第二讲 电火花线切割加工 原理与特点
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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1-5 数控电火花线切割加工机床 电动机;2 储丝筒;3 钼丝;4 丝架; ;2： ;3： ;4： 1：电动机;2：储丝筒;3：钼丝;4：丝架; 导轮;6 工件;7 十字托板;8 ;6： ;7： ;8： 5：导轮;6：工件;7：十字托板;8：床身
图1-6 坐标工作台 床身;2 下托板;3 中托板;4 上托板; ;2： ;3： ;4： 1：床身;2：下托板;3：中托板;4：上托板; 5,7：丝杆;6,8 ;6,8： 5,7：丝杆;6,8：步进电动机
在这个加工过程中，工件接高频脉冲电源 在这个加工过程中， 的正极，钼丝接高频脉冲电源的负极， 的正极，钼丝接高频脉冲电源的负极，当工 件与钼丝接近到一定距离(0.01 0.03mm)时 (0.01件与钼丝接近到一定距离(0.01-0.03mm)时， 它们之间就产生火花放电，腐蚀工件( 它们之间就产生火花放电，腐蚀工件(熔化温 度在8000~12000℃以上) 8000~12000℃以上 度在8000~12000℃以上)。
图1-15 电火花线切割中走丝机床示意图
阿 奇 夏 米 尔
图1-16 电火花线切割慢走丝机床示意图
日 本 沙 迪 克
图1-17 电火花线切割慢走丝机床示意图
图1-18 电火花线切割慢走丝用耗材示意图
小结：
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 电火花线切割加工的基本原理 二、电火花线切割加工的基本原理 三、电火花线切割机床的分类 电火花线切割加工的特点 四、电火花线切割加工的特点 五、电火花线切割加工的应用
4、按加工特点分： 按加工特点分：
有大、 有大、中、小型，以及普通直壁切割型与锥度切 小型， 割型等。 割型等。
图1-7 电火花线切割机床微机控制器示意图
图1-8 大型电火花线切割机床示意图
图1-9 电火花线切割中走丝机床示意图
图1-10 电火花线切割机床及导轮示意图
电火花线切割加工的特点 四、电火花线切割加工的特点
第一讲 电火花线切割加工 的原理与特点
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。
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
? 在如此高温下，如何保证被加工工件 在如此高温下， 精度？ 精度？ 机床是怎么使钼丝保证长时间循环使 用的？ 用的？
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （1）高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS） 高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS） 俗称快走丝，利用电极丝作高速往复运动，一 俗称快走丝，利用电极丝作高速往复运动， 快走丝 般走丝速度为8~10m/s， 般走丝速度为8~10m/s，这是我国生产和使用 8~10m/s 的主要机种， 的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加 工模式。 工模式。
结束
图1-1 电火花线切割加工机床示意图
图1-2 电火花线切割加 工机床控制柜示 意图
电火花线切割加工的基本原理 二、电火花线切割加工的基本原理
原理：利用上下高速移动的金属导线（ 原理：利用上下高速移动的金属导线（铜丝或钼
丝）作为电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成 作为电极，对工件进行脉冲火花放电、 其加工原理示意图如下图所示： 形。其加工原理示意图如下图所示：
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （2）中速走丝电火花线切割机床（MS-WEDM） 中速走丝电火花线切割机床（
属往复高速走丝电火花线切割机床范畴，是在快走丝线 切割机上实现多次切割功能，俗称为“中走丝”。所谓“中走 丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切 割机床，即走丝原理是在粗加工时采用高速（8-10m/s）走丝， 精加工时采用低速（1-3m/s）走丝，这样工作相对平稳、抖动 小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使 加工质量也相对提高，加工质量可介于快走丝与慢走丝之间。 可以说，中走丝实际上是快走丝借鉴了慢走丝的加工工艺技术， 并实现了无条纹切割和多次切割。
五、电火花线切割加工的应用
◆ 加工模Baidu Nhomakorabea ◆ 加工电火花成形加工用的电极 ◆ 加工高硬度材料 ◆ 加工贵重金属 ◆ 加工试验品
图1-11 电火花高速 穿孔机机床 示意图
图1-12 电火花高速穿孔机用铜管电极示意图
图1-13 电火花高速穿孔机用铜管电极示意图
图1-14 工厂用微机控制机床示意图
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （3）低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS） 低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS） 利用电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低 利用电极丝作低速单向运动， 2.5m/s(0.25)，这是国外生产和使用的主要机种。 于2.5m/s(0.25)，这是国外生产和使用的主要机种。
三、电火花线切割机床的分类
2、按控制方式分： 按控制方式分：
由靠模仿形控制、光电跟踪控制、 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。 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 RC电源、晶体管电源、 电源 应控制电源等，RC电源现已基本不用 电源现已基本不用。 应控制电源等，RC电源现已基本不用。
图1-4 (b)慢速走丝机构 (b)慢速走丝机构 1,4,10：滑轮; 2,9：压紧轮; 1,4,10：滑轮; 2,9：压紧轮; 制动轮; 5：供丝卷筒; 3：制动轮; 5：供丝卷筒; 卷丝筒; 7：导向轮； 6：卷丝筒; 7：导向轮； 卷丝滚轮; 11,15：导电器; 8：卷丝滚轮; 11,15：导电器; 12,13：金铜石导向器;14 ;14： 12,13：金铜石导向器;14：工件
图1-5 数控电火花线切割加工机床 电动机;2 储丝筒;3 钼丝;4 丝架; ;2： ;3： ;4： 1：电动机;2：储丝筒;3：钼丝;4：丝架; 导轮;6 工件;7 十字托板;8 ;6： ;7： ;8： 5：导轮;6：工件;7：十字托板;8：床身
图1-6 坐标工作台 床身;2 下托板;3 中托板;4 上托板; ;2： ;3： ;4： 1：床身;2：下托板;3：中托板;4：上托板; 5,7：丝杆;6,8 ;6,8： 5,7：丝杆;6,8：步进电动机
在这个加工过程中，工件接高频脉冲电源 在这个加工过程中， 的正极，钼丝接高频脉冲电源的负极， 的正极，钼丝接高频脉冲电源的负极，当工 件与钼丝接近到一定距离(0.01 0.03mm)时 (0.01件与钼丝接近到一定距离(0.01-0.03mm)时， 它们之间就产生火花放电，腐蚀工件( 它们之间就产生火花放电，腐蚀工件(熔化温 度在8000~12000℃以上) 8000~12000℃以上 度在8000~12000℃以上)。
图1-15 电火花线切割中走丝机床示意图
阿 奇 夏 米 尔
图1-16 电火花线切割慢走丝机床示意图
日 本 沙 迪 克
图1-17 电火花线切割慢走丝机床示意图
图1-18 电火花线切割慢走丝用耗材示意图
小结：
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 电火花线切割加工的基本原理 二、电火花线切割加工的基本原理 三、电火花线切割机床的分类 电火花线切割加工的特点 四、电火花线切割加工的特点 五、电火花线切割加工的应用
4、按加工特点分： 按加工特点分：
有大、 有大、中、小型，以及普通直壁切割型与锥度切 小型， 割型等。 割型等。
图1-7 电火花线切割机床微机控制器示意图
图1-8 大型电火花线切割机床示意图
图1-9 电火花线切割中走丝机床示意图
图1-10 电火花线切割机床及导轮示意图
电火花线切割加工的特点 四、电火花线切割加工的特点
第一讲 电火花线切割加工 的原理与特点
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。
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
? 在如此高温下，如何保证被加工工件 在如此高温下， 精度？ 精度？ 机床是怎么使钼丝保证长时间循环使 用的？ 用的？
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （1）高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS） 高速走丝电火花线切割机床（WEDM-HS） 俗称快走丝，利用电极丝作高速往复运动，一 俗称快走丝，利用电极丝作高速往复运动， 快走丝 般走丝速度为8~10m/s， 般走丝速度为8~10m/s，这是我国生产和使用 8~10m/s 的主要机种， 的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加 工模式。 工模式。
结束
图1-1 电火花线切割加工机床示意图
图1-2 电火花线切割加 工机床控制柜示 意图
电火花线切割加工的基本原理 二、电火花线切割加工的基本原理
原理：利用上下高速移动的金属导线（ 原理：利用上下高速移动的金属导线（铜丝或钼
丝）作为电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成 作为电极，对工件进行脉冲火花放电、 其加工原理示意图如下图所示： 形。其加工原理示意图如下图所示：
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （2）中速走丝电火花线切割机床（MS-WEDM） 中速走丝电火花线切割机床（
属往复高速走丝电火花线切割机床范畴，是在快走丝线 切割机上实现多次切割功能，俗称为“中走丝”。所谓“中走 丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切 割机床，即走丝原理是在粗加工时采用高速（8-10m/s）走丝， 精加工时采用低速（1-3m/s）走丝，这样工作相对平稳、抖动 小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使 加工质量也相对提高，加工质量可介于快走丝与慢走丝之间。 可以说，中走丝实际上是快走丝借鉴了慢走丝的加工工艺技术， 并实现了无条纹切割和多次切割。
五、电火花线切割加工的应用
◆ 加工模Baidu Nhomakorabea ◆ 加工电火花成形加工用的电极 ◆ 加工高硬度材料 ◆ 加工贵重金属 ◆ 加工试验品
图1-11 电火花高速 穿孔机机床 示意图
图1-12 电火花高速穿孔机用铜管电极示意图
图1-13 电火花高速穿孔机用铜管电极示意图
图1-14 工厂用微机控制机床示意图
三、电火花线切割机床的分类
1、按走丝速度分
有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 有高速走丝、中速走丝和低速走丝三种。 （3）低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS） 低速走丝电火花线切割机床（WEDM-LS） 利用电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低 利用电极丝作低速单向运动， 2.5m/s(0.25)，这是国外生产和使用的主要机种。 于2.5m/s(0.25)，这是国外生产和使用的主要机种。
三、电火花线切割机床的分类
2、按控制方式分： 按控制方式分：
由靠模仿形控制、光电跟踪控制、 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。 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 RC电源、晶体管电源、 电源 应控制电源等，RC电源现已基本不用 电源现已基本不用。 应控制电源等，RC电源现已基本不用。
图1-4 (b)慢速走丝机构 (b)慢速走丝机构 1,4,10：滑轮; 2,9：压紧轮; 1,4,10：滑轮; 2,9：压紧轮; 制动轮; 5：供丝卷筒; 3：制动轮; 5：供丝卷筒; 卷丝筒; 7：导向轮； 6：卷丝筒; 7：导向轮； 卷丝滚轮; 11,15：导电器; 8：卷丝滚轮; 11,15：导电器; 12,13：金铜石导向器;14 ;14： 12,13：金铜石导向器;14：工件