电火花线切割加工原理
电火花切割原理
四、实习过程本次实习着重在于电火花线切割加工，因此，我们可以看看电火花线切割加工的一些原理、特点、分类应用、以及有关的一些机床。
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-工作液箱图2 电火花线切割加工原理图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。
线切割加工原理
线切割加工原理线切割加工是一种常见的金属加工方式，它利用高速运动的金属丝切割工件，具有加工速度快、精度高、适用范围广等优点。
线切割加工原理主要包括以下几个方面：1. 基本原理。
线切割加工是利用电火花腐蚀原理进行加工的。
在加工过程中，工件与电极之间形成一定的电场，通过电脉冲的作用，在工件表面产生微小的放电火花，使工件表面材料发生电化学腐蚀，从而实现对工件的切割。
2. 工作过程。
线切割加工的工作过程主要包括放电、清除放电产物和切割三个阶段。
在放电阶段，通过电脉冲在工件表面产生微小的放电火花；在清除放电产物阶段，通过冲击气流将放电产物清除；在切割阶段，通过不断的放电和清除放电产物，最终实现对工件的切割。
3. 材料选择。
线切割加工适用于各种导电材料的加工，包括金属材料和合金材料等。
在选择材料时，需要考虑材料的导电性、熔点、硬度等因素，以确保加工效果和加工质量。
4. 加工精度。
线切割加工具有高加工精度的优点，其加工精度主要受到电极形状、放电参数、工件材料等因素的影响。
通过合理选择电极形状、优化放电参数，可以实现对工件的高精度加工。
5. 加工适用性。
线切割加工适用于各种形状的工件加工，包括平面、曲面、内孔等复杂形状的加工。
同时，线切割加工还适用于各种材料的加工，包括钢铁、铝合金、铜等金属材料的加工。
6. 加工效率。
线切割加工具有较高的加工效率，其加工速度快、加工成本低。
在实际应用中，可以通过优化加工工艺，提高加工效率，降低加工成本。
7. 应用领域。
线切割加工广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。
在模具制造中，线切割加工可以实现对模具的高精度加工，提高模具的加工质量；在航空航天领域，线切割加工可以实现对复杂零部件的加工，满足航空航天产品对精度和质量的要求。
综上所述，线切割加工原理是利用电火花腐蚀原理进行加工，具有高加工精度、适用范围广等优点，广泛应用于各种领域。
在实际应用中，需要充分理解线切割加工原理，合理选择加工工艺参数，以实现对工件的高精度加工。
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。
线切割的工作原理
线切割的工作原理
线切割是一种利用高压电火花在导电材料上进行切割的加工方法，也被称为电火花加工。
线切割主要用于切割金属材料，特别是很难用传统机械切割方法进行加工的材料，如硬质合金、高硬度钢等。
线切割的工作原理如下：首先，在切割工件上加工一层绝缘层，通常使用铜线作为切割线。
随后，将切割线（电极丝）穿过工件并与电源连接。
切割线与工件之间的距离被称为放电间隙。
然后，通过高频信号传送至切割线，形成高压电火花。
当高压电火花通过放电间隙时，会产生非常高的能量密度，造成放电区域的局部加热和熔化。
同时，放电区域的电火花会引起热膨胀和爆炸效应，将熔化的材料喷出。
这个过程被称为电火花放电冲刷。
电火花放电冲刷不断重复进行，由于切割线不断向下移动，最终形成一个完整的切割路径。
相邻的放电区域重叠一部分，形成了切割线的轮廓。
工作台通过控制系统的精确控制，可实现复杂形状的切割。
切割时，可通过调整放电间隙、放电脉冲、工作速度等参数来控制切割质量。
线切割不会对工件产生机械应力和变形，可以获得高精度的切割表面。
由于电火花的高温和高能量密度，线切割还可用于进行腐蚀和净化处理，提高工件表面质量。
总结来说，线切割利用高压电火花在导电材料上进行切割。
通
过调控放电间隙和放电参数，可实现高精度的切割，并可用于表面处理。
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。
电火花线切割加工原理和必备条件
电火花线切割加工原理和必备条件
电火花线切割加工是利用工具电极（钼丝）和工件两极之间脉冲放电时产生的电腐蚀现象对工件进行尺寸加工。
电火花腐蚀主要原因：两电极在绝缘液体中靠近时，由于两电极的微观表面是凹凸不平，其电场分布不均匀离得最近凸点处的电场度最高，极间介质被击穿，形成放电通道，电流迅速上升。
在电场作用下，通道内的负电子高速奔向阳极，正离子奔向阴极形成火花放电，电子和离子在电场作用下高速运动时相互碰撞，阳极和阴极表面分别受到电子流和离子流的轰击，使电极间隙内形成瞬时高温热源，通道中心温度达到10000度以上。
以致局部金属材料熔化和气化。
电火花线切割加工能正常运行，必须具备下列条件：
1. 钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙，间隙的宽度由工作电压、加工量等加工条件而定。
2.电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进行，如煤油、皂化油、去离子水等，要求教高绝缘性是为了利于产生脉冲性的火花放电，液体介质还有排除间隙内电蚀产物和冷却电极作用。
钼丝和工件被加工表面之间保持一定间隙，如果间隙过大，极间电压不能击穿极间介质，则不能产生电火花放电；如果间隙过小，则容易形成短路连接，也不能产生电火花放电。
3.必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性，图1中ti为脉冲宽度、to为脉冲间隔、tp为脉冲周期。
在脉冲间隔内，使间隙介质消除电离，使下一个脉冲能在两极间击穿放电。
电火花线切割加工的原理
电火花线切割加工的原理电火花线切割加工是一种特殊的加工方法，常用于金属材料的切割、模具加工等领域。
其原理是利用电火花放电的高能量，将金属材料上的一小点加热到熔化或汽化的温度，从而实现对材料的切割。
下面将详细介绍电火花线切割加工的原理。
第一，电火花放电原理电火花线切割加工的基础是电火花放电原理。
电火花是在两个电极之间产生高电压放电泄放的现象。
在电火花线切割中，电极是一根线状电极，被称为丝线。
当丝线和工件之间形成一定的电荷差时，电流会通过工件而不是丝线。
这是因为工件是电导体而丝线是绝缘体。
当电流通过工件时，由于局部放电产生的电弧在微观层面掏蚀金属，形成小孔或小坑。
在这个过程中，电弧的温度非常高，可以达到几千摄氏度。
当放电一段时间后，电极的形状将被改变，与工件相隔较近的位置形成突起。
因此，电火花线切割是一种非接触式加工，不会产生切割力或机械剪切。
第二，切割过程在电火花线切割过程中，需要使用一台特殊的设备，称为电火花线切割机。
这台机器包括一个电源、一个丝线电极、一个工作台和一个冷却系统。
首先，需要将待加工的工件固定在工作台上。
然后，在丝线电极上施加高电压的脉冲，使其与工件之间产生电荷差。
当电流通过工件时，局部放电产生的电弧便开始加热工件的表面。
随着放电过程的进行，电弧将形成一个直径很小的孔洞。
此时，需要控制丝线电极和工件之间的间隙，并进行电弧移动。
因为电弧是非接触式的，只需保证电极与工件之间的电荷差，就能在整个切割过程中保持稳定的切割能量。
而电弧的移动路径由机器控制，可以按照预定的路径进行。
为了确保切割过程的良好进行，还需要保持适当的冷却。
电火花线切割机可以通过喷水或其他冷却方式来保持丝线电极和工件的温度在一定范围内。
这是因为电火花放电的高温容易引起电极和工件的烧损，而适当的冷却可以有效降低温度并延长电极使用寿命。
第三，加工特点电火花线切割加工具有以下几个特点：1. 加工速度快：电火花线切割加工不受材料硬度的限制，可以切割硬度很高的金属。
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。
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
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
线切割的原理及应用
线切割的原理及应用1. 简介线切割（Wire-cut EDM）是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。
它通过在工作物和电极之间施加电压，产生电火花放电，使金属材料局部氧化剥落，从而实现切割的目的。
线切割技术具有高精度、复杂形状加工能力强、不受材料硬度影响等优点，因而在制造业中得到广泛应用。
2. 原理线切割的原理基于电火花放电现象。
通过施加高压电源，使工作物与电极之间形成电场，当电场强度超过材料的击穿电场强度时，电流开始流动，产生电火花放电。
电火花放电过程中，放电电流通过工作物表面，使金属材料局部发生氧化剥离，从而实现切割。
3. 应用线切割技术在制造业中有着广泛的应用，以下是一些典型的应用领域：3.1 模具制造线切割技术在模具制造中有着重要的地位。
模具通常需要具备复杂的形状和精确的尺寸要求，传统的加工方法很难满足这些要求。
线切割技术可以通过控制电火花放电的位置和时间，精确地制造出具有复杂形状的模具零件，提高模具的制造效率和质量。
3.2 五金加工五金制品是线切割技术的另一个重要应用领域。
线切割技术可以加工各种金属材料，包括钢铁、铝合金、铜等。
通过线切割技术，可以实现高精度的切割和加工，生产出具有复杂形状的五金制品，如锁具、五金配件等。
3.3 铜雕工艺品线切割技术在铜雕工艺品的制作中有着独特的应用。
传统的铜雕工艺需要经验丰富的工匠进行手工雕刻，费时费力且难以保证雕刻的精度和稳定性。
而线切割技术可以通过精确定位和控制电火花放电，实现对铜材料的精密切割和雕刻，制作出高度精确的铜雕工艺品。
3.4 高精度零件加工线切割技术在高精度零件加工中有着广泛应用。
现代制造业对高精度零件的需求越来越高，传统的加工方法往往难以满足这些要求。
线切割技术通过精确控制电火花放电的位置和时间，可以实现对高精度零件的切割和加工，满足现代制造业的需求。
4. 总结线切割技术是一种利用电火花放电原理进行金属材料切割的加工方法。
线切割的工作原理
线切割的工作原理
线切割是一种利用电火花放电进行切割加工的方法。
它利用电解液和一根金属丝作为切割线，通过高频脉冲电流在工件与切割丝之间产生放电击穿，使工件上的材料被切割掉。
整个工作过程可以通过下面几个步骤来解释：
1. 系统设置：首先，需要将切割丝紧绷在两个装有导轨的装置上。
这些导轨可使切割丝能够水平移动。
然后，将工件固定在工作台上。
接下来，将工作台与切割机连接起来，并将电解液倒入工作台中。
2. 初期放电：开始时，通过电源将高频脉冲电流传送到切割丝上。
当电流通过切割丝时，由于切割丝与工件之间的距离非常小，电解液中的离子会导致局部放电。
这些放电击穿会在切割面上产生微小的洞。
3. 放电穿孔：随着放电的进行，放电击穿会扩大，并使切割点的温度上升到很高的值。
高温能够使工件的材料熔化和蒸发，从而形成穿孔。
此时，切割丝会通过穿孔处进入工件内部，并持续不断地进行切割。
4. 推拉切割：在穿孔完成后，切割丝会根据预先设定的程序控制自动向前或向后运动。
这样，切割丝就能够依次切割工件上的不同轮廓。
同时，通过工作台的自动升降，使切割面始终保持在适当的高度。
5. 放电消除：在进行一段时间的切割后，切割丝表面会覆盖一
层电火花痕迹，并导致切割速度下降。
为了解决这个问题，可通过改变切割丝和工件间的距离，使新鲜的电解液进入并清洁切割区域，以增加放电击穿的效果，并恢复切割速度。
总之，线切割通过利用电火花放电切割工件，具有高精度、高效率和能够切割复杂形状的优点。
在实际应用中，需要根据不同的工件材料和形状来选择合适的切割参数，以获得最佳的切割效果。
电火花线割加工原理
电火花线割加工原理电火花线割加工原理是利用电火花放电加热和腐蚀金属来进行加工的一种非接触式的精密切割工艺。
它是一种热加工方式，通过高频脉冲放电，在切割片与加工件之间形成电火花放电通道，通过电能的转化和临界温度的达到，使得材料瞬间溶解和腐蚀。
电火花线割加工适用于各种导电材料的切割，如钢、铜、铝、钛等。
电火花线割加工的工作原理可以通过以下几个步骤来说明：1. 放电通道形成：电火花线割加工是通过电火花放电来进行的，首先在切割片和加工件的接触点处形成一定的电流通道。
当两者接触点间的电阻达到一定数值时，就会形成电流通过的通道。
2. 电流通道通电：在放电通道形成后，通过施加高频脉冲电压，使得通道内的电流开始流动。
这个电流的大小决定了电火花线割加工的能量和效果。
3. 放电过程：电流开始流动后，由于切割片与加工件之间存在电阻，电流通道中会产生较大的电阻热。
当电流通过通道时，由于电阻热的作用，通道内的温度会急剧升高。
4. 电火花放电：当通道内的温度升高到一定程度，达到金属的融点时，通道内的金属就会瞬间融化形成电火花。
电火花产生时，电子以高速运动，在瞬间的热冲击力下，切割片和加工件之间的材料就会瞬间腐蚀和融化，形成切割的效果。
5. 放电通道的移动：在放电通道产生电火花后，由于切割片和加工件之间的相对运动，放电通道会随着加工物件的表面轮廓进行移动。
这样就会在加工区域形成一条连续的放电轨迹，实现材料的切割。
电火花线割加工有以下几个特点：1. 非接触式加工：电火花线割加工不直接接触加工物料，避免了切割片的磨损和断裂。
同时也避免了传统机械切割加工中产生的振动和噪音。
2. 高精度加工：电火花线割加工可以实现极高的加工精度。
由于电火花的尺寸非常小，可以达到亚毫米甚至更小的加工尺寸。
同时，加工过程中的热影响区也很小，不会引起材料变形。
3. 复杂形状加工：由于电火花线割加工是通过加热和腐蚀金属来实现切割的，因此可以加工各种复杂形状的零件。
电火花线切割加工原理
放电加工的微观过程
放电加工时，金属材料蚀除的微观过 程可分为以下四个连续的阶段：
1.极间介质的击穿与放电
2.能量的转换、分布与传递
3.电极材料的抛出
4.极间介质的消电离
加工特点
电火花线切割加工属于特种加工。它 与传统的机械加工相比，有如下优点：
1. 非接触式，适合高硬度难切削材料的加工 2.十分适合复杂形孔及外形的加工 3.切缝细，节省宝贵的金属材料 4.加工的尺寸精度高，表面粗糙度好 5.易于实现数字控制 6.加工的残余应力较小火花放电，腐蚀工 件表面，使工件材料局部熔化和气化，从而达到 切割工件，去除材料的目的。
图3 线切割的加工原理
加工的必要条件
要使放电腐蚀原理用于导电材料的尺 寸加工，必须具备以下几个基本条件：
1.必须保持一定的放电间隙 2.必须采用一定频率功率脉冲电源 3.必须在一定绝缘性能的介质中进行放电
(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)
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。
- 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)。
电火花线切割加工是在电火花加工基 础上发展起来的一种工艺形式，它是直接 利用电能和热能进行加工的方法。这种方 法是利用一根移动的金属丝（电极丝）作 为一极，工件为另一极，两极在特定的距 离内放电，在击穿介质的同时释放出瞬间 的高温来融化金属进行切削。
电火花线切割加工特点
1. 它以直径为0.03~0.35mm的金属线为工具 电极，与电火花成形加工相比，它不需制 造特定形状的电极，省去了成形电极的设 计和制造，缩短了生产准备时间，加工周 期短。 2. 电火花线切割加工的主要对象是平面形状， 除了在加工零件的内侧形状拐角处有最小 圆弧半径的限制（最小圆弧半径为金属线 的半径加放电间隙），其他任何复杂的形 状都可以加工。 30
5. 电火花线切割在加工过程中的工作液一般为 水基液或去离子水，因此不必担心发生火灾， 可实现安全无人加工。
6. 现在的电火花线切割机床一般都是依靠电脑 来控制电极丝的轨迹和间隙补偿功能，所以 加工凸凹模时，它们的配合间隙可任意调节。 7. 电火花线切割加工是依靠电极丝与工件之间 产生火花放电对工件进行加工，所以无论被 加工工件的硬度、粘度、韧性如何，只要是 导体或半导体的材料都能实现加工。
线切割加工的应用范围
1. 试制新产品
在新产品开发过程中需要单件的样品， 利用线切割直接加工出零件，无需设 计和制造模具，这样可大大缩短新产 品开发周期并降低试制成本。
2. 加工特殊材料 切割某些高硬度、高熔点及贵重 金属时，使用机加工的方法有时 是不可能的，而利用线切割加工 既经济又能保证精度。
3. 电火花线切割加工是用电极丝作为工具电极与 工件之间产生火花放电进行切割加工，由于电 极丝的直径较小，在加工过程中总的材料蚀除 量较小，所以使用电火花线切割加工比较节省 材料，特别在加工贵重材料时，能有效节约材 料，提高材料的利用率。
4. 在加工过程中可以不考虑电极丝的损耗。在快 走丝线切割加工中采用低损耗的脉冲电源，目 前普遍使用钼丝作为电极丝材料，通过对直径 为0.18mm电极丝的使用检测发现，在其使用寿 命期间直径损耗约0.02mm。
3. 加工模具零件 电火花线切割加工主要应用于冲 模、挤压模及电火花成形加工用 的电极等。由于电火花线切割加 工机床的加工速度和精度不断提 高，制造周期和成本都大大缩短 和减少，且模具配