加 工速度是次要指标，这时选择电参数主要满足尺寸精度高、表 面粗糙度好的要求。
加工中、大型零件时，对尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些， 故可选较大的加工峰值电流、脉冲宽度，尽量获得较高的加工 速度。
此外，不管加工对象和要求如何，还需选择适当的脉冲间隔， 以保证加工稳定进行，提高脉冲利用率。线切割程序与其它数控床的程序相比，有如下特点：
电火花线切割加工工艺技术
电火花线切割加工工艺技术简介电火花线切割（Electric Discharge Machining，EDM），又称电脉冲加工或放电加工，是一种利用电火花放电的原理进行金属加工的非传统加工方法。
该技术广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等行业，在这些行业中，电火花线切割被用来切割、修复和加工各种金属材料。
工艺原理电火花线切割利用电火花的热作用和腐蚀作用将工件金属材料腐蚀剥离，从而实现线形切割的加工目的。
其工艺原理可以概括为以下几个步骤：1.放电启动：通过电极与工件之间的电极间隙，施加相对高压的脉冲电源，从而引发电火花放电。
2.电火花放电：电极与工件之间的电火花产生高温和高压的等离子体。
等离子体中的高温融化了工件表面的金属材料，高压将融化的金属材料腐蚀剥离。
这个过程不断重复，直到完成整个加工。
3.冷却清洗：在放电过程中，线切割液冷却和清洗电火花所产生的碳化物等杂质，保持电极与工件之间的间隙稳定。
4.定位移动：通过控制电极的运动，将电极定位到需加工的位置，并沿着特定轨迹移动，实现相应的切割。
工艺特点1.高精度加工：电火花线切割工艺能够实现高度精密的加工，可满足对精度要求较高的零件的加工需求。
2.无切削力：电火花线切割是一种非接触式加工方式，不会对材料产生切削力，因此适用于较脆和硬度较高的材料。
3.无限制形状：电火花线切割可以加工各种形状的孔、槽和复杂曲线等，具有很强的灵活性。
4.适用多种材料：电火花线切割适用于几乎所有导电材料，如钢、铝、铜、钛、合金等。
5.表面质量好：电火花线切割加工的表面质量较好，具有较低的粗糙度和一定程度的光洁度。
6.能耗较高：由于需要产生高能量的电火花放电，电火花线切割的能耗相对较高。
7.加工速度慢：电火花线切割加工速度较慢，通常需要长时间才能完成一个工件。
加工条件进行电火花线切割加工时，需要依据材料和加工要求确定合适的加工参数。
以下是影响电火花线切割加工的关键条件：1.电极与工件材料：电极一般采用铜、铜合金等导电性材料；工件可以是导电性材料，如钢、铝、铜等。
第十章电火花数控线切割加工机床
五、影响线切割加工的工艺因素(7)
影响线切割加工的主要工艺因素(4)：
放电波形 脉冲放电波形的前沿和后沿以陡些为好。如图10-2所 示，如果脉冲前沿不陡，则气化爆炸力不强，使金属蚀除量少 ，且击穿点早晚不统一，单个脉冲放电能量有差别，使加工表 面粗糙度不均匀，前、后沿不陡，还限制了脉冲频率的提高。 必须指出，前、后沿太陡会加快电极丝损耗。总之，在相同的 工艺条件下，高频分组脉冲常常能获得较好的加工效果。电流 波形的前沿上升比较缓慢时，电极丝损耗较少。不过当脉宽很 窄时，必须有陡的前沿才能进行有效的加工。
•20
五、影响线切割加工的工艺因素(4)
影响线切割加工的主要工艺因素(1)：
脉冲宽度Ti 脉冲宽度的大小标志着单个脉冲能量的 强弱，对加工效率、零件的表面粗糙度和加工稳定性 影响最大。对于不同的工件材料和工件厚度，应合理 地选择适宜的脉冲宽度。脉冲宽度越宽，单个脉冲的 能量就越大，切割效率也越高。由于放电间隔较大， 所以加工较稳定，但是表面粗糙度就差。工件越厚， 脉冲宽度应酌情增大，为保证一定的表面粗糙度要求 ，原则上应以机床走步均匀和不短路为电火花线切割加工，必须具备以下几个条件：
工件与电极丝之间保持合适的放电间隙； 合适的电规准参数； 一定绝缘性能的工作液； 满足要求的运动：电极丝作走丝运动，工作台作进给
运动；
•8
一、线切割加工原理(5)
线切割加工的主要部件分别完成下面的功能(1)：
输入输出设备 向数控系统输送加工指令或将数控系统 的运算指令输送到执行机构或操作面板上。
•17
五、影响线切割加工的工艺因素(1)
线切割加工的主要工艺指标(1)：
切割速度υ 是指在保持一定的表面粗糙度的情况下， 单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和， 单位为㎜2/min。最高切割速度υmax是指在不计切割方 向和表面粗糙度等条件下，所能达到的切割速度。通 常高速走丝线切割速度为40~80㎜2/min，它与加工电 流大小有关，为比较不同输出电流脉冲电源的切割效 果，将每安培电流的切割速度称为切割效率，一般切 割效率为20㎜2/（min·A）。
电火花线切割加工工艺
第五章数控电火花线切割加工工艺与编程第一节数控电火花线切割加工概述序号：37要紧内容：一、数控线切割加工机床简介电火花线切割机床组成：机床本体、操纵系统、脉冲电源、运丝机构、工作液循环机构和辅助装置〔自动编程系统〕。
线切割机床可分为高速走丝机床和低速走丝机床。
二、数控线切割加工原理及特点1．数控电火花线切割加工原理它是通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐作用，对工件进行加工的一种工艺方法。
数控电火花线切割加工的根基原理：利用移动的细金属导线〔铜丝或钼丝〕作为工具线电极〔负电极〕，被切割的工件为工件电极〔作为正电极〕，在加工中，线电极和工件之间加上脉冲电压，同时工作液包住线电极，使两者之间不断产生火花放电，工件在数控系统操纵下〔工作台〕相对电极丝按预定的轨迹运动，从而使电极丝沿着所要求的切割路线进行电腐蚀，完成工件的加工。
2．数控线切割加工的特点〔1〕能够加工难切削导电材料的加工。
例如淬火钢、硬质合金等；〔2〕能够加工微细异形孔、窄缝和复杂零件，可有效地节约宝贵材料；〔3〕工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件及细小零件；〔4〕有利于加工精度的提高，便于实现加工过程中的自动化。
〔5〕依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成形机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙能够任意调节。
三、数控线切割加工的应用1．外形复杂、带穿孔的、带锥度的电极；2．注塑模、挤压模、拉伸模、冲模；3．成形刀具、样板、轮廓量规的加工；4．试制品、特不外形、特不材料、宝贵材料的加工。
小结电火花线切割机床组成、电极丝〔负电极〕、工件〔正电极〕。
第二节数控线切割加工工艺指标及工艺参数要紧内容：一、线切割加工的要紧工艺指标1．切割速度υ2．切割精度3．表层粗糙度4．线电极的磨损量二、碍事工艺指标的要紧因素及其选择1．加工参数对工艺指标的碍事和选择〔1〕峰值电流is〔2〕脉冲宽度Ton〔3〕脉冲间隔Toff〔4〕走丝速度〔5〕进给速度快速走丝线切割加工参数的选择见表5-2。
数控电火花线切割加工
第六章 数控电火花线切割加工第三节 数控电火花线切割加工机床的分类与组成一、数控电火花线切割加工机床的分类 1．数控电火花线切割加工简述电火花线切割加工是电火花加工的一个分支，是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法，它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，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工。
2．数控电火花线切割加工机床的分类（1）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和高速走丝方式线切割机床。
（2）按加工特点分：可分为大、中、小型以及普通直壁切割型与锥度切割型线切割机床。
（3）按脉冲电源形式分：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线切割机床。
3．数控电火花线切割加工机床的型号示例二、数控电火花线切割加工机床的基本组成数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分。
1．控制台控制台中装有控制系统和自动编程系统，能在控制台中进行自动编程和对机床坐标工作台的运动进行数字控制。
2．机床主机 机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。
图6-1为快走丝线切割机床主机示意图。
（1）坐标工作台 它用来装夹被加工的工件，其运动分别由两个步进电机控制。
（2）运丝机构 它用来控制电极丝与工件之间产生相对运动。
（3）丝架 它与运丝机构一起构成电极丝的运动系统。
它的功能主要是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，以满足各种工件（如带锥工件）加工的需要。
（4）冷却系统 它用来提供有一定绝缘性能的工作介质——工作液，同时可对工件和电极丝进行冷却。
图6-1 快走丝线切割机床主机第二节数控电火花线切割的加工工艺与工装一、数控电火花线切割的加工工艺线切割的加工工艺主要是电加工参数和机械参数的合理选择。
电加工参数包括脉冲宽度和频率、放电间隙、峰值电流等。
数控电加工工艺——数控线切割机床的加工工艺
加工前必须观察电阻率表的显示，特别是机床刚启动 时，应让机床先运转一段时间达到所要的电阻率时才开始 正式加工。
数控线切割机床的加工工艺
（4）工件装夹及常用夹具。工件装夹的一般要求：
① 工件的基准面应清洁无毛刺。
数控线切割机床的加工工艺
1-X轴伺服电机；2-Y轴伺服电机 3-数控柜；4-穿孔纸带；
5-V轴伺服电机；6-U轴伺服电机 7-上导向器；8-工件；9-下导向器
图7-21 四轴同时控制
数控线切割机床的加工工艺
b. 丝电极驱动装置。它又称为走丝系统。丝电极驱动 装置，如图7-22所示。
1-工作台；2-夹具；3-工件；4-脉冲电源； 5-电极丝；6-导轮；7-丝架8-工作液箱9-储丝筒
数控加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
数控线切割机床的加工工艺
一、数控电火花线切割加工简介
1. 数控电火花线切割加工原理 数控电火花线切割加工的过程中主要包含下列3部分内 容(图7-18)。
图7-18 电火花线切割加工原理图
数控线切割机床的加工工艺
① 电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电。 在正负极之间加上脉冲电源，当来一个电脉冲时，在电极 丝和工件之间产生一次火花放电，在放电通道的中心温度 瞬时可高达10000°C以上，高温使工件金属熔化，甚至 有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分汽 化，这些汽化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并 具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸，将熔化和汽 化的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。
图7-22丝电极驱动装置示意图
数控线切割机床的加工工艺
第10章数控电火花线切割加工
国内现有的线切割机床大多为快走丝机 床，主要原因是一是价格比较低，二是钼丝 可重复使用，但是它的缺点是精度不够高， 而且穿丝比较麻烦。
国外的产品和国内近些年开发的线切割 机床大都为慢走丝机床。它的特点是精度高， 穿丝容易，但是价格偏高，黄铜丝为一次性 的，切割工件后将不再使用，故黄铜丝的消 耗量比较大。
数控电火花线切割机型号DK7725的含 义如下：
数控电火花线切割机床的主要技术参数 包括：工作台行程（纵向行程×横向行程）、 最大切割厚度、加工表面粗糙度、加工精度、 切割速度以及数控系统的控制功能等。
10.2 数控电火花线切割机床的编程指令
数控电火花线切割机床的控制系统按 操作者的“指令”去控制机床实现工件的 加工过程。因此，操作者必须事先把待切 割工件的几何图形，编制成控制系统所能 接受的指令代码，这就是数控电火花线切 割编程。
图10.5 数控电火花加工的插补原理图
（5）机床附件
机床的附件包括机床上的导轮、导电块、 挡块和导轮轴承，还有套筒手柄和钼丝垂直 校正器。
2.数控电火花线切割机床的主要技术参数
国内数控电火花线切割机床型号的编制是 根据JB1838-76《金属切削机床型号编制方法》 之规定进行的。机床型号由汉语拼音字母和阿 拉伯数字组成，它表示了机床的类别、特性和 基本参数。
◆床身 一般为铸件，是坐标工作台、 绕丝机构及丝架的支承和固定基础。
◆坐标工作台 采用由X方向和Y方向 组成的“+”字拖板、滚动导轨和丝杆传动 副将步进电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， 可组合成各种平面图形轨迹。
◆走丝机构 在高速走丝机床上，将一定长 度的电极丝平整地卷绕在贮丝筒上，采用恒张力 装置控制电极丝的张力。采用该装置一方面用来 控制上丝时的电极丝的张力，另一方面用来控制 机床加工一段时间后电极丝由于伸长造成的丝的 张力变化。
数控电火花线切割技术
数控电火花线切割技术讲义二00三年三月数控电火花线切割加工§1 电火花线切割加工的工作原理和工艺特点电火花线切割加工的工作原理电火花线切割简称线切割.它是在电火花穿孔,成形加工的基础上发展起来的.它不仅使电火花加工的应用得到了发展,而且某些方面已取代了电火花穿孔,成形加工.线切割机床已占电火花机床的大半.其工作原理如图1—1所示.绕在运丝筒4上的电极丝1沿运丝筒的回转方向以一定的速度移动,装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对与电极丝做成型运动.脉冲电源的一极接工件,另一极接电极丝.在工件与电极丝之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液,电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙,连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件.图1—1 电火花线切割的工作原理1—电极丝; 2—导轮; 3—工件; 4—运丝筒; 5—线架; 6—脉冲电源电极丝的粗细影响切割缝隙的宽窄,电极丝直径越细,切缝越小.电极丝直径最小的可达φ0.05,但太小时,电极丝强度太低容易折断.一般采用直径为0.1~0.3mm 的电极丝.根据电极丝移动速度的大小分为高速走丝线切割和低速走丝线切割.低速走丝线切割的加工质量高,但设备费用,加工成本也高.我国普遍采用高速走丝线切割,近年正在发展低速走丝线切割.高速走丝时,线电极采用高强度钼丝,钼丝以8~10m/s的速度作往复运动,加工过程中钼丝可重复使用.低速走丝时,多采用铜丝,电极丝以小于0.2m/s的速度作单方向低速移动,电极丝只能一次性使用.电极丝与工件之间的相对运动一般采用自动控制,现在已全部采用数字程序控制,即电火花数控线切割.工作液起绝缘,冷却和冲走屑末的作用.工作液一般为皂化液.二,电火花线切割加工的特点和应用电火花线切割能切割加工传统方法难于加工或无法加工的高硬度,高强度,高脆性,高忍性等导电材料及半导体材料.由于电极丝极细,可以加工细微异形孔,窄缝和复杂形状零件.工件被加工表面受热影响小,适合于加工热敏感性材料.同时,由于脉冲能量集中在很小的范围内,加工精度较高,线切割加工精度可达0.02~0.01mm,表面粗糙度可达Ra1.6μm.加工过程中,工具与工件不直接接触,不存在显著的切削力,有利加工低刚度工件.由于切缝很细,而且只对工件进行轮廓加工,实际金属蚀除量很少,材料利用率高,对于贵重金属加工更具有重要意义.与电火花成形相比,以线电极代替成形电极,省去了成形工具电极的设计和制造费用,缩短了生产准备时间.电火花线切割加工的缺点是生产率低,且不能加工盲孔类零件和阶梯表面.电火花线切割主要用于各种冲模,塑料模,粉末冶金模等二维及三维直纹面组成的模具及零件.也可切割各种样板,磁钢,硅钢片,半导体材料或贵重金属,还可进行微细加工,异形槽和试件上标准缺陷的加工.广泛用于电子仪器,精密机床,轻工,军工等.§2 电火花数控线切割机床的组成,传动及功能简介电火花数控线切割机床的组成电火花数控线切割机床由主机,数控装置,脉冲电源装置等三部分组成.(1)主机部分由工作台,运丝装置,丝架,锥度装置,夹具,操纵盒,工作液箱,床身,防水罩等组成.工作台和锥度装置均可在水平面内移动,工作台的移动轴称为X轴,Y轴,锥度装置的移动轴称为U轴,V轴.切割带锥度工件时,工作台和锥度装置必须同时移动,从而使电极丝相对于工件有一定的倾斜.把X,Y,U,V四轴同时移动称作四轴联动.操纵盒上设有机床的常用开关. (2)数控装置作为机床的编程,控制系统,其内配备有486以上的微机,装有线切割专用软件,通过操作线切割加工软件,能够实现绘制线切割加工轨迹图,进行自动编程并对线切割加工的全过程进行自动控制.也可以利用"Auto CAD"或"电子图板"等常用绘图软件绘制线切割加工轨迹图.(3)脉冲电源装置为线切割机床提供符合要求的脉冲电源.脉冲电源装置可单独设置,也可与数控装置合并在一个控制柜内.脉冲电源装置上设有各项脉冲参数选择按钮(旋钮).图1-2是FW-1型电火花数控线切割机床外形图.其主要技术参数如下表:主机外形尺寸mm1615×1222×1630工作台尺寸(长×宽)mm650×420X行程mmY行程mmZ行程mmU行程mmV行程mm35032015018(±9)18(±9)工作台最大承重Kg200最大切割厚度mm200最大切割锥度±3.(50mm厚)脉冲当量mm0.001最佳表面粗糙度Ra2.5μm电极丝(钼丝)直径mmφ0.12～0.20图1-2 线切割机床外观图1—动丝筒; 2—线架; 3—锥度装置; 4—电极丝; 5—工作台;6—工作液箱; 7—床身;8—操纵盒; 9—控制柜二,数控线切割机床的传动系统采用步进电机带动滚珠丝杠传动,如图1—3.工作台的传动路线为:X向控制系统发出进给脉冲——步进电机A——齿轮/齿轮——丝杠1—螺母1.Y向控制系统发出进给脉冲——步进电机B——齿轮/齿轮——丝杠2—螺母2.图1-3 线切割机床的传动控制系统每发出一个脉冲,工作台就移动0.001㎜.通过X,Y向两个摇手柄也可以使工作台实现X,Y向移动.运丝装置的传动路线为:运丝电机C——联轴节——运丝筒高速旋转——齿轮/齿轮——丝杠3——螺母3带动拖板——行程开关.运丝装置带动电极丝按一定的速度运行,并将电极丝整齐地饶在运丝筒上,行程开关控制运丝筒的正反转.线架运丝筒旋转带动电极丝往返运动,排丝轮,导轮保持电极丝轨迹,导电块通电.通过手柄转动丝杠,带动上悬臂上下移动.锥度装置位于线架上悬臂的头部,两个步进电机分别控制锥度装置作U,V两个方向运动,实现锥度切割.三,数控线切割机床控制系统功能特点:FW—1型数控线切割机床是数控高速走丝线切割机,采用计算机控制,可X,Y,U,V四轴联动,能与其它计算机和控制系统方便地交换数据,放电参数可自动选取与控制,采用国际通用的ISO代码编程,亦可使用3B/4B格式,配有CAD/CAM系统.主要系统功能如下:·镜像加工·常规锥度切割·比例缩放·上下异形切割·单段运行·四轴联动切割·程序编辑·自动电极丝半径补偿·模拟运行·加工条件自动转换· 1/2 移动·丝杠螺距补偿·接触感知·丝找正·公英制转换·图形实时跟踪·自动找孔中心·中,英,印尼,日,葡,法,西班牙文界面·图形描画·各模块的直接进入,操作快捷· X-Y轴交换·在线操作提示,使用方便·子程序调用§3 数控线切割加工的操作方法与其他机床相比,数控线切割机床的操作部位较多.按其操作部位不同可分为主机操作,计算机程控操作,脉冲电源参数的选择等.以FW—1型数控线切割机床为例分别介绍.主机操作主机的操作包括绕装电极丝,装夹工件和各种开关的操作.1,绕装电极丝绕装电极丝是指将一定长度的电极丝通过线架上各导轮后整齐排列在运丝筒上,以保证电极丝能在线架上作往复运动.上丝前应根据工件高度调整好线架高度,电极丝的松紧应当合适,且要保证电极丝与工作台垂直.2,装夹工件数控高速走丝线切割的装夹特点:(1) 由于快走丝切割的加工作用力小,不象金属切削机床要承受很大的切削力,因而其装夹夹紧力要求不大,有的地方还可用磁力夹具定位.(2) 快走丝切割的工作液是靠高速运行的丝带入切缝的,不象慢走丝那样要进行高压冲水,因此对切缝周围的材料余量没有要求,便于装夹.(3) 线切割是一种贯通加工方法,因而工件装夹后被切割区域要悬空于工作台的有效切割区域,因此一般采用悬臂支撑或桥式支撑方式装夹.工件装夹的一般要求工件的定位面要有良好的精度,一般以磨削加工过的面定位为好.切入点要导电.热处理件要充分回火去应力,平磨件要充分退磁.工件装夹的位置应利于工件找正,并应与机床的行程相适,夹紧螺钉高度要合适,避免干涉到加工过程.对工件的夹紧力要均匀,不得使工件变形和翘起.加工精度要求较高时,工件装夹后,必须用百分表找正.工件装夹完毕,要清除干净工作台面上的一切杂物.3,开关主机除设有电源总开关,急停开关,强电开关外,还设有手控盒,其上有操作停止开关OFF,工作液泵开关PUMP,运丝筒开关WR,暂停开关HALT等,根据需要操作即可.二,加工条件的选择加工条件的选用包括脉冲电源参数的选择,工作液的选择,电极丝的选择.1,脉冲电源参数的选择波形(GP)的选择数控线切割有两种波形可供选择:"0"为矩形波脉冲;"1"为分组脉冲.A:矩形波:波形如图1-3,矩形波加工效率高,加工范围广,加工稳定性好,是快走丝线切割常用的加工波形.B:分组脉冲:波形如图1-4,分组波适于薄工件的加工,精加工较稳定.脉宽(ON)的选择图1 - 3本机脉宽的值为(ON+1)μS,最大为32μS.在特定的工艺条件下,脉宽增加,切割速度提高,表面粗糙度增大,这个趋势在脉宽增加的初期,加工速度增加较快,但随着脉宽的进一步增大,加工速度的增大相对平缓,粗糙度变化趋势也一样.这是因为单脉冲脉宽过大,也就是单脉冲放电时间过长,会使局部温度升高,形成对侧边的加工量增大,热量散发快,因此减缓了加工速度.通常情况下,脉图1 - 4宽的取值要考虑工艺指标及工件的材质,厚度.如果对表面粗糙度要求较高,工件材质易加工,厚度适中,脉宽取值较小,一般在3—10μS.中,粗加工,工件材质切割性能差,较厚时,脉宽取值一般为10—25μS.脉间(OFF)的选择本机脉间的值为(OFF+1)×5Μs,最大值160μS.在特定的工艺条件下,脉间减小,切割速度增大,表面粗糙度增大不多.这表明脉间对加工速度影响较大,而对表面粗糙度影响较小.但脉间不能太小,否则消电离不充分,电蚀产物来不及排除将使加工变得不稳定,易烧伤工件并断丝.脉间太大也会导致不能连续进给,使加工变的不稳定.通常难加工,厚度大,排屑不利的工件,脉间应选长一些,为脉宽的5—8倍较合适.对于加工性能好,厚度不大的工件,脉间可选脉宽的3—5倍.脉间取值主要考虑加工稳定,防短路及排屑,在满足要求的前提下,通常减小脉间以取得较高的加工速度.功率管数(IP)的选择选择投入放电加工回路的功率管数,以0.5为基本选择单位,取值范围为0.5—9.5.管数的增,减决定脉冲峰值电流的大小,每只管子投入的峰值电流为5A,电流越大切割速度越高,表面粗糙度增大,放电间隙变大.一般情况下,中厚度精加工为3—4只管子,中厚度中加工,大厚度精加工为5—6只管子,大厚度中粗加工为6—9只管子. 间隙电压(SV)的选择用来控制伺服的参数,最大值为7.加工状态的好坏,与间隙电压取值密切相关.间隙电压取值过小,会造成放电间隙小,排屑不畅,易短路.反之,加工速度下降,对薄工件一般取01—02,对大厚度工件一般取03—04.电压V电压V,即加工电压值.有两种选择,"0"常压,一般加工时选用."1"低压,一般找正时选用.2,工作液的选择快走丝线切割选用的工作液是乳化液,乳化液具有一定的绝缘性能,良好的洗涤性能,良好的冷却性能和良好的防锈能力.3,电极丝的选择快走丝线切割的电极丝要反复使用,因此要有一定的韧性,抗拉强度和抗腐蚀能力.可用做快走丝电极丝的材料有:钨(W)丝,钼(Mo)丝,钨钼(W50Mo)丝等,常用的丝径有φ0.12,φ0.14,φ0.18,φ0.2几种,根据需要选用.三,计算机编程,控制部分的操作计算机编程,控制部分的操作方法取决于机床控制系统所使用的软件,机床生产厂家不同,所开发的软件各具特点,具体操作方法将有所不同.这里以北京阿奇FW- 1数控线切割的控制系统为例.系统在启动成功后,即出现如图1-5所示的手动模式主画面,系统所有的操作按钮,状态,图形显示全部在屏幕上实现.手动模式主画面与自动模式主画面可分为8大区域.[1]坐标显示区:分别用数字显示X,Y,Z,U,V轴的坐标.(注:Z轴为非数控,因此其坐标显示一直为0)[2]参数显示区:显示当前NC程序执行时一些参数的状态.[3]加工条件区:显示当前加工条件.[4]输入格式说明区:在手动方式下说明主要手动程序的输入格式;在自动方式执行时,显示加工轨迹.[5]点动速度显示区:显示当前点动速度.[6]功能键区:显示各F功能键所对应的模式.[7]模式显示区:显示当前模式.[8]执行区:在手动模式执行输入的程序.在自动模式为执行已在缓冲区的NC程序.各种操作命令均可用鼠标轨迹球或相应的按键完成.[1] [2]X 0.000Y 0.000Z 0.000U 0000.000 文件名: ACT ★V 0000.000 手动公英制:公制命令:绝对座标系:G54 嵌套:0X 镜像:OFF 重复:000Y镜像:OFF 补偿:G40轴交换:OFF 旋转:OFF丝半径:000 异形:OFF喷夜:OFF 运丝:OFF锥度:G50 断丝:NO锥度角: 000.000缩放比例: 001.000旋转角度: 000.000COND = ON OFF IP SV GP V C001 = 02 03 2.0 01 00 00┃输入格式:感知:G80 X–极限:G81 X–半程:G82 X [3]移动:G00X–10.G00X–10.Y–10.加工:C004G01X10.C104G01X10.Y10.点动速度:中速FW3.05置零起点中心找正条件参数CAM自动编程F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10[8] [7] [6] [5] [4]图1-5 FW-1系统手动模式主画面四,具体操作步骤操作准备启动电源开关,让机床空载运行,观察其工作状态是否正常.按机床加工要求注油;添加或更换工作液,一般每隔10～15天更换一次为宜;决定是否调换电极丝.调整线架,根据工件的厚度选择相应的切割跨距.校正电极丝与夹具垂直.操作步骤开机.工件装夹.定位.此步只用于工件有定位要求的情况下.编程及加工程序送控制台.确定脉冲电源参数(当需要调整参数时,必须先关断高频脉冲输出).启动运丝电机,启动工作液泵.将控制柜高频脉冲置于"ON"状态.手摇工作台手柄,使电极丝与工件接近直到出现火花(已进行定位操作时此步必须省略).按"Enter"(回车)键,开始执行程序,进行加工.加工结束后应先关闭工作液泵电机,然后关闭运丝电机,检查X,Y坐标是否到终点.到终点时拆下工件清洗并检查质量;未到终点时应检查程序是否有错或控制台有否故障.注:机床操纵盒和控制柜控制面板上都有红色急停开关,工作中如有意外情况,按下此开关即可断电停机.§4 线切割加工的绘图编程方法目前,先进的数控线切割机床都有计算机绘图及自动编程功能.其具体操作方法由计算机控制系统内应用软件来确定.一,自动编程操作方法1.绘制图形在手动模式主画面下按F8,即进入线切割自动编程系统(SCAM),显示如图1-6.线切割自动编程系统CADCAM中文返回F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10图1-6 SCAM主菜单画面主菜单画面功能键作用:F1 —进入CAD绘图; F2 —进入CAM主画面;F10 —返回到控制系统.在SCAM主菜单画面下按F1功能键进入CAD绘图软件.进入绘图软件后即可绘制零件图,并且可把该零件转换成加工路径状态.图1-7为CAD绘图环境的主画面.辅助绘图画图编辑一编辑二显示设定档案线切割CAM北京AGIE〈〈〈〉〉〉〈辅助〉〈画图〉〈编辑一〉〈编辑二〉〈显示〉〈设定〉〈挡案〉纸张设定齿轮阿螺线补偿路径C A M端点交点中点切点圆心四分垂直引入最近方向长度半径X Y C U无法载入基本范例图设定WRK挡:SCAM.WRK外载指令:'shell'已载入.@输入指令:图1-7 CAD绘图软件主画面屏幕共分八个区:1).状态区位于屏幕最上方的一行,用来显示目前所在之图层名称,各种操作模式的ON/OFF(记录,整点,轴向),目前光标所在位置坐标…等状态.2).绘图区位于屏幕中央,为屏幕中最大的区域,用来绘制图形.3).命令区位于屏幕下方,占有三行位置,用来下达命令,显示命令提示及显示执行结果.4).屏幕功能区位于屏幕的最右边,您可选取某项目来执行TurboCAD的命令,此菜单的项目及内容是由菜单文件所定义.5).下拉式菜单区位于屏幕的最上方,当您将光标移至屏幕的最上方时,此下拉式菜单的项目会立即出现,您可选取某菜单项,然后在下拉出的菜单中选取欲执行的命令,此下拉式菜单的项目及内容由菜单文件所定义.6).锁定功能定义区位于屏幕的下方,用来定义抓点锁定功能及其它常用的功能,以便绘图时能很方便且迅速的选取使用,目前此区域的定义是由系统内定,使用者是无法更改的.7).辅助命令区与屏幕命令表区相重叠,当您执行某些具有辅助命令的命令时,屏幕命令表立即消失改而显示此命令的辅助命令,您可选取所需的辅助命令来继续此命令之操作,当命令操作完毕后会恢复原先的屏幕命令表.8).功能键定义区位于屏幕的最下方,当您将光标移至屏幕下方时,此功能键定义会立即出现,此区域之定义是对应于键盘上之功能键F1～F10,此功能键定义区的目的是希望免除去记忆那些功能键的苦恼,您直接选取所需的功能键即可执行指定的功能.2.自动编程在CAD状态下,绘制好零件图后,下拉CAD的线切割菜单,选择正确,合理的"补偿量"和"线切路径",按回车键后,屏幕显示要切割的图形及切割方向.退出CAD系统返回到SCAM主菜单.在SCAM主菜单下按F2进入CAM画面,在此画面中,进行图形文件,参数设定和放电参数的设定,完成后按F键即进入绘图和生成NC代码画面. 线切割编程起始位置与切割路线要合理选择.选择切割编程起始位置与切割路线应以工件装夹位置为依据,再考虑工件切割过程中刚性的变化以及工件内是否存在残余应力等.图1-8是线切割路线与工件刚性变化的实例.夹持部分夹持部分(a) 不合理(b) 合理图1-8加工过程中,随着切割的进行,工件上需要切离的部分和夹持部分的连接也越来越少,工件刚度也大为降低,容易产生变形,影响加工精度.这种情形是比较普遍的,应采用合理的切割路线,使其得到改善.一般应将工件与其夹持部分相分割的路线,安排在切割总程序的末端.二,编程代码含义为了能读懂程序代码以及个别场合需要对程序进行修改时能够进行手动修改.下面简要介绍编程代码含义.一般数控切割机床编程系统采用的代码是国际通用ISO代码.其格式如下:G92 X Y :以相对坐标方式设定加工坐标起点;G27:设定XY/UV平面联动方式;G01:X Y (U V ):直线插补指令;XY表示在XY平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标;UV表示在UV平面中以直线起点为坐标原点的终点坐标;G02 X Y I J :顺圆插补指令;G02 U V I J :以圆弧起点为坐标原点,XY(UV)表示终点坐标,IJ表示圆心坐标; G03 X Y I J :逆圆插补指令;M00:暂停指令;M02:加工结束指令;例如:图1-9,可编程如下:加工起点(0,30),顺时针方向切割.G92 X0 Y30000G01 X0 Y10000G02 X10000 Y-10000 I0 J-10000G01 X0 Y-20000G01 X20000 Y0G02 X0 Y-20000 I0 J-10000G01 X-40000 Y0G01 X0 Y40000G02 X10000 Y10000 I10000 J0 图1-9G01 X0 Y-10000M00M02附表:ISO代码一览表组代码功能组代码功能AG00快速移动,定位指令JG40取消电极补偿G01直线插补,加工指令G41电极左补偿G02顺时针圆弧插补指令G42电极右补偿G03逆时针圆弧插补指令G45比例缩放G04暂停指令KG50取消锥度BG05X镜像G51左锥度G06Y镜像G52右锥度G07Z镜像LG54选择工作坐标系1G08X—Y交换G55选择工作坐标系2G09取消镜像和X—Y交换G56选择工作坐标系3CG11打开跳转(SKIP ON)G57选择工作坐标系4G12关闭跳转(SKIP OFF) G58选择工作坐标系5EG20英制G59选择工作坐标系6G21公制MG60上下异形OFFFG22软极限开关ON,未用G61上下异形ONG23软极限开关OFF,未用NG74四轴连动打开G25回最后设定的坐标系原点G75四轴连动关闭GG26图形旋转打开(ON)OG80移动轴直到接触感知G27图形旋转关闭(OFF)G81移动到机床的极限HG28尖角圆弧过渡G82移到圆点与现位置的一半G29尖角直线过渡PG90绝对坐标指令IG30取消过切G91增量坐标指令G31加入过切G92指定坐标原点I圆心X坐标SR轴转速,未用J圆心Y坐标T84启动液泵K圆心Z坐标T85关闭液泵L***子程序重复执行次数T86启动运丝机构P****指定调用子程序号T87关闭运丝机构M00暂停指令X轴指定M02程序结束Y轴指定M05忽略接触感知U轴指定M98子程序调用V轴指定M99子程序结束A指定加工锥度N****程序号C加工条件号O****程序号ON定义脉宽Q****跳转代码,未用OFF定义脉间R转角功能IP定义峰值电流RA图形或坐标旋转的角度SV定义间隙基准电压RI图形旋转的中心X坐标D***补偿码RJ图形旋转的中心Y坐标H***补偿码练习题1.线切割加工的工作原理是什么2.数控线切割机床由哪几部分组成各部分有何作用3.FW-1控制系统有哪些主要功能控制系统每发出一个进给脉冲,工作台移动多少距离4.四轴联动是指哪四轴5.解释下列代码的含义并反译成图形:G92 X-40000 Y0G02 X18292 Y33597 I40000 J0G03 X9078 Y15143 I-10854 J16799G01 X2664 Y37088G02 X19236 Y2922 I9966 J-828G01 X44581 Y-110208G01 X-43064 Y-12060G02 X-50787 Y38518 I-10787 J38518M00M026,由于线切割加工的工艺路线是一闭合回路,所以切割编程的起点和路途可以任意选择.这句话对吗为什么举例说明.。
数控电火花线切割加工工艺与编程
数控电火花线切割加工工艺与编程数控电火花线切割加工工艺与编程是一种现代先进的加工方式，它能够实现对工件高精度、高效率的加工，成为了如今工业加工领域的主流工艺之一。
在本文中，我们将详细介绍数控电火花线切割的加工工艺与编程。
一、数控电火花线切割加工工艺数控电火花线切割加工，又称为电脉冲线切割加工，它是用由高频电脉冲控制的电极在工件表面切割出所需形状的一种加工方式。
以下是数控电火花线切割加工的主要步骤：1、CAD绘图首先，必须进行CAD绘图，用手工绘制的图形或者扫描图像都需要导入CAD软件中，再进行CAD的操作，制作技术图纸，包括切割点、切割路径、加工次序、切割参数等，这些操作都是为了实现工件的精度和精密度。
2、CAM处理在CAD绘图完成后，需要进行CAM处理，即将CAD格式转化为CAM格式。
CAM软件是数控电火花线切割加工的重要工具，它能够将CAD中的图像或物体转化为数控程序。
CAM软件的主要功能是三维模拟、筛选出适合切割的刀具以及设计加工程序，并能够对加工过程进行数字化控制。
3、设定电极在进行数控电火花线切割加工前，需要先安装电极，这要求电极必须具备一定的特殊性能，例如强耐用性、切削能力等特点。
电极直接影响到最终加工效果和使用寿命。
4、机器高速定位加工接下来，进行加工过程，它需要机器、电极和工件同时协同工作，对工件进行精密切割。
由于数控电火花线切割加工是一种非传统机加工方法，其速度和加工精度都更高。
当机器接收到CAM软件发送的数控程序后，机器将根据程序指令，通过高速运转进行高精度的切割。
5、去毛刺和质检加工完成后，还需进行去毛刺、抛光和质检等有关工序，这些工序确保了工件的表面质量和精度。
二、数控电火花线切割加工编程1、G代码G代码是数控编程的重要组成部分，它描述了数控机床的机动和位置变化。
G代码是一种被物理数值所替代的命令，通过G代码可以实现数控加工机床逐点移动的控制。
例如，G02和G03表示向左转和向右转，其数值定义了一个方向向量，以实现机床对加工件进行切割。
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数控电火花线切割加工工艺
作者：魏联华
来源：《硅谷》2008年第23期
[摘要]首先介绍数控线切割加工的原理，接着分析数控线切割加工的特点，最后对数控线切割加工工艺进行详细的探讨。
[关键词]数控线切割加工工艺
中图分类号：TG4文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2008）1210115-01
线切割加工是电火花线切割加工的简称，是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。
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或形状复杂的工件。
一、线切割加工的原理
数控线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。
其加工原理如图1所示，工件连接脉冲电源的正极，电极丝接负极，加上高频脉冲电源后，在工件与电极丝之间产生很强的脉冲电场，使其间的介质被电离击穿，产生脉冲放电。
电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动，在电极丝和工件之间浇注工作介质，在机床数控系统的控制下，工作台相对电极丝按预定的程序运动，从而切割出需要的工件形状。
二、线切割加工的特点
线切割加工是利用电蚀加工原理进行加工的，具有以下特点：
（1）用来加工一般切削方法难以加工或无法加工的形状复杂的工件，如冲摸、凹凸模及外形复杂的精密零件等。
（2）能加工细小、形状复杂的工件。
电极丝直径较细，切缝很窄，这样不仅有利于材料的利用，而且适合加工细小零件。
（3）电极丝在加工中是移动的，不断更新或反复使用，可以完全或短时间不考虑电极丝损耗对加工精度的影响。
（4）依靠计算机计算和控制电极丝轨迹和偏移轨迹，可方便地调整凸凹模具的配合间隙，并且依靠锥度切割功能可实现凸凹模一次加工成型。
（5）便于实现加工过程中的自动化。
采用数控技术，只要编好程序，机床就能够自动加工，操作方便，加工周期短，安全度高。
（6）依靠数控系统的间隙补偿的偏移功能，使电火花成线切割机的粗、精电极一次编程加工完成，冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。
三、数控线切割加工工艺
数控线切割加工工艺设计是否合理、先进、准确、周密，不但影响编程的工作量，还极大地影响加工质量、加工效率和设备的安全运行。
（一）零件图的工艺分析
工艺分析首先是分析零件图，明确工件是否适合采用线切割加工；其次对工件已加工表面进行分析，确定哪些面可作为工艺基准，采用什么方法定位；接着，分析零件的形状及材料热处理后状态，考虑会不会在加工过程中发生变形，如果发生变形难以弥补，应在加工中采取措施，最后，制定出合理的切割路线。
（二）工艺准备
1.工件材料的选择。
在线切割加工中，如果工件材料选择不当，热处理不当，会使材料内部产生较大的内应力，在加工过程中导致剩余内应力释放，从而破坏零件的加工精度，严重时甚至会在加工过程中使材料出现裂纹。
因此，应选择锻造性能好、淬透性好、内部组织均匀、热处理变形小的材料作为线切割加工的工件，并采用合适的热处理方法，以达到加工后变形小、精度高的目的。
2.切割路线的选择。
正确选择切割路线能减小工件变形，容易保证加工精度。
因此，在选择加工路线时，应注意以下几个方面：（1）避免从工件端面由外向里开始加工，防止破坏工件的强度，引起变形。
（2）不能沿工件端面加工，这样放电时电极丝单向受电火花冲击力，使电极丝运行不稳定，难以保证尺寸和表面精度。
（3）加工路线端面应大于5mm，以保证工件结构强度少受影响，不发生变形。
（4）合理确定加工路线，加工路线应向远离关键夹具的方向进行加工，以避免加工中因内应力释放引起工件变形。
（5）一块毛坯上要切出两个以上零件，不应连续一次切割，而应从不同穿丝孔开始加工。
3.穿丝孔和电极丝切入位置的选择。
穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，所以，也称为“程序原点”，一般选在工件上的基准点处。
为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘2～5mm处。
加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm。
（三）加工参数的选择
1.脉冲参数的选择。
线切割加工一般采用晶体管高频脉冲电源，用单个脉冲能力量小、脉宽窄、频率高的脉冲参数进行正极性加工。
脉冲参数主要有电流峰值、脉冲宽度、脉冲间隔、空载电压、放电电流。
脉冲宽度增加、脉冲间隔减小、脉冲幅值增大、峰值电流增大都会使切割速度提高，但加工的表面粗糙度值会增大，精度会下降。
反之，可改善表面粗糙度和提高加工精度。
2.电极丝的选择。
常用电极丝材料有金属钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等，非金属材料有石墨等。
钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，在国内快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。
电极丝的直径应该根据切缝宽窄、工件厚度及拐角大小来选择。
加工带尖角、窄缝的小型模具零件宜选择较细的电极丝；加工大厚度工件或大电流切割时应选择较粗的电极丝。
3.工作液的选择。
工作液对切割速度、表面粗糙度、加工精度等都有较大影响，加工时必须正确选择。
常用的工作液主要有乳化液和去离子水：（1）慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离子水。
（2）对于快速走丝线切割加工，目前最常用的是乳化液，乳化液是由乳化油和工作介质配制而成的。
（3）对加工表面粗糙度和精度要求比较高的工件，工作液可适当浓些，使加工表面均匀。
（4）对要求切割速度快或大厚的工件，工作液可适当稀些，使加工比较稳定，且不易断丝。
四、结束语
线切割加工具有加工精度高、速度快、操作控制简便以及可以方便地加工复杂零件等特点，线切割加工在精密加工和模具制造方面将得到广泛的应用。
参考文献：
[1]徐宏海，数控加工工艺．北京：化学工业出版社，2004．
[2]马名峻、蒋亨顺、郭洁民，电火花加工技术在模具制造中的应用．北京：化学工业出版社，2004．
[3]于春生，数控机床编程及应用．北京：高等教育出版社，2001．。