电火花线切割
3.2.7电火花线切割加工
现代制造技术
（ 2）线切割编程要点
1）3B程序指令格式 我国高速走丝线切割机床采用统一的五指令3B程序指令。
表中各符号的意义分别是： B为分隔符号，它在程序单上起着把X、Y和J数值分隔开的 作用。 X、Y为直线的终点对其起点的坐标值或圆弧起点对其圆心 的坐标值，编程时均取绝对值，以μm为单位，最多为6位数。
现代制造技术 • 导电陶瓷 • 众所周知，通常陶瓷不导电，是良好的绝缘体。例如在氧 化物陶瓷中，原子的外层电子通常受到原子核的吸引力，被 束缚在各自原子的周围，不能自由运动。所以氧化物陶瓷通 常是不导电的绝缘体。 • 然而，某些氧化物陶瓷加热时，处于原子外层的电子可 以获得足够的能量，以便克服原子核对它的吸引力，而成为 可以自由运动的自由电子，这种陶瓷就变成导电陶瓷。 • 导电陶瓷材料可用各种方法涂覆在电极材料上，例如真空喷 涂、等离子喷涂等，或采用溅射喷涂方法，在基片上进行导 电陶瓷材料的涂覆工艺。 • 采用导电陶瓷材料涂覆于电极表面，既耐腐蚀， • 又耐高温。
Y C
100
C
X Y
C
Y A B X
A
100
B
A
A
X
(a)
(b)
(c)
(d)
现代制造技术 ②计数方向G的选取原则， 一般选取与终点处的走向较平行的轴向作为计数方向， 这样可减小编程误差与加工误差。 对直线而言，取X、 Y中较大的绝对值的轴向作为 计 数方向G。 若y<x，则G=Gx ；若y>x，则G=Gy 若y=x，则在一、三象限取G=Gy，在二、四象限取G=Gx。
现代制造技术 目前线切割机床的加工功能及加工工艺指标均比以 前有大幅度的扩展与提高。 主要表现在以下几个方面。 （1）加工对象。 除普通金属、高硬度合金材料外，也适用于人造金刚 石、半导体材料、导电陶瓷、铁氧体材料等。 金刚石（一种碳的单质）是原子晶体 ，一般在固态或融 化状态下不导电 ，不是导体 。 石墨（也是一种碳的单质）兼具有原子晶体 分子晶体 和 金属晶体的性质 ，所以是极易导电的良导体 ， 电池里面 的芯就是石墨。
电火花线切割安全操作及保养规程
电火花线切割安全操作及保养规程电火花线切割是一种常用的金属切割工艺，其具有切割速度快、精度高、适用范围广等优点。
然而，由于其操作涉及到高压电流和火花，一定要严格按照操作规程进行操作，以确保安全。
下面将介绍几项电火花线切割的安全操作及保养规程。
一、安全操作1.穿戴防护用具：在进行电火花线切割操作前，必须穿戴好安全帽、防护眼镜、耳塞、防护服等防护用具，以避免高温火花和金属碎屑对身体的伤害。
2.确保设备完好：在操作前，需要检查电火花线切割设备是否完好无损，电源线是否有破损，电极是否正常，切割线是否正确安装等。
如发现问题，应及时修理或更换设备。
3.定期检查设备：对电火花线切割设备进行定期检查，查看电源线及电极是否正常，切割线是否完整，机械部件是否正常运转，并进行必要的维护保养。
4.设备接地：电火花线切割设备必须接地，以防止触电危险。
接地线应与设备有效连接，并确保良好的接地。
5.避免烟尘积聚：电火花线切割过程中会产生大量的烟尘，因此要确保工作区域的通风良好，避免烟尘积聚。
经常清理工作区，清除废渣、切割灰尘等。
6.火花防护：电火花线切割过程中会产生明火和火花，要保持工作区远离易燃物以防止火灾。
可以在切割区域周围设置防护板或火花试剂，以避免火花扩散。
7.合理的操作姿势：切割操作时，应保持稳定的姿势，防止意外滑倒或者失去平衡。
用力要均匀，切勿过度用力，避免疲劳或受伤。
二、保养规程1.使用正规电极：选择适合设备要求的电极，电极直径应与设备要求相匹配，电极的安装应正确无误。
2.避免过度磨损：电火花线切割设备的电极磨损会影响切割质量，因此要定期检查电极的磨损情况，并及时更换。
3.切割线保养：切割线是电火花线切割的核心部分，要保持切割线的整洁和完整，避免切割线损坏或者短路。
4.液体冷却器保养：电火花线切割设备中的液体冷却器起到降低设备温度的作用，保证设备正常运行。
要定期检查液体冷却器的液位，确保液体充足。
5.保持设备清洁：要保持设备干净整洁，定期清洁设备表面和内部，清理设备中的杂质和灰尘。
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）
第三章电火花线切割
三、工作液循环系统：
作用：与电火花穿孔机床相同 工作液的类型： 高速走丝：专用乳化液 （有多种，各有其特点，新型） 低速走丝：去离子水 煤油（在特殊情况下） （自来水导电，不仅影响恢复电极间的绝缘性， 而且还产生电解作用，所以要把水中的离子去除 后才可使用）
工作液循环装置的组成：工作液泵、液箱、 过滤器、管道、流量控制阀等。
3、预置进给速度对工艺指标的影响 预置进给速度（进给速度的调节或变频调 节）对加工速度、加工精度、表面质量都 有很大影响。（原因）
四、合理调节变频进给的方法： 1、用示波器观察和分析加工状态的方法 2、用示电压电流表观察分析加工状态的 方法 3、按加工电流和短路电流的比值调节 4、计算出不同空载电压时不同的β值。
3、桥式支撑方式
采用两块支撑垫铁 架在双端夹具体上，其特 点是通用性强，装夹方便。 对大、中、小工件装夹都 比较方便。
4、板式支撑方式
板式支撑夹具可以根 据经常加工工件的尺寸而 定，可呈矩形或圆形孔， 并可增加X和Y两方向的 定位基准。它的装夹精度 高，适于常规生产和批量 生产。
5、复式支撑方式 复式支撑夹具是 在桥式夹具上，再装 上专用夹具组合而成。 它装夹方便，特别适 用于成批零件加工， 还可节省工件找正和 调整电极丝相对位置 等辅助工时，又可保 证工件加工的一致性。
2、表面粗糙度 和电火花加工表面粗糙度变化规律一 样一样。 （高速走丝机床和低速走丝机床的比较） 用高速走丝的方法切割工件时,在切割出 表面的进出口两端附近,往往有黑白相间 交错的条纹，其中黑的微凹，白的微凸， 电极丝每正反换向一次，便有一条黑白 条纹。
线切割电火花原理
线切割电火花原理电火花线切割是一种常见的金属加工方法，它通过在工件与电极之间产生电火花进行切割。
这种切割方法适用于不能用传统切割方法进行切割的材料，例如硬质合金、高硬度的钢材等。
下面将详细介绍电火花线切割的原理和工作过程。
电火花线切割的原理基于电火花放电的作用。
当电压升高到一定程度时，电场强度达到放电强度，电极与工件之间的间隙就会发生电击穿，并形成电火花。
电火花在局部区域产生高温和高压，使金属材料瞬间融化和气化。
随后，放电区域周围的液体冷却剂迅速冷却并清除熔融的金属颗粒，形成切割孔。
通过连续放电和冷却，可以使电火花沿着预定的切割轨迹进行切割。
电火花线切割的工作过程通常由以下几个步骤组成：1. 工件准备：首先需要将待切割的工件固定在工作台上，并确保工件的表面平整。
这样能够使电火花发生器产生的电火花能够准确地击穿工件。
2. 设置参数：根据切割工件的材料和厚度等特性，需要设置适当的切割参数，例如放电电压、放电脉冲宽度、放电次数等。
这些参数的选择直接影响到切割的速度和效果。
3. 切割路径规划：根据切割需求，利用计算机辅助设计软件进行路径规划和切割轨迹的生成。
这个过程可以通过CAD绘图软件完成，将需要切割的形状进行数字化。
4. 开始切割：在所有准备工作完成后，开始进行实际的切割操作。
首先，通过控制系统控制电极移动到切割起点，并将放电电极和工件之间的间隙调整到适当距离。
然后，启动放电发生器，产生高频高压脉冲，使电火花在工件上发生。
5. 切割过程控制：在切割过程中，需要不断调整电极的位置和间隙，以保证电火花能够沿着预定的路径进行切割。
通常，可以利用伺服控制系统来保持电极的精确运动和切割深度的控制。
6. 切割结束：当切割任务完成后，关闭放电发生器并停止电极的运动。
这时可以将切割下来的工件取下进行后续处理。
总结起来，电火花线切割的原理是通过产生电火花，在金属工件上产生高温和高压，融化和气化金属材料，并通过冷却剂快速冷却和清除熔融的金属颗粒。
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。
电火花线切割的原理及应用
电火花线切割的原理及应用1. 原理电火花线切割是一种通过放电形成的强烈热量来切割金属的加工方法。
其基本原理是利用电火花的高温高压作用在工件表面放电，以放电火花的强烈热量瞬间使金属表面部分汽化成金属蒸汽，再利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去，从而实现切割的目的。
电火花线切割的基本原理包括以下几个关键步骤：1.放电发生：通过电极之间施加高压电源，形成放电通道。
通常使用的电极材料是铜或铜合金。
2.电火花放电：高压下，形成电极间的放电通道会使放电区间的空气瞬间电离，并产生大量的高温高压等离子体。
该等离子体中的温度可达数万度以上。
3.金属表面气化：放电通道中的等离子体会使金属表面部分汽化成金属蒸汽，并产生高温高压的冲击波。
4.金属蒸汽喷射：利用高速喷射的压缩空气将熔融金属吹去，形成切割槽。
5.重复放电：通过馈线系统，不断地重复以上步骤，沿着所需切割轨迹运行，实现连续切割。
2. 应用电火花线切割技术具有精度高、效率高、适用于复杂工件切割等优点，在许多行业中得到广泛应用。
2.1 工业制造电火花线切割在工业制造中主要用于以下方面：•模具制造：电火花线切割技术可以用于制造各种金属模具，如注塑模具、压铸模具、模锻模具等。
它能够精确地切割不同形状的工件，并且不会对工件造成热变形。
•复杂零件加工：电火花线切割技术可以用于加工各种形状复杂的零件，比如汽车零件、飞机零件等。
通过电火花线切割，可以精确地切割各种形状的孔、形状和轮廓。
2.2 航空航天电火花线切割在航空航天领域有着广泛的应用：•涡轮发动机制造：电火花线切割技术可以用于制造涡轮发动机的叶片和导向叶片等零件。
利用该技术可以切割出各种形状的叶片，保证叶片的精度和表面质量。
•航空航天零件修复：电火花线切割技术可用于航空航天器零件的修复。
对于受损的金属零件，可以通过电火花线切割去除损坏部分，然后再进行修复焊接。
2.3 汽车制造电火花线切割在汽车制造中的应用主要包括以下方面：•模具制造：电火花线切割技术可以用于汽车模具的制造，如汽车车身件模具、车灯模具等。
第二讲 电火花线切割加工 原理与特点
曾小军
一、电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义： 电火花线切割加工的定义
电火花线切割加工
Machining， (Wire Cut Electrical Discharge Machining，简 称WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 WEDM)是在电火花加工基础上于50年代末期在 是在电火花加工基础上于50 前苏联发展起来的一种新工艺， 前苏联发展起来的一种新工艺，由于其加工过程是 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割， 利用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称电 火花线切割。目前， 火花线切割。目前，国内外的线切割机床已占电加 工机床的60%以上。 60%以上 工机床的60%以上。
①、工件必须是导电材料； 工件必须是导电材料； ②、材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； 材料的去除是靠放电时的电能作用来实现的； ③、加工的材料可以选用高硬度的材料； 加工的材料可以选用高硬度的材料； ④ 、 加工对象主要是平面形状 ， 当机床上加上能使 加工对象主要是平面形状， 电极丝作相应倾斜运动的功能后， 电极丝作相应倾斜运动的功能后 ， 也可以加工锥 但是不能加工盲孔； 面。但是不能加工盲孔； ⑤、自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； 自动化程度高、操作方便，易于实现自动化； ⑥、不需要制造成形电极。 不需要制造成形电极。
图1-3 电火花线切割加工的原理图 (a)切割图形 (a)切割图形 (b)加工原理图 (b)加工原理图
图1-4 (a)快速走丝机构 (a)快速走丝机构 丝架;2 导电器; ;2： 1：丝架;2：导电器; 导轮;4 电极丝; ;4： 3：导轮;4：电极丝; 工件;6 工作台; ;6： 5：工件;6：工作台; 7：储丝筒
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝） 靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花 线切割，简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持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总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
电火花线切割加工的特点及应用
电火花线切割加工的特点及应用
1. 电火花线切割加工呀，那精度可真是高得吓人！就像给工件雕刻出最精致的花纹一样。
比如说在制造那些复杂的模具时，这精度就能确保每个细节都完美呈现，这多牛啊！
2. 它的加工材料范围那叫一个广啊！不管是金属还是其他特殊材料，都能轻松拿下。
就好比一个全能战士，啥样的“敌人”都能对付，厉害吧！你想啊，各种不同的材质都能处理，这得有多实用！
3. 电火花线切割加工的稳定性也超强的哦！就如同一位靠谱的老友，始终能稳定发挥。
在长时间的作业中，它能持续保持良好状态，保证加工质量呀，这可不简单！
4. 它还特别适合加工那些形状怪异的工件呢！简直就是为奇形怪状的工件而生的呀。
就像一个神奇的魔术师，能把各种奇怪形状的东西变得完美，这多神奇呀！
5. 电火花线切割加工对操作人员的要求也不算太高呢！不需要你是超级专家，稍微培训一下就能上手。
这就好像学骑自行车一样，一学就会，是不是很方便？
6. 而且呀，在生产过程中，它产生的废料少得惊人！跟其他加工方式比起来，简直就是节约小能手。
想想看，能节省多少材料啊，这可都是钱呐！
7. 电火花线切割加工真的是制造业的一大宝贝呀！它就如同一个默默无闻却超级重要的英雄，在背后为各种精美的产品贡献着力量。
不管是什么样的制造需求，它都能出色地完成任务，难道你还能不喜欢它？
我的观点结论：电火花线切割加工具有众多独特而出色的特点及广泛的应用，是现代制造业不可或缺的重要技术。
第三章电火花线切割加工
偏差判断 进给 偏差计算 终点判断
直线
y
B
0
x
曲线
y
o
x
2.加工控制功能
(1)进给速度控制 –根据加工轨迹自动调整伺服进给速度，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。 (2) 短路回退 –记忆路线，原路回退。 (3) 间隙补偿 –人工编程补偿。 –自动补偿 (4) 图形的缩放、旋转和平移 –图形的切割 –旋转功能：齿轮、电动机定转子等类零件的编程大 大简化，只要编一个齿形的程序，就可切割出整个 齿轮； –平移功能：跳步模具的编程。
一、机床本体
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。通常采用箱式结构，应有足够的强度和刚度。机床
内部安置电源和工作液箱。
坐标工作台：电火花线切割机床最终都是通过坐标工作台与电 极丝的相对运动来完成对零件加工的。 走丝机构：走丝系统使电极以一定的速度运动并保持一定的张 力。
Y Q D 由于计数方向是GX， P 所以J=|OC| A C O N 由于计数方向是GY， 所以J=|OQ|+|QP|
B X
4.整个工件的编程举例
• 直线AB: – BBB40000GxL1 • 斜线BC: – B1B9B90000GyL1 • 圆弧CD – B30000B40000B60000GxNR1 • 斜线DA – B1B9B90000GyL4
• 脉冲电源
– R-C脉冲电源 – 晶体管脉冲电源
三、工作液循环系统
• 工作液的作用是 – 加工介质 – 冷却作用 – 排除电蚀产物 • 工作液循环系统：连续充分供给清洁的工 作液，以保证脉冲放电过程稳定而顺利地 进行。 • 快走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：种类繁多的专用乳化液 – 工作液循环与过滤装置主要包括：工 作液箱、工作液泵、流量控制阀、进 液管、回液管、过滤网罩等。 • 慢走丝线切割机床的工作液循环系统 – 工作液：去离子水，精加工时用煤油 – 工作液循环系统：去离子水系统
(第五讲)电火花线切割
1、3B程序格式
N B X B Y B J G Z
序 号
间 隔 符
X 轴 坐 标 值
间 隔 符
Y 轴 坐 标 值
间 隔 符
计 数 长 度
计 数 方 向
加 工 指 令
（1）平面坐标系和坐标值x、y(BxByBJGZ)
线切割加工所采用的坐标系为相对坐标系， 平面坐标系是这样规定的：面对机床工作台， 工作台平面为坐标平面，左右方向为X轴，且向右为 正；前后方向为Y轴，且向前为正。 加工直线时，坐标原点移至加工起点，X、Y是 终点相对于起点的绝对值。 加工圆弧时，坐标原点移至圆心，X、Y是圆弧 起点相对于圆心的绝对值。 注意：此处的坐标值无负值，且单位为微米
3、编程中的补偿法
1）有公差尺寸的编程计算法 对于有公差尺寸的编程，一般采用中差尺 寸编程。从大量统计表明，加工后的实际尺寸 大部分是在公差带的中值附近，因此对标注有 公差的尺寸，应采用中差尺寸编程。计算公式 如下： 中差尺寸=基本尺寸+（上偏差+下偏差）/2
2）间隙补偿问题
在数控线切割机床上，电极丝的中心轨迹 和图纸上工件轮廓差别的补偿称为间隙补偿。 它可以分为编程补偿和自动补偿。 编程补偿：按钼丝轨迹进行编程，把间隙 补偿考虑进去。 自动补偿：按零件实际轮廓轨迹进行编程， 然后把需要补偿的量告诉数控系统，进行自动 补偿。
特例
NR2 SR2
Y
NR1 SR1 O SR3 X SR4 NR4
NR3
2、举例
E
D C
R 10
F
15°
B A
30
O
2
40
程序为： B0B2000B2000GYL2; (引入、引出线 OA) BOB10000B10000GYL2; (AB) B0B10000B20000GXNR4; (弧BC) BOB10000B10000GYL2; (CD) B30000B8040B30000GXL3; (DE) BOB23920B23920GYL4; (EF) B30000B8040B30000GXL4; (FA) B0B2000B2000GYL4; (OA) MJ; (结束符)
简述电火花线切割原理
简述电火花线切割原理电火花线切割是一种常用的金属切割方法，它利用电火花放电的热效应和化学腐蚀作用，将金属材料切割成所需的形状。
下面将对电火花线切割的原理进行简要介绍。
1. 电火花放电原理电火花放电是指在两个电极之间，由于电压差使得电子在电场力作用下加速，当电子速度达到一定程度时，会与原子碰撞，使得原子电离，从而形成电离气体。
在电场力的作用下，这些电离气体会形成电流，从而导致电火花放电现象。
电火花放电时会产生高温、高压的等离子体。
2. 电火花线切割原理电火花线切割是利用电火花放电的高温和化学腐蚀作用来切割金属材料的。
首先，需要将要切割的工件和刀模之间保持一定的间距，形成放电缝隙。
然后，通过控制电源，产生一定的电压和电流，使放电缝隙中形成电火花放电。
电火花放电时，会使放电缝隙中的金属材料局部熔化和氧化，同时放电缝隙中的等离子体会产生冲击波，将熔化的金属颗粒从放电缝隙中喷出，从而实现金属材料的切割。
3. 放电缝隙控制放电缝隙的控制是电火花线切割的关键。
放电缝隙的宽度直接影响到放电能量的大小和放电过程的稳定性。
通常情况下，放电缝隙的宽度要根据切割材料的性质和要求来进行调整。
放电缝隙过宽会导致放电能量不集中，切割效果差；放电缝隙过窄则会导致放电能量过大，加速刀模的磨损。
因此，需要通过调整放电参数和刀模位置，来控制放电缝隙的宽度。
4. 放电参数的选择放电参数的选择是电火花线切割的另一个重要因素。
放电参数包括放电电流、放电电压、放电脉冲时间等。
不同的金属材料和切割要求需要不同的放电参数来保证切割效果。
放电电流越大，放电能量越大，切割速度越快，但也会加大刀模的磨损。
放电电压越高，放电能量越大，放电能够穿透更厚的金属材料，但也会增加放电缝隙的宽度。
放电脉冲时间的选择要根据切割材料的厚度、硬度、形状等因素综合考虑。
5. 切割过程电火花线切割的切割过程一般分为预放电和精细放电两个阶段。
预放电阶段是为了形成放电缝隙，将电火花线引导到工件表面，并在一定范围内烧蚀和熔化工件表面。
电火花线切割加工基础知识
科研与实验
在材料科学、物理学等领域，电火花线切割加工 可用于实验研究和制备样品。
02
工作原理
电火花放电原理
放电间隙
电火花线切割加工过程中，电极丝与工件之间存在 一个微小的放电间隙，通常为几微米到几百微米之 间。
电极丝
电极丝作为放电回路的一个电极，通常采用细钨丝 或钼丝，通过张紧轮保持一定的张力。
加工效率高
通过合理选择加工参数和电极 材料，可以获得较高的加工效 率。
环保
使用的介质多为去离子水或其 它非活性气体，对环境影响较 小。
电火花线切割加工的应用领域
模具制造
用于加工各种复杂形状的模具，如注塑模、压铸 模等。
精密零件加工
用于加工各种精密零件，如刀具、量具、夹具等 。
难加工材料加工
对于硬、脆、软等难加工材料，电火花线切割加 工是一种有效的加工方法。
高精度机床能够减少机械误差，提高 加工精度和表面质量。
05
安全操作规程
操作前的准备
检查设备
确保电火花线切割机处于良好 的工作状态，包括检查电源、 冷却系统、导轨、电极丝等是 否正常。
准备工具和材料
根据加工需求准备电极丝、工 件、夹具等材料，并确保工具 齐全和完好。
了解工艺参数
根据加工需求，了解并设定适 当的电参数，如脉冲宽度、脉 冲间隔、加工电流和电压等。
工件材料的硬度和组织结构
工件材料的硬度和组织结构对加工表面的粗糙度有影响，不同材料 需要不同的加工参数。
提高加工精度和表面质量的措施
优化切割工艺参数
通过试验和优化，选择合适的切割速 度、进给速度、电极丝张力等参数， 以提高加工精度和表面质量。
采用高精度机床
电火花线切割加工方法
电火花线切割加工方法1电火花线切割的介绍1.1电火花线切割的产生与发展电火花线切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM)，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。
电火花线切割属电加工范畴，是20世纪中期，苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀的现象和原因时，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，线切割放电机也于1960年发明于苏联。
当时以投影器观看轮廓面前后进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。
代表的实用例子是化织喷嘴的异型孔加工。
当时使用之加工液用矿物质性油(灯油)。
绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在机械，实用性受限。
将之NC化，在脱离子水(接近蒸馏水)中加工的机种首先由瑞士放电加工机械制造厂在1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性。
但NC纸带的制成却很费事，若不用大型计算机自动程序设计，对使用者是很大的负担。
在廉价的自动程序设计装置(AutomaticProgramed Tools APT)出现前，普及甚缓。
1.2国内电火花线切割加工技术的现状在中国电火花加工技术起步稍晚。
根据中国的国情，实现电火花加工技术的原始创新是很困难的，只能采取引进消化吸收再创新的策略，因为这套系统集成了很多学科领域的知识，如计算机的软硬件、微电子、数控、电力半导体、机械技术、电气技术等，是多方面、多学科集成的产品，是比较复杂的高科技产品。
五十年代，国内电火花加工开始被认识，电火花机床开始进入加工领域，虽然当时只能解决硬度问题，打些丝锥钻头之类。
但这是电加工在模具行业大行其道的开始。
这时人们已经认识到如果“钢丝锯”加上“电火花”，“锯”有硬度的淬火钢应是可能的。
电火花线切割加工原理
电火花线切割加工原理电火花线切割加工，也称为电火花放电加工或电火花蚀刻加工，是一种常见的金属加工方法。
它利用电火花放电的原理，通过电极与工件之间的高频脉冲放电，从而在工件表面产生火花，使其被腐蚀并切割。
以下是电火花线切割加工的一些基本原理：1. 原理概述：电火花线切割加工利用电压较高的脉冲电源，使电极与工件之间形成一定的间隙，然后通过高频脉冲放电产生电火花。
电火花在电极和工件之间不断产生并扩散，造成局部区域的电除碳蚀刻和腐蚀，最终实现对工件的切割加工。
2. 放电过程：当电极与工件之间的间隙达到一定数值时，高频脉冲电源会发送电流给电极，形成瞬时放电。
放电过程中，由于电流的高频变化，导致电极与工件之间的间隙迅速产生击穿放电，形成电火花。
电火花在间隙中扩散并烧腐工件表面，使其被切割。
3. 放电参数：电火花线切割加工的放电参数包括放电电流、放电时间、放电重复频率等。
这些参数的设定与材料的性质、切割厚度、要求的切割质量等相关。
过高或过低的放电参数都会对切割效果产生不良影响。
4. 动力与控制系统：电火花线切割加工通常由动力系统和控制系统组成。
动力系统提供高频脉冲电源，产生放电所需的电压和电流。
控制系统则负责监测和控制放电参数，以实现对加工质量和切割速度的调节。
5. 切割精度与表面质量：电火花线切割加工可以实现较高的加工精度和表面质量。
放电过程中，电火花以微米级的精度进行放电，切割出的工件边缘平整度较高，切割面光滑。
但同时，切割速度相较于其他加工方法较慢。
总结起来，电火花线切割加工利用高频脉冲放电的原理，通过电极与工件之间的放电产生电火花，最终实现对工件的切割加工。
该方法具有较高的加工精度和表面质量，但切割速度较慢。
电火花线切割加工
电火花线切割加工简介电火花线切割是一种常用的金属加工方式，通过电火花产生的短暂高温来切割金属材料，广泛应用于制造业和加工业。
本文将介绍电火花线切割的原理、设备和应用，并对其优缺点进行分析。
原理电火花线切割是利用放电原理切割金属材料的一种加工方法。
其原理如下： 1. 电极放电：电火花线切割设备内部有一对电极，其中一个电极（称为工件电极）与金属工件接触，另一个电极（称为丝电极）被安装在一条带有绝缘材料的金属丝上。
2. 电极间放电：设备通过提供高频脉冲电源，将电极之间的电压提高到一定的程度，使两个电极之间发生放电。
放电时，电流从丝电极通过工件电极流过，产生强烈的电弧放电。
3. 放电冷却：电弧放电持续时间很短暂（大约几微秒），但温度非常高，能够使工件表面局部熔化和蒸发。
在放电的瞬间，电弧产生的高温使工件表面产生高压蒸汽，爆炸情况下周围的冷却液会立即鼓动继续注入工件，形成一个流动的冷却液柱，并带走蒸汽。
设备电火花线切割设备主要由以下几部分组成： 1. 主机：主要负责提供高频脉冲电源和控制系统，控制放电的时间、频率和电极之间的间距。
2. 电极：包括工件电极和丝电极，工件电极与金属工件接触，丝电极固定在设备中，由金属丝带电绝缘材料组成。
3. 冷却系统：用于冷却放电过程中产生的高温，通常采用水冷却系统，通过冷却液流动带走热量。
4. 控制系统：用于控制放电过程的时间、频率和电极之间的间距，通常采用计算机控制和监控。
应用电火花线切割在许多行业中都有广泛应用，主要体现在以下几个方面：制造业在制造业中，电火花线切割被广泛应用于金属加工和制造。
它可以用于切割金属板材、金属零件的加工、模具加工等。
电火花线切割可以切割出复杂的形状和小尺寸的孔洞，而且切割速度快、效果精确。
航空航天在航空航天领域，电火花线切割常用于制造航空发动机零部件，如涡轮叶片、燃烧室壁等。
由于航空航天对零件的精度要求极高，电火花线切割可以满足这些要求，且对材料的热影响很小，不会对零件的性能产生负面影响。
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第一讲 电火花线切割概述
一、线切割的基本原理
原理：利用上下高速移动的金属导 线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行 脉冲火花放电、切割成形。
其加工原理示意图如下图所示：
第一讲 电火花线
-+
5
1、贮丝筒 2、电极丝 3、导电块 4、导轮 5、工件 6、脉冲电源
第一讲 电火花线切割概述
第一讲 电火花线切割概述
（3）加工高硬度材料 由于线切割主要是利用热能进行加工，在
切割过程中工件与工具没有相互接触，没有相 互作用力，所以可以加工一些高硬度材料，只 要被加工的金属材料熔点在10000℃以下就可以。
（4）加工贵重金属 线切割是通过线状电极的“切割”完成加 工过程的，而我们常用的线状电极的直径很小 （通常在0.13mm-0.18mm），所以切割的缝隙 也很小，这便于节约材料，因此我们可以用来 加工一些贵重金属材料。
第一讲 电火花线切割概述
（5）加工试验品 在试制新产品时，用线切割在坯料 上直接割出零件，例如试制切割特殊微 电机硅钢片定转子铁心，由于不需另行 制造模具，可大大缩短制造周期、降低 成本。
第二讲 电火花线切割机床组成
一、典型设备
第二讲 电火花线切割机床组成
二、DK7740机床的组成部分
DK7740机 床 组 成
⑤自动化程度高、操作方便，易于实现 自动化；
⑥不需要制造成形电极，用简单的电 极丝即可对工件进行加工。
第一讲 电火花线切割概述
四、线切割加工的用途
（1）加工模具 适用于各种形状的冲模。调整不同的间隙补偿量， 只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料 板等。模具配合间隙、加工精度通常都达到要求。此外， 还可加工挤压模、粉末冶金模等通常带锥度模具。 （2）加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加工用的电 极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材料，用线切割加工 特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。
高速：加工精度为0.01-0.02mm，表面粗 糙度一般为Ra 5.0-2.5um ，最佳可达Ra 1.0um
3.低速走丝线切割机床加工零件的厚度 小于高速；
4.低速走丝线切割机床价格高。
第二讲 电火花线切割机床组成
四、数控线切割技术的发展趋势
1.切割速度、加工精度、表面粗糙度、复 杂度的进一步提高；
第一讲 电火花线切割概述
2）按控制方式分 由靠模仿形控制、光电跟 踪控制、数字程序控制以及微机控制等，前两种方 法现已很少采用。
3）按脉冲电源形式分 有RC电源、晶体管电 源、分组脉冲电源以及自适应控制电源等，RC电源 现已基本不用。
4）按加工特点分 有大、中、小型，以及普 通直壁切割型与锥度切割型等。
低速目前最高切割速度：300 mm2 min
高速最高切割速度可达：260
mm2 min
2.线切割机床逐步形成产品的系列化、标 准化和通用化，向大型、精密、高效率、多功 能及自动化等方向发展。
第三讲 数控线切割编程
一、 数控线切割编程的概念
数控线切割机床的控制系统是根据人员 的“命令”控制机床进行加工的，因此，必须 事先把要进行线切割的工件几何图形，按线切 割系统所能接受的“语言”编排好“命令”， 输入到线切割机的数控系统中，所编制的“命 令”就是线切割程序，编制“命令”的工作就 叫做数控线切割编程。数控线切割编程可分为 手工编程和自动编程两类。
第一讲 电火花线切割概述
三、线切割加工的特点
①工件必须是导电材料； ②材料的去除是靠放电时的电能 作用来实现的； ③工具电极和工件之间不直接接 触，几乎没有切削力，所以加工的材 料可以选用高硬度的材料（一般加工 工件都可在淬火后进行）；
第一讲 电火花线切割概述
④加工对象主要是平面形状，当机床 上加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能 后，也可以加工锥面。但是不能加工盲孔；
二、线切割机床的分类
1）按走丝速度分 有高速走丝和低速走丝 两种。高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS） 的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为611m/s，这是我国生产和使用的主要机种，也是 我国独创的电火花线切割加工模式；低速走丝电 火花线切割机床（WEDM-LS）的电极丝作低速单 向运动，一般走丝速度低于2.5m/s，这是国外生 产和使用的主要机种。
电火花线切割
桂林电子科技大学工程训练中心
数控铣加工编程
电火花线切割概述 电火花线切割机床组成 数控电火花线切割编程 数控电火花线切割加工工艺
第一讲 电火花线切割概述
电火花线切割加工(Wire Cut Electrical Discharge Machining，简称WCEDM)是在电火 花加工基础上于50年代末在前苏联发展起来 的一种新工艺，由于其加工过程是利用线状 电极靠火花放电对工件进行切割，故称电火 花线切割。目前，国内外的线切割机床已占 电加工机床的60%以上。
机
脉
控
床
冲
制
主
电
部
体
源
分
工
床 身
运 丝 机 构
作 液 循 环 系
工 作 台
丝 架
高 频 电
源
微 机 控
制
统
第二讲 电火花线切割机床组成
1-储丝筒；2-走丝溜板；3-丝架；4-上工作台；5-下工坐台； 6-床身；7-脉冲电源及微机控制柜
第二讲 电火花线切割机床组成
三、低速与高速电火花线切割机床的比较
第一讲 电火花线切割概述
在这个加工过程中,工件接高频脉冲电源 的正极,钼丝接高频脉冲电源的负极,当工件 与钼丝接进到一定距离(0.01-0.2mm)时,它们 之间就产生火花放电,腐蚀工件(熔化,温度在 10000度以上)。
?在如此高温下，如何保证被加
工工件精度？ 怎么使钼丝保证长时间循环使
用？
第一讲 电火花线切割概述
低速走丝线切割机床与高速走丝线切割 机床在结构组成上基本一致，不同之处在于：
1.低速走丝线切割机床是单向运丝，而且 电极丝（一般为黄铜丝）只使用一次；
2.低速走丝线切割机床工艺指标（包括加 工精度、表面粗糙度、复杂度等）明显高于高 速走丝；
第二讲 电火花线切割机床组成
低速：加工精度为0.002-0.005mm，表面 粗糙度一般为Ra 1.25um ，最佳可达Ra 0.2um ；
第三讲 数控线切割编程
手工编程