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）
线切割加工及编程
脉冲电源 电火花加工用脉冲电源即脉冲发生器，它的作用是把普通50 Hz的交流电转化成频率较高的单向脉冲电流，使电极间产生火花放电蚀除金属。脉冲电源对放电加工的加工速度、工件的表面质量、加工过程的稳定性和工具电极的损耗等技术经济指标有很大的影响。
5.1.2 电火花线切割机的工作原理与特点
电火花线切割机的工作原理 数控线切割加工的基本原理是利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电而切割成所需的工件形状与尺寸。
如图5.2所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程序指令控制沿X、Y两个坐标轴方向移动而合成所需的直线、圆弧等平面轨迹。在移动的同时，电极和工件间不断地产生放电腐蚀现象，工作液通过喷嘴注入，将电蚀产物带走，最后在金属工件上留下细丝切割形成的细缝轨迹线，从而达到了使一部分金属与另一部分金属分离的加工要求。
2．慢速走丝数控线切割机床 慢速走丝数控线切割机床使用铜丝作为电极，且铜丝仅使用一次，不重复使用。线切割速度为40～80 mm2/min,即单位时间(每分钟)内电极丝中心线在工件上切过的面积总和为40～80 mm2；所加工的工件表面粗糙度值Ra一般可达1.25 μm，最佳Ra可达 0.2 μm；零件的加工精度在0.002～0.005 mm之间。因铜丝经放电加工后不再使用，从而避免了电极丝损耗给加工精度带来的影响。此外，还配备了电极丝张力调节机构，使电极丝在慢速运动过程中平稳、均匀、抖动小，所以在加工高精度零件时，慢速走丝数控线切割机床得到了广泛的应用。
桥式支撑方式装夹。如图5.5所示，这种方式是在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件，装夹方便，对大、中、小型工件都适用。
数控电火花线切割编程
而电极丝中心轨迹是不能与零件的实际轮廓线相重合。电极
丝中心轨迹与零件轮廓相距一个f 值，f 值称为偏移补偿值， 计算公式如下：
f=d/2+s
电极丝
d/2
式中 f—偏移补偿值，mm
s 工件
d—电极丝直径，mm s—单边放电间隙（0.01mm）
f
数控电火花线切割编程
三、编程补偿值计算
加工凸模零件 f值为正
二、3B代码编程
BX BY BJ G Z
3.计数方向 G （1）直线计数方向
用线段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
数控电火花线切割编程
二、3B代码编程
BX BY BJ G Z
数控电火花线切割编程
二、3B代码编程
BX BY BJ G Z
3.计数方向 G （2）圆弧计数方向
|X|> |Y|，取Gy
图6-6 圆弧计数方向选择
数控电火花线切割编程
二、3B代码编程
BX BY BJ G Z
4.计数长度 J （1）直线计数长度
被加工的直线在计数方向上投影长度的总和
（2）圆弧计数长度 被加工的圆弧在计数方向上投影长度的总和
直线加工指令有：L1、L2、L3、L4
顺时针圆弧加工指令有：SR1、SR2、SR3、SR4
逆时针圆弧加工指令有：NR1、NR2、NR3、NR4
数控电火花线切割编程
二、3B代码编程
BX BY BJ G Z
5.加工指令 Z （1）直线加工指令按直线走向和终点所在象限分别用
L1、L2、L3、L4表示；与坐标轴相重合的直线，根据进
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。
数控电火花线切割编程
二、格式说明
1、分隔符号B
因为X、Y、J均为数字，所以用分隔符 号(B)将其隔开，以免混淆。
2、 坐标值X、Y
一般规定只输入坐标的绝对值， 其单位为μm。
（1）对于直线(斜线)，坐标原 点移至直线起点，X、Y为终点坐标 值。
（2）对于平行于X轴或Y轴的直 线，即当X或Y为零时，X或Y值均 可不写，但分隔符号必须保留。
数控电火花线切割编程
执教:
复习
线切割加工的步骤？
准 备工 作环 节
分 析图 纸
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
检验 加工时间 加工精度 表 面粗 糙度
导入新课
1、线切割编程格式分几类？ 3B（4B）和ISO代码格式。
OA斜线与X轴夹角 大于45°，故计数 方向取Gy，斜线 OA在Y轴上的投影 长度为Ye，即J=Ye。
5、加工指令Z
加工指令Z用来表达被加工图形的形 状、所在象限和加工方向等信息。加工 直线指令共4种，如图2所示。
(1) 加工斜线的加工指令按直线走向和 终点所在象限分别用L1、L2、L3、L4表 示，如图2(a)所示。
(2) 与坐标轴相重合的直线，根据进给 方向，其加工指令可按图2(b)选取。
图2 加工指令 (a) 直线加工指令；(b) 坐标轴上直线加工指令；
三、程序应用举例
例1 加工下图所示的斜线OA。
程序为： B17000 B5000 B017000 GX L1；
例2 加工下图所示的直线OA，其长度为 21.5 mm。
数控线切割机床的操作与编程
在图6-2所示结构中，在储丝筒旋转的同时，通过二级齿轮减速传动带动 丝杆转动，由于丝杆螺母副的作用而使得储丝筒所在的滑动走丝拖板相对于 机床座体(丝架所在)产生轴向位移。如果二级齿轮传动中，每一级减速比为1 : 4，丝杆的螺距为2.75 mm，则当储丝筒转过一圈时，其轴向位移为 1/16×2.75= 0.172 mm，就算用直径为( 0.15 mm的钼丝都不会产生叠丝。为 了保证收丝方与放丝方不叠丝，可在丝架的上面和下面各放一块硬质合金挡 丝块，并特地偏开一定的距离(约1.5 mm)。
2．慢走丝线切割机床的走丝机构
如图6-3所示。走丝系统 自上而下，丝由送丝轮经张力 轮到上导向轮、工件孔、下导 向轮，再到速度轮、排丝轮， 最后到达收丝轮。和快走丝系 统明显不同的就是该系统采用 的电极丝是一次性的，走丝速 度慢而连续可调(0.5～8 m / min)。走丝速度由速度轮后面 的DC电机控制，调节机床面板 上的“丝速调节”旋钮即可。 顺时针转动为加速，逆时针转 动为降速。
• 数控线切割机床，又称数控电火花线切割机床， 其加工过程是利用一根移动着的金属丝(钼丝、钨 丝或铜丝等)作工具电极，在金属丝与工件间通以 脉冲电流，使之产生脉冲放电而进行切割加工的 。
如图6-1所示，电极丝穿过工件上预先钻好的小孔(
穿丝孔)，经导轮由走丝机构带动进行轴向走丝运动。
工件通过绝缘板安装在工作台上，由数控装置按加工程
3. 加工零件 在试制新产品时，用线切割在坯料上直接割出零件
，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低 成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便。在零件 制造方面，可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难 加工材料的零件、材料试验样件、各种型孔、特殊齿轮 凸轮、样板、成型刀具。同时还可进行微细加工，异形 槽和人工标准缺陷的窄缝加工等。
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。
数控电火花线切割编程及操作
<数控加工编程与操作>
3、电极丝初始位置的确定 线切割加工前，应将电极丝调整到切割的起始位
置上，可通过对穿丝孔来实现。穿丝孔位置的确定， 有如下原则： （1）当切割凸模需要设置穿丝孔时，其位置可选在加 工轨迹的拐角附近，以简化编程。 （2）切割凹模等零件的内表面时，将穿丝孔设置在工 件对称中心上，对编程计算和电极丝定位都较方便。 但切入行程较长，不适合大型工件，此时应将穿丝孔 设置在靠近加工轨迹边角处或选在已知坐标点上。 （3）在一块毛坯上要切出两个以上零件或在加工大型 工件时,应沿加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断丝 时能就近重新穿丝，切入断丝点。
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<数控加工编程与操作>
实现放电加工必须具备下列几个条件： （1）必须使用脉冲电源，即须是间歇性脉冲火花放电 （2）电极丝与工件被加工表面之间必须保持一定间隙 （3）必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行
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<数控加工编程与操作>
二、加工特点 （1）它是以很细的金属丝为工具电极，可加工微细异 形孔、窄缝和复杂形状的工件。 （2）不需要制造特定形状的电极，降低了工具电极的 设计和制造费用，缩短了生产准备时间，加工周期短。 （3）电极丝的损耗较少，加工精度高，无须刃磨刀具， 缩短辅助时间。 （4）所需加工的余量小，能有效节约贵重的材料。 （5）采用乳化液或去离子水的工作液，不易引燃起火， 可实现安全无人运转，但工作液的净化和加工中产生 的烟雾污染处理比较麻烦。
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<数控加工编程与操作>
1.1 线切割机床的加工原理与特点 一、加工原理
电火花线切割加工简称线切割，它是利用移动的 细金属丝（电极丝）作为工具电极，并在电极丝与工 件间加以脉冲电压，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件 进行切割加工的，其工作原理如图所示。
电火花线切割编程方法及步骤【新】
电火花线切割机（Wire Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎联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。
那么电火花线切割编程方法是什么?今天小编就来具体介绍一下吧。
数控电火花线切割编程原理：电火花数控线切割编程的过程中主要包含下列三部分内容(如图a所示):（1）电极丝与工件之间的脉冲放电。
（2）电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。
（3）工件相对于电极丝在X、Y平面内作数控运动。
(1) 加工时电极丝和工件之间的脉冲放电电火花线切割时电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。
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产生气化，这些气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，将熔化和气化了的金属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。
通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在0.O1mm左右，若电脉冲的电压高，放电间隙会大一些。
为了电火花加工的顺利进行，必须创造条件保证每来一个电脉冲时在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电。
首先必须使两个电脉冲之间有足够的间隔时间，使放电间隙中的介质消电离，即使放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度，以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。
一般脉冲间隔应为脉冲宽度的4倍以上。
为了保证火花放电时电极丝不被烧断，必须向放电间隙注人大量工作液，以便电极丝得到充分冷却。
同时电极丝必须作高速轴向运动，以避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断，电极丝速度约在7~10m/s左右。
数控电火花线切割编程及操作
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<数控加工编程与操作>
6、锥度切割装置 用于加工某些带锥度工件的内外表面，比较常见 的是数控四轴联动锥度切割装置。它是由位于立柱头 部的两个步进电动机直接与两个滑动丝杠相连带动滑
板做U向、V向坐标移动，与坐标工作台的X、Y轴驱动
构成数控四轴联动，使电极丝倾斜一定的角度，从而 达到工件上各个方向的斜面切割和上下截面形状异形 加工的目的。
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<数控加工编程与操作>
确定电极丝相对工件的基准面、基准线或基准孔 的坐标位置的方法有以下几种： （1）目测法 （2）火花法 （3）自动找中心：让电极丝在工件孔的中心自定位， 其原理如图所示。
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<数控加工编程与操作>
4、加工条件的选择 数控电火花线切割的加工条件随工件材质、板厚、 丝电极和加工的要求的不同而不同。按照加工要求,使 这些条件设定在稳定加工、不产生短路、不断丝的情 况下,以获得较高的切割速度。 （1）电参数的选择 快速走丝线切割加工电参数的选 择见下表。
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<数控加工编程与操作>
（6）依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使冲模加工 的凹凸模间隙，可以任意调节。 （7）利用四轴联动，可加工上、下面异形体，形状扭 曲曲面体，变锥度和球形体等零件。 （8）加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步 去除。 （9）加工速度较慢，大面积切割时花费工时长，不适 合批量零件的生产。
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<数控加工编程与操作>
3、电极丝初始位置的确定 线切割加工前，应将电极丝调整到切割的起始位 置上，可通过对穿丝孔来实现。穿丝孔位置的确定， 有如下原则： （1）当切割凸模需要设置穿丝孔时，其位置可选在加 工轨迹的拐角附近，以简化编程。 （2）切割凹模等零件的内表面时，将穿丝孔设置在工 件对称中心上，对编程计算和电极丝定位都较方便。 但切入行程较长，不适合大型工件，此时应将穿丝孔 设置在靠近加工轨迹边角处或选在已知坐标点上。 （3）在一块毛坯上要切出两个以上零件或在加工大型 工件时,应沿加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断丝 时能就近重新穿丝，切入断丝点。
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。
模具电火花加工工艺与编程操作配套教案：项目1 数控电火花快走丝线切割加工工艺与编程操作
项目1数控电火花快走丝线切割加工工艺与编程操作一、教学目标1、了解快走丝线切割部分模具零件的加工工艺。
2、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。
3、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。
二、课时分配本项目共七个任，安排14课时。
三、教学重点通过本项目的学习，让学生们了解到角度样板冲模凸模和定位卡板凸模的加工，熟悉并掌握其凸模的加工工艺和和编程方法。
掌握凹凸模和及进模凹模的加工工艺和编程方法。
掌握模具零件的二次装夹修割和凹模落料空的加工方法。
四、教学难点1、熟悉掌握快走丝线切割进行手工与自动编程。
2、熟悉掌握快走丝线切割机床对典型模具进行加工的方法。
五、教学内容任务一角度样板冲模凸模的加工（一）任务描述该任务为角度样板冲裁模当中的一个凸模零件加工，通过对快走丝线切割3B代码手工编程及部分机床操作的学习，完成下图零件的加工。
（二）知识储备1.工艺准备数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。
为避免模具零件应力变形，应尽可能采用穿丝孔。
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，如（a）所示。
（a）位置选择加工凸模时，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,如（b）所示。
（b）位置选择在选择起切点位置时应注意以下几点：①把起切点尽可能选择在几何图形的拐角点处，有多个拐角点时，优先选择直线与直线相交的拐角点，其次选择直线与圆弧、圆弧与圆弧相交的拐角点。
②把起切点尽可能选择在工件表面粗糙度要求不高的一侧。
③把起切点尽可能选择在工件切割后容易修磨的表面上。
④ 可在穿丝点与起切点（终止点）间加入一导引入（导引出）切割轨迹,以改善切割痕迹。
2.工件材料及毛坯3.工件的装夹4.电极丝的选择5.电极丝位置的调整6.工作液的选配7.程序准备电火花线切割编程格式主要为ISO (也称为G代码编程)、3B、4B、EIA,目前，快走丝主要以3B代码程序的使用为主。
数控系统电火花线切割编程-
电流峰值ie/A
脉冲间隔to/μs
空载电压/V
Ra≥2.5 m
20～40
Ra=1.25～2.5 m
Ra<1.25 m
6～20 2～6
≥12 6～12
＜5
稳定加工,一般选择 to=（3～4）ti
70～90
2.4工作液选配
• 电火花线切割加工中, 火花放电必须在具有一 定绝缘性能的液体介质中进行, 但工作液的绝 缘性不能过高, 也不能过低。绝缘性过高, 放 电间隙小, 击穿介质所消耗的能量大, 排屑难, 会降低切割速度；绝缘性过低, 工作液会产生 电解而不能产生火花放电。另外, 工作液还必 须要有较好的冷却性、流动性和防锈性能。同 时, 工作液应该对人体无害, 在受到高温分解 时, 也不会放出有害气体。
的起点往往也是加工的终点。当加工接近终点时, 在重力作用下,
已加工部分会向下沉, 由于二次放电切割, 会在起点处产生二次
切割痕迹。尤其在加工一些细长槽时, 由于工件的变形, 甚至会
出现夹丝现象。所以, 在选择加工起点时, 应尽量选择在工件截
面图形的相交点或精度要求不高且便于修整的地方；对于加工路
线的选择, 则应从工件装夹位置附近开始向离开工件装夹位置的
• 1.电极丝选择 • 2.穿丝孔位置的选择
1.电极丝选择
• 1） 电极丝的种类和性能 • 根据电极丝的不同材料和切割速度不同,
比较常用的电极丝有钨丝、钼丝、钨钼 合金丝和黄铜丝等。钨丝、钼丝抗拉强 度高, 适于快速走丝加工, 一般用于各 种窄缝的精加工。
2）电极丝的安装与位置调整
• （1）电极丝的安装 • 安装的电极丝要松紧适度, 张力适中。 • （2）电极丝的位置调整
• ①目测法 对于加工精度、粗糙度等要求较低 的工件, 在确定电极丝与工件基准间的相对位 置时, 可以在工件上做一些标志, 然后通过目 测的方式来进行位置调整。如图6-14所示是通 过在切割起始坐标位置处划上十字基准线, 并 在十字交点处打穿丝孔, 分别沿划线方向目测 电极丝与基准线的相对位置, 根据两者的偏离 情况移动工作台。当电极丝中心分别与纵横方 向基准线重合时, 电极丝中心的位置就与切割 的起始坐标位置相重合了。
(数控加工)数控电火花线切割加工精编
（数控加工）数控电火花线切割加工第六章数控电火花线切割加工电火花加工属于特种加工的壹种方法，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件多余材料，以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工，因放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。
6.1数控电火花线切割加工原理和特点6.1.1数控电火花线切割加工原理数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝和工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。
工件的形状是由数控系统控制工作台相对于电极丝的运行轨迹决定的，因此不需制造专用的电极，就能够就能够加工形状复杂的模具零件。
其加工原理如图6-1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，在工件和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。
图6-1电火花切割原理6.1.2数控电火花线切割加工特点1.直接利用线状的电极丝作为电极，可节约电极设计、制造费用、缩短了生产准备周期。
2.能够加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。
3.采用线切割加工冲模时，可实现凸、凹模壹次加工成形。
6.2数控电火花线切割机床6.2.1电火花线切割机床分类（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等；（2）按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应控制电源等；（3）按加工特点可分为大、中、小型以及普通直壁切割型和锥度切割型等；（4）按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式俩种。
6.3数控电火花线切割工艺基础数控电火花线切割加工，壹般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割图6-2线切割加工的工艺准备和工艺过程6.3.1模坯准备1、工件材料及毛坯模具工作零件壹般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火和回火后进行。
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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徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计复杂零件数控编程与加工Complex parts CNC programming and processing班级机械制造与自动化091 学生姓名王凯学号 930409035指导教师李明山职称讲师论文提交日期徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称复杂零件数控编程与加工课题性质工程设计类班级机械制造与自动化091学生姓名王凯学号930409035指导教师李明山导师职称讲师一．选题意义及背景：电火花线切割加工，有时又称线切割。
其基本工作原理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，例如冲裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。
我们选用的机床型号DK-G系列普通锥度数控快走丝线切割机床，编程系统为HF。
二．毕业设计（论文）主要内容：1、零件图绘制；（配合件）2、零件工艺分析；3、加工程序编写；4、零件加工及检测；三．计划进度：第一周：对毕业设计做准备工作，并弄清尺寸完成CAD图第二周：对零件进行加工工艺分析第三周：编写零件加工程序第四周：零件加工及检测第五周：整理资料第六周：答辩四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、A4零件图二张，A3装配图一张2、工艺卡片二份3、程序单三份4、毕业设计书一份5、零件实物三个指导教师教研室主任年月日年月日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。
毕业生签名：日期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。
指导教师签名：日期：摘要利用HF加工原理加工导电材料的特种加工机床称又称为电蚀加工机床。
HF 加工机床主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火钢等）和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具（如钻头和丝锥）等。
近年来，我国HF线切割技术得到了很好的发展，特别是中走丝机床在我国应用广泛，社会上对这门技术人才的需求量也越来越多。
关键词：HF；线切割软件；加工流程AbstractUsing the principle of HF processing machine tools conductive material. Also known as the electric erosion machines. HF machine is mainly used for processing a variety of high hardness of the material (such as carbide and hardened steel, etc.) and the complex shape of the mold, parts, and cutting, grooving and removal tool broken hole in the workpiece (such as drills and tap) and so on. In recent years, HF wire cutting technology has been very good development, especially in taking silk machine is widely used in China, this gate technology in society, more and more demand for talent.Keywords：HF；Wire cutting software; Processing flow目录第一章绪论图 1-1随着工业技术的发展，生产科研中常会用到一些形状复杂或高硬度材料的零件。
这些零件的材料，采用传统的切削、磨削方式很难达到预定的加工效果。
为此科学工作者便寻求更有效的解决办法，20世纪中叶特种技术应运而生，特种技术主要利用电、声、光、热、化学能量进行加工，至此许多希望的特殊零件得以加工出来。
虽然特种加工技术有一定的局限性，但它能与现代技术协同发展，所以表现出其强大的生命力。
电火花线切割加工是比较常用的特种加工方法之一，在特种加工中它又属于电火花加工一类。
电火花加工又称放电加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）他是加工过程中，使用工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，利用放电时在局部瞬间产生的高温把金属蚀除下来。
因在放电过程中可见到火花，故称之电火花加工。
在日本、美国、英国等国称之放电加工。
第一章1.1电火花加工概述1.2电火花加工条件：1)适当的加工间隙。
2）保证脉冲型放电，使放电在极短的时间里完成，以避免弧光放电。
3）提供足够的放电能量，使加工材料能局部融化或汽化，从而达到加工目的。
4）电饰产物能及时从加工点排出，使后续放电能顺利进行。
5）脉冲放电需重复多次进行，联系的多次放电不能集中在同一区域。
6）在两电极之间，常充有工作介质，以起到压缩放电通道、消电离、冷却等作用。
1.3电火花线切割加工原理：:图 1-2 线切割加工零件图电火花线切割加工的过程包括以下三个部分内容；1）电极丝与工件之间的脉冲放电。
2）电极丝沿其轴向(垂直或z方向)做走丝运动。
3）工件相对于电极丝在Z、X平面内按控制轨迹运动.电火花加工是用电极丝作为工具电极与工件之间产生火花放电对工件进行切割加工。
在火化放电时，金属材料是怎样被蚀除下来的，着一微观的物理现象也就是电火花加工的物理本质或称机理。
从大量试验资料来看，每次电火花腐蚀的微观过程都是电场力、磁力、热力、流体动力、电化学和胶体化学综合作用的过程。
这一过程大致可以分为以下四个阶段：几件截止的电离、击穿，形成放电通道；介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀；电极材料的抛出；极间介质的消电离。
1.4快走丝电火花线切割特点①不需要制造成型电极，工件材料的预加工量少。
②由于采用移动的长电极丝进行加工，单位长度电极丝损耗比较少，对加工精度影响小。
③电极丝材料不必比材料硬，可以加工难切削的材料，例如淬火钢，硬质合金；而非导电材料无法加工。
④由于电极丝很细，能够方便的加工复杂形状、微细异型孔、窄缝等零件，又由于切缝很窄，零件切除量很少，材料损耗少，可节省贵重材料，成本低。
⑤由于加工中电极丝不与工件直接接触，故工件几乎不受切削力，适宜加工低刚度工件和细小零件。
⑥直接利用电、热能加工，可以方便地对影响加工精度的参数（脉冲宽度、间隔、电流等）进行调整。
有利于加工精度的提高，操作方便，加工周期短。
便于实现加工过程中的自动化。
第二章零件图分析2．1件1的设计图 2-1 脊零件图分析：如图所示，其材料为45钢，经过热处理（263—289HB），线切割加工零件外形。
零件的主要技术要求如下。
1）尺寸精度要求：AB曲线是由120个离散点圆弧光滑连接构成，DE是半径为R12.5的一段圆弧，BC与CD夹角为14.7°，直线GH和直线IJ夹角为5°。
2）表面粗糙度要求：曲线AB表面粗糙度Ra1.6μm，除曲线AB外，其他曲线表面粗糙度Ra均为3.2μm。
2．2件2的设计如图所示，其材料为45钢，经过热处理（263—289HB），线切割加工零件外形。
零件的主要技术要求如下。
（1）尺寸精度要求：零件外形尺寸公差为自由公差（2）表面粗糙度要求：曲线AB、BC、CD表面粗糙度为Ra1.6μm，其他曲线表面粗糙度Ra均为3.2μm。
第三章零件加工工艺分析3.1.1件1坯的确定图3—1坯: 100XΦ353.1.2件2坯的确定图3—2坯:长X宽X高= 100X80X123.2.1件1工艺路线：根据零件形状、尺寸精度可选用以下加工工艺。
1）下料：用圆棒料在锯床下料2）热处理：调制处理263-289HB3）车加工：在车床上车外圆Φ254）线切割加工5）抛光6）检验3.2.2件2工艺路线：根据零件形状、尺寸精度可选用以下加工工艺。
1）铣床加工：铣坯料外形，上下平面加工余量0.4mm。
2）热处理：调制处理263-289HB3）磨床加工：磨上下平面，保证尺寸10mm4）线切割加工：第一次装夹线切割5）钳工：在零件上划中心线，并在中心钻孔为φ6.5的底孔，然后进行攻M8的螺纹6）线切割加工：加工件2轮廓7）检验3.3.1件1加工工艺装备：1）夹具：自制胎具。
2）辅具：压板组件、定位靠板、扳手、手锤各一支。
3）钼丝：直径为Φ0.18㎜的钼丝。
4）量具：带磁力表座的杠杆百分表（分度值为0.01mm，测量范围0-5mm）,游标卡尺，垂直校正器。
3.3.2件2加工工艺装备：1）夹具：自制胎具。
2）辅具：压板组件、定位靠板、扳手、手锤各一支。
3）钼丝：直径为Φ0.18㎜的钼丝。
4）量具：带磁力表座的杠杆百分表（分度值为0.01mm，测量范围0-5mm）,游标卡尺，垂直校正器。
第四章零件程序编程几加工4.1.1件1零件的加工（1）第一次线切割加工主视图所示的零件轮廓①线切割加工工艺处理与计算a.工件装夹与校正首先把工件和胎具装夹在一起，工件突出胎具的长度l应大于63mm，以保证能完整地加工出工件。
组装完毕按图4-27所示的位置装在线切割工作台上，为了减少翻转进行2次加工所造成的误差，节省校正的时间，胎具侧面安装靠板。
用百分表校正靠板A面，在100mm内指针摆动小于0.02mm。
b.选择钼丝切入的位置加工此工件属于加工外形，钼丝起始点可再工件外面入丝，不需要穿丝孔。
钼丝起始位置为点A，在C点切入，如图4-28所示。
c.确定切割路线胚料的形状是圆柱形，在胚料上可以加工2个工件，加工路线方向如图4-28箭头所示的方向。
A点为钼丝起始点，在胚料上粗实线表示第一次线切割所切割的外形。
本工件曲线GF1和JK1是由离散点组成的，手工编程比较困难，采用绘图编程软件编程，而绘图编程软件一般要求图形是封闭的，因而必须做辅助线，虚线是在第一次加工中所作的辅助线，在线切割加工中，为了避免损伤表面，直线E1F1和K1L1应偏移一段距离，至图4-28的EF和KL的位置。