电火花线切割机工作原理与加工工艺制定
电火花线切割机床技术原理
电火花线切割机床技术原理电火花线切割机床是一种利用放电原理进行切割的加工设备，它是一种高效的加工方式，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
电火花线切割机床是由电源、控制系统、工作台、导电丝、加工介质等部分组成。
工作原理是利用高频电压在导电丝和工件之间形成电火花，使工件局部放电熔化，从而实现切割加工。
其主要特点是：加工精度高、加工效率高、适用范围广。
下面详细介绍电火花线切割机床的技术原理。
1. 放电原理电火花线切割机床利用的是电火花放电原理，即通过直流电源把电流通过导电丝和工件之间的间隙形成电弧电弧。
当电源提供的电压超过放电间隙的击穿电压时，就会形成电弧放电。
此时，电弧的高温高压可以熔化工件表面，从而实现切割加工。
电弧的温度可以达到3000℃以上，因此可实现高精度切割。
2. 工作原理电火花线切割机床的工作流程主要包括：CAD设计文件导入、制作加工程序、机器布置、工件上夹、加工前预处理、开启机器开始加工等步骤。
CAD设计文件导入后，CAD文件将被转换成电火花线切割机床可以读取的加工程序。
在制作加工程序时，需要将跑道路径信息转化为机器能够理解的信号，并优化路径和速度，以最大程度提高加工效率。
机器布置时，需要将导电丝垂直贴附在工件上，并固定。
加工前需要进行一系列的预处理，如工件布置、夹具安装、工件上涂覆加工介质等。
调整好机器设置后，将加工程序输入机器，开启机器开始加工。
在加工过程中，机器将自动控制导电丝的位置和速度，通过控制电火花放电，熔化工件表面，最终实现切割加工。
加工过程中需要注意导电丝的良好接触状态和加工介质的使用，以保证加工效果和机器寿命。
3. 精度控制电火花线切割机床的加工精度受到多种因素的影响，如电源质量、导电丝强度、加工介质选择和工作条件等。
因此，在实际生产操作中需要注意以下几个方面：(1) 选择高品质的电源，以保证电火花放电的稳定性和精度；(2) 选择高强度的导电丝，以保证导电丝不会断裂或弯曲，从而影响加工精度；(3) 选择合适的加工介质，以保证加工过程中形成的电弧能有效熔化工件，并减小切割面粗糙度；(4) 严格控制加工条件，如电主轴速度、步进电机速度、放电电流强度等，以保证加工精度和效率。
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定
电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。
卷绕在丝筒上的电极丝（一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝）与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在张紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。
安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。
工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。
当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。
图百」数控电火花线切割机床工作原理圏1-X作液 2亠泵 3-酸唏 4导向轮5—工杵6—丝简『一脉冲电游呂一电扱丝9—坐标工作台10-数控装置11 一步进跑动机二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。
习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工, 把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。
从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。
在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。
三、电火花线切割机的主要加工对象1．加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。
以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。
2．加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。
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。
电火花成型与线切割加工实验报告
《电火花成形与线切割加工》实验报告1、线切割加工一、机床的结构及工作原理结构体：1654327 图1 线切割机床结构图1图2 线切割机床结构图2 1－绝缘底板2－工件3－钼丝4－导向轮5－脉冲电源6－支架7－贮丝筒8-送丝机构9-切削液控制机构工作原则：与传统的切削方法不同，电火花加工是一种利用刀具电极与工件两极之间的脉冲放电产生的电腐蚀现象来加工工件尺寸的加工方法。
电偶腐蚀现象最简单的例子之一是电气开关触点的电偶腐蚀，这是由触点打开和关闭时产生的火花引起的，逐渐损坏触点。
火花腐蚀的主要原因是：火花放电时，火花通道内瞬间产生高温热源，使局部金属熔化汽化并腐蚀。
但这种简单的电蚀还不能构成实用的电火花加工。
线切割机加工的基本原理是用移动的金属丝（直径0.02～0.3mm的钼丝或黄铜丝）作为工具电极，在金属丝和工件之间施加脉冲电流产生放电腐蚀。
切割工件。
工件接高频脉冲电源正极，电极丝接负极，即采用正极性处理。
工作流体介质浇注在工件之间。
当电频脉冲电源通电时，随着工作流体的电离和击穿，形成放电通道，电子高速跑向正极，正离子跑向负极，所以电能转化为动能，粒子相互碰撞。
反过来，材料的冲击将动能转化为热能。
在放电通道中，正极和负极表面分别成为瞬间热源，达到极高的温度，使工作流体介质汽化、热裂和分图3 电火花线切割机床铭牌8 9解，使金属熔化、沸腾、汽化材料。
在热膨胀、局部微爆、电动力学、流体动力学等综合作用下，被腐蚀的金属颗粒随着电极丝和工作液的运动和冲刷被甩出放电区，形成凹坑。
在金属表面。
在脉冲间隔期间，工作流体的介质被去离子，放电通道中的带电粒子重新结合成中性粒子，恢复了工作流体的绝缘性能。
由于加工过程是连续的，由控制系统控制步进电机，使工作台在水平面内沿两个坐标方向运动，使工件逐渐切削成各种形状。
二、机床界面及主要功能介绍（操作流程及功能）零：设置加工坐标的原点。
起点：使加工起点回到设定的坐标原点。
中心：自动移动到工件的中心。
电火花线切割工作原理
电火花线切割工作原理
电火花线切割是一种利用高频电火花放电的方式进行金属材料切割的加工方法。
它利用金属材料导电性能较好的特点，通过在工件表面产生高频脉冲电压，使电极与工件之间产生电火花放电。
具体工作原理如下：首先，将待切割的金属工件固定在工作台上，然后选择一根细且可导电的金属丝作为电极线，将其接入电火花线切割机的电源。
电火花线切割机会产生高频脉冲电压，并通过电极线传输到工件表面。
工件表面与电极线之间的距离由电火花线切割机自动控制。
当高频脉冲电压传输到工件表面时，由于工件材料具有一定的导电性，电流会沿着电极线通过工件表面流动。
由于电极线与工件表面之间的距离非常小，电流通过的路径较短，电阻较小，因此电流密度非常大。
这会导致局部区域的温度升高，形成电火花放电。
电火花放电时，会产生高温等离子体。
高温等离子体能够瞬间将金属材料局部加热到融点甚至高于融点的温度，使工件表面产生剧烈的蒸发和溶解。
同时，高温等离子体还会引起工件表面物质的氧化燃烧，形成气体。
这些蒸汽和气体会带走被剥离的金属颗粒，从而实现切割效果。
通过控制电火花线切割机的参数，如电压、电流、脉冲频率等，可以控制切割速度和切割质量。
而通过移动工作台和电极线，可以实现复杂形状的切割需求。
总之，电火花线切割利用高频电火花放电的原理，通过产生高温等离子体和气体，将金属工件剥离，从而实现对金属材料的切割。
电火花线切割加工实验实验指导书
电火花线切割加工实验实验指导书引言：电火花线切割是一种常用于金属材料的切割加工方法，通过电火花放电产生的高温和高能量，将材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，以达到切割的目的。
本实验旨在通过实践操作，加深学生对电火花线切割工艺的理解，提高操作技能，掌握正确的实验流程和安全注意事项。
一、实验原理1.1 电火花线切割的基本原理电火花线切割是将电能转化为热能，通过电火花放电产生的能量瞬间使材料表面局部熔化、蒸发和燃烧，通过材料的熔化和喷腾达到切割的目的。
电火花线切割工艺通常包括以下几个步骤：电极位置设定、电极的放电间隙调整、放电时间控制、驱动系统控制和冷却系统控制。
1.2 实验装置和设备本实验使用的电火花线切割实验装置包括：电火花机、电极装置、工作台、冷却系统和控制系统。
具体实验步骤如下：二、实验步骤2.1 实验前的准备1) 确保实验室设备和操作区域的安全：a) 检查电火花机和相关设备的工作状态和使用条件，确保符合安全标准；b) 清理操作区域，确保没有杂物和易燃物；c) 穿戴必要的个人防护装备，如防护眼镜、耳塞和防护手套。
2) 准备实验所需材料：a) 要切割的金属材料（如铝合金、钢板等）；b) 适合实验需求的电极。
2.2 实验的具体步骤1) 将待切割材料固定在工作台上，调整工作台使材料平整且紧固。
2) 调整电极位置和放电间隙：a) 选择适当的电极形状和尺寸；b) 将电极装置固定在切割装置上；c) 调整电极与待切割材料的距离，一般为5-10mm。
3) 连接冷却系统：a) 确保冷却系统正常工作；b) 将冷却系统的水管连接到设备上。
4) 打开电火花机和控制系统，并设置合适的放电参数。
5) 进行切割实验：a) 选择合适的放电时间，根据材料的厚度和切割要求进行调整；b) 操作人员需要站在安全位置上，保持距离和正确的姿势；c) 按下启动按钮，开始实验；d) 实验过程中需要注意观察切割的情况，根据需要进行调整。
6) 实验结束后，关闭电火花机和控制系统，断开电源。
线切割工作原理
线切割工作原理线切割，又称电火花线切割，是一种利用金属导电性的原理进行切割的加工方法。
它是一种精密加工工艺，主要用于切割金属材料，特别是对于厚度较大的金属材料，线切割是一种非常有效的加工方法。
接下来，我们将详细介绍线切割的工作原理。
首先，线切割的工作原理是利用电火花腐蚀的原理进行金属切割。
在工作时，工件与电极之间的间隙中充满了工作液，通常是脱离水。
当电极靠近工件时，两者之间的电压逐渐升高，直到达到一定数值时，电极与工件之间的间隙发生放电，形成电火花。
这些电火花的高温和高能量将工件表面的金属腐蚀溶解，从而实现切割的目的。
其次，线切割的工作原理还涉及到工作液的循环和过滤。
在切割过程中，工作液不仅起到冷却和清洗的作用，还可以将被腐蚀的金属颗粒带走，从而保持切割间隙的稳定性。
同时，工作液还需要经过循环和过滤，以保持其清洁度和稳定性，从而确保切割质量。
另外，线切割的工作原理还包括控制系统的作用。
在实际的加工过程中，需要通过控制系统对电极和工件之间的间隙、电压、放电频率等参数进行精密控制，以实现对切割过程的精准控制。
这就需要依靠先进的数控技术和高精度的传感器来实现，从而保证切割质量和加工精度。
最后，线切割的工作原理还需要考虑到切割速度和表面质量的影响。
在实际应用中，需要根据不同的金属材料和切割要求来确定最佳的切割参数，以实现高效的切割速度和良好的切割表面质量。
同时，还需要考虑到工作液的类型和质量对切割效果的影响，从而优化切割工艺。
综上所述，线切割是一种利用电火花腐蚀原理进行金属切割的加工方法，其工作原理涉及到电极与工件之间的间隙放电、工作液的循环和过滤、控制系统的精密控制以及切割速度和表面质量的影响。
通过对线切割工作原理的深入了解，可以更好地掌握线切割加工技术，提高切割质量和加工效率。
电火花线切割机原理
电火花线切割机原理
电火花线切割机是一种利用电火花放电原理进行金属切割的机械设备。
它通过控制电脉冲放电的频率和强度，使电极与工件之间的电火花及其高温气化形成微小孔洞，进而将工件切割成所需形状。
电火花线切割机的工作原理是利用电极和工件之间的电纽带产生电脉冲放电。
在放电过程中，高能量的电火花会在电极和工件之间产生，通过这些电火花的瞬间高温和压力，将工件表面的金属气化并形成微小孔洞。
电火花瞬间形成的高温等离子体可以达到几千度甚至上万度，对金属进行熔化、气化和剧烈蒸发，从而实现切割效果。
电火花线切割机的核心部件是电极和工作台，其中电极通常由铜材制成。
在切割时，电极悬浮在工作台的上方，而工件则固定在工作台上。
通过控制电脉冲的发生器，电火花从电极开始，穿过工件，并形成微小孔洞。
通过控制电极与工作台的间距和移动速度，可以实现切割的深度和形状控制。
电火花线切割机具有切割速度快、切割质量高、适用于各种导电材料等优点，广泛应用于金属加工、模具制造、航空航天等领域。
线切割工作原理及操作
线切割工作原理及操作线切割工作原理及操作1. 引言在制造业中，线切割技术被广泛应用于金属加工领域。
它通过使用一根细小且高速振动的金属丝来切割工件，从而实现高精度的切割效果。
本文将深入探讨线切割的工作原理及操作方法，以帮助读者更好地理解该技术的应用。
2. 工作原理线切割技术基于电火花原理，即利用高频电流在工件表面产生的火花进行切割。
具体而言，线切割机通过引导一根直径约0.1至0.3毫米的金属丝，在辅助电解液的作用下与工件形成导电通路。
高频脉冲电流通过金属丝，引发电火花，在工件表面产生剧烈的化学反应。
这个过程持续不断，直到金属丝逐渐切割穿过工件。
3. 设备和操作方法线切割机是实现线切割技术的关键设备。
它通常由控制系统、电源系统和机械部分组成。
在操作过程中，首先需要根据工件的尺寸和形状，设计并生成一套切割程序。
将切割程序输入到线切割机的控制系统中。
在进行线切割之前，需要准备工作件和电解液。
工作件通常是金属材料，可以是钢、铝、铜等。
电解液则是一种具有高离子导电能力和冷却效果的液体，用于维持切割过程中的稳定性和效果。
接下来，将待切割的工件固定在工作台上，并调整切割机的参数，如电流、速度和张力等。
开始线切割操作。
线切割机将根据预设程序，精确控制金属丝的运动轨迹和电流信号，确保切割过程的稳定性和准确性。
4. 优势与应用线切割技术具有以下优势：一是切割精度高，能够实现毫米级的切割精度。
二是能够切割各种形状的工件，包括平面、曲面和立体等。
三是切割过程中无力量作用于工件，避免了热变形和机械变形的问题。
四是切割速度快，提高了生产效率。
线切割技术广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备和模具制造等领域。
5. 个人观点和理解对于我来说，线切割技术是一项非常有价值的制造技术。
它通过精密的电火花原理，实现对各种金属材料的高精度切割，为各种行业的生产提供了重要支持。
线切割技术的发展，不仅推动了制造业的进步，也为产品创新提供了更多可能。
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
线切割加工原理
线切割加工原理
线切割加工原理是一种利用电火花放电原理进行金属加工的方法。
它利用一根细丝作为切割工具，通过高频电压的作用下，在工件表面产生一系列离散的电火花放电，使工件材料发生熔化和蒸发，从而实现对工件材料的切割。
具体的加工过程如下：首先，将待加工的工件与电解液(通常
为蜜蜡)浸泡在一起。
然后，在工件与电解液之间建立正负两极，并通过高频电源将电压施加在两极之间。
电势差引导电解液中的离子移动，形成电火花通道。
在火花通道中，电极上的正电荷与离子相撞击并生成局部高温和高压。
这种高温和高压引起工件表面材料的蒸发和气化，同时引发剧烈的能量释放。
接下来，细丝作为切割工具沿着工件需要切割的轨迹运动，进一步加剧放电过程。
电火花在工件表面不断重复放电，将工件上的材料逐渐烧蚀，直到切割完成。
同时，通过加入冷却液冷却切割区域，可以有效保护细丝不受过热损坏，并保持切割过程的稳定性。
线切割加工具备一定的优点。
首先，由于线切割加工过程中采用的是非接触式加工方式，工件的热变形和应力集中现象大为减少。
其次，与传统机械切割相比，线切割加工可以实现对较硬材料的加工。
此外，线切割加工所需的机床刚度较低，加工精度高。
然而，由于线切割加工速度较低，生产效率一般较低。
总结来说，线切割加工原理通过电火花的放电作用实现工件材
料的切割，具有一定的优点和应用价值。
在适合的应用场景下，线切割加工可以为制造业带来更高的效率和精度。
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）。
电火花线切割工作原理
电火花线切割工作原理
电火花线切割是一种利用电脉冲放电的热融剂熔化金属并使其离开工件表面的加工方法。
工作原理如下：在电火花线切割机中，通过高频电源产生的高频大电流被导引至电极丝（一般为铜丝）上，形成电弧。
同时，工件被固定在工作台上，将工件与电极丝之间维持一定的间隙。
当电极丝向工件表面靠近时，电弧会在两者之间跳击，产生强烈的热能。
电弧产生的高温将工件的局部区域瞬间加热至融化点以上，金属开始融化。
电火花线切割机会通过控制电极丝的移动速度和道具工作台的运动，将熔化的金属颗粒冷却并排除。
当电火花线切割机进行连续切割时，可以精确控制切割路径和形状。
由于电火花线切割不会直接接触工件，因此不会对工件造成机械应力，减少了扭曲和变形的风险。
同时，由于使用的是高频电源，能够在较短的时间内完成切割过程，提高了加工效率。
电火花线切割在模具制造、车辆制造、航空航天等许多行业中得到广泛应用。
它可以切割各种金属材料，包括硬质合金、高温合金、不锈钢等，也可以用于切割复杂形状的工件。
通过调整切割参数，可以实现不同的切割效果，满足不同工件的需求。
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。
线切割机床的工作原理
线切割机床的工作原理
线切割机床是一种利用电火花放电原理进行切割的机械设备。
其工作原理主要包括以下步骤：
1. 工件固定：将待切割的工件固定在工作台上，以确保其稳定性和准确性。
2. 电极放电：将电极装配到机床上，并通过电源提供高频电流。
电极与工件之间形成一定的间隙后，高频电流通过这个间隙形成电火花放电。
3. 电火花放电：由于电极与工件之间的高频电流，间隙内的介质（通常是去离子水或某种导电液体）被电离形成等离子体，形成电火花放电现象。
4. 放电剥蚀：电火花放电过程中，电极和工件表面的材料会受到高温和高压的冲击，部分材料会被剥蚀和熔化。
5. 切割形成：通过电火花放电的连续反复冲击，逐渐在工件上形成一个连续的切割孔，直到将整个工件切割成所需的形状和尺寸。
通过不断重复以上步骤，线切割机床可以对金属和非金属工件进行高精度的切割和加工。
值得注意的是，放电剥蚀产生的废料和剥蚀液会被排出，以确保加工质量和设备正常运行。
电火花数控线切割机床工作原理
电火花数控线切割机床工作原理
电火花数控线切割机床是一种利用电火花放电原理进行金属切割加工的设备。
其工作原理如下：
1. 喷水装置：电火花切割需要在水中进行，以防止放电时产生的高温对工件造成烧损。
喷水装置会将水喷洒到切割区域，保持工件和电极的表面湿润。
2. 工作台移动：工作台上夹持着待加工的工件，通过数控系统控制工作台沿水平方向或垂直方向进行移动，以满足切割路径的需求。
3. 脉冲发生器：脉冲发生器是电火花放电的关键部件。
它会产生高能量的电脉冲，并将脉冲传输到电极上。
4. 电极：电极通常由铜制成，用于将电脉冲传送到工件上。
电极与工作台之间保持一定的距离，形成放电间隙。
5. 数控系统：数控系统会根据工件的要求生成切割路径，并控制脉冲发生器、工作台移动等部件的动作。
操作人员可通过数控系统进行切割参数的设定和控制。
6. 放电过程：当电极与工件之间的放电间隙形成时，脉冲发生器会向电极发送高能量的电脉冲。
电脉冲在放电间隙中形成弧光放电，产生极高的温度。
这些高温会使工件局部熔化、气化和蒸发，从而实现切割效果。
7. 加工过程控制：数控系统会根据设定的切割路径，控制工作台按照预定的速度和方向进行移动。
通过不断的放电，工件将逐渐被切割成设计好的形状。
8. 加工完成后：加工完成后，工作台停止移动，电极与工件之间的放电间隙关闭，切割过程结束。
操作人员可取下切割好的工件，并进行后续处理。
总而言之，电火花数控线切割机床利用电火花放电原理进行金属切割，通过数控系统控制脉冲发生器和工作台的动作，实现精确的加工过程。
电火花线切割加工零件的加工工艺流程
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影响电火花线切割加工质量的主要工艺因素及工艺过程
(1)偏差判别 判别加工点对规定图形的偏离位置，以决定工作台 的走向。
(2)工作台进给 根据判断的结果，控制工作台在X或Y方向进给一 步，以使加工点向规定图形靠拢。
(3)偏差计算 在加工过程中，工作台每进给一步，都由机床的数 控装置根据数控程序计算出新的加工点与规定图形之间的偏差，作为 下一步判断的依据。
相对慢速走丝线切割机床来讲，快速走丝机床结构简单，价格便宜， 加工生产率较高，精度能满足一般模具要求。因此，目前国内主要生产、使 用的是快速走丝数控电火花线切割加工机床。
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3.2 慢速走丝线切割机床
慢速走丝线切割机床是国外生产和使用的主要机种，它采用直径 （0.03～0.35）mm的铜丝作电极，走丝速度为(3～12)m/min，线电极只 是单向通过间隙，不重复使用，可避免电极损耗对加工精度的影响。工 作液主要是去离子水和煤油。加工精度可达±0.001 mm，粗糙度可达Ra = 0.32μm。这类机床还能进行自动穿电极丝和自动卸除加工废料等，自 动化程度较高，能实现无人操作加工，但其售价比快速走丝线切割机床 要高得多。
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同理，图为圆弧AB的插补过程。取圆心为坐标原 点，用X、Y轴表示机床工作台的纵、横进给方向。 以A点为加工起点。若加工点在圆弧外(包括在圆弧 上的点)，沿X轴负向进，给一步，加工点在圆弧内， 沿Y轴正向进给一步，一直插补到圆弧终点B。和斜 线插补一样，也是用一条折线代替圆弧AB。
为什么可以用折线代替斜线和圆弧呢?因为控制台每发出一个进给 脉冲，工作台进给一步的距离仅为lμm。斜线和圆弧与折线的最大偏 差就是工作台进给一步的距离。这个误差是被加工零件的尺寸精度所 允许的。
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电火花线切割机工作原理及加工工艺制定第一节概述电火花加工又称电蚀加工或放电加工，它采用金属丝导线作为工具电极切割工件，利用工件与工具电极之间的间隙脉冲放电所产生的局部瞬时高温，对金属材料进行蚀除的一种加工方法。
一、电火花线切割机工作原理电火花线切割机床的工作原理如图6-1所示。
卷绕在丝筒上的电极丝(一般快走丝线切割机用钼丝，慢走丝线切割机用黄铜丝)与高频脉冲电源的负极相接，连续地沿其自身轴线行进，并在紧状态下由上、下导丝轮支承着通过加工区。
安装在坐标工作台上的工件接脉冲电源的正极。
工作液由喷嘴以一定的压力喷向加工区。
当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的极间间隙时，两者之间随即产生火花放电而蚀除工件。
二、电火花加工的极性效应在电火花加工过程中，两极都会受到电腐蚀，但由于所接电源的极性不同，两极的蚀除量不同，这种现象称为极性效应。
习惯上通常把工件接正极时的电火花加工称为正极性加工，把工件接负极时的电火花加工称为负极性加工。
从提高生产率和减少工具电极损耗的角度来看，极性效应愈显著愈好，采用短脉冲精加工时，应选用正极性加工；采用长脉冲粗加工时，应选用负极性加工。
在实际生产中，极性的选择主要依靠机床参数表或通过试验确定。
三、电火花线切割机的主要加工对象1．加工模具电火花线切割机广泛用于加工硬质合金、淬火钢模具零件，调整不同间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑料模等带锥度的模具。
以及形状复杂、带有尖角的窄缝形小型凹模，可采用整体结构淬火后线切割加工，既能保证模具精度，又可简化模具设计和制造。
2．加工点火化成形加工用的电极带锥度型腔加工的电极，一般穿孔加工的电极，对于用银钨、铜钨合金材料等，用线切割加工特别经济。
3．加工零件可用于加工品种多、数量少的零件，特殊难加材料的零件。
试验样件、样板，各种型孔、齿轮、样板、成形刀具以及细微型孔和已型槽孔加工。
尤其是薄壁件加工，可多片叠在一起加工。
四、电火花线切割加工的特点1．以金属丝为电极，降低了成形工具电极的设计制造费用。
2．加工时工具与工件不直接接触(有些特种加工方法不需要工具)，不承受较大的作用力。
3．工具的硬度可以比工件低，只要是导电或半导电材料都可以加工。
4．电极丝直径较细，介于0.003—0.3mm之间切缝很窄，可实现套料加工。
5．采用移动的长电极丝加工，电极丝损耗少，加工进度高。
6．不能加工盲孔或纵向阶梯表面。
第二节数控线切割加工工艺制订数控电火花线切割加工一般是零件加工的最后一道工序，如图6-2所示，为线切割加工的工艺过程。
与通用机械加工工艺有很大差别，因此数控电火花线切割编程与其它数控机床相比，有着自己的特点。
编程前应细致分析零件的加工要求和特点，充分考虑零件的线切割加工工艺，做好编程前的工艺处理。
图6-2线切割加工工艺一、坯料准备模具工件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。
由于手材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料部残余应力的相对平衡遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在加工中造成材料突然开裂。
为减少这种影响，应在加工前作好工艺准备：下料—锻造—退火—机加工—划线—加工型孔—淬火—磨—退磁处理二、工件装夹和位置确定工件在机床工作台或夹具中的位置直接影响工件各基点坐标的计算，同时也影响切割部位和切割起点的选择。
合理装夹工件不但有利于编程，而且有利于减少加工变形，保证加工精度。
线切割加工中工件的装夹方法主要有以下几种：1．工件装夹方式(1) 悬臂式装夹 如图6-3所示，这种方式装夹方便、通用性强，但装夹误差较大。
仅用于工件加工精度要求不高或悬臂较短的情况。
图6-3 悬臂方式装夹工件 图6-4 两端支撑方式装夹工件(2)两端支撑方式装夹 如图6-4所示，这种方式装夹方便、稳定，定位精度高，但不坯料准备 工件装夹位置校正 工艺准备 程序编制 切割加工适于装夹较小的零件。
(3)桥式支撑方式装夹如图6-5所示，在通用夹具上放置垫铁后再装夹工件。
这种方式装夹方便，对大、中、小型工件都能适用。
(4)板式支撑方式装夹如图6-6所示，使用有通孔的支撑板装夹工件，这种方式装夹精度高。
图6-5 桥式支撑方式装夹工件图6-6 板式支撑方式装夹工件图6-7 百分表找正2．工件位置的校正采用上述方式安装后，还需进行位置校正，才能使零件的定位基准面分别与机床的工作台面及X、Y轴平行，以保证所切割的工件表面与基准面之间的相对位置精度。
（1）百分表找正如图6-7所示，用磁力表架将百分表固定在丝架或其他位置上，百分表的测头与工件基准面接触，往复移动工作台，按百分表的指示值调整工件的位置，直至百分表指针的偏摆围达到要求的数值，找正应在相互垂直的三个方向进行。
（2）划线找正如图6-8所示，利用固定在丝架上的划针对正工件上的基准线或基准面，往复移动工作台，根据目测调整工件的位置，直至划针的运动轨迹同工件上的基准线或基准面完全吻合。
该法用于精度要求不高的工件，也可以在工件表面较为粗糙的表面上进行。
图6-8 划线找正图 6-9 固定基面定位找正（3）固定基面定位找正如图6-9所示，利用通用或专用夹具上的定位基准面，将夹具的位置找正就可保证工件的正确加工位置。
3．电极丝位置的找正线切割加工前，应将电极丝调整到与工作台面垂直的位置。
（1）目测法如图6-10所示，可以直接利用目测或借助2—8倍的放大镜进行。
将电极丝移动到加工的起点上（穿丝孔中心），利用穿丝处的十字基准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的重合情况，调整电极丝的上下导轮位置，直至在两个方向观察电极丝与基准线都重合为止。
适用于加工精度不高的场合。
图6-10 目测法（2）火花法如图6-11所示，从X、Y两个方向分别移动工作台，使电极丝逐渐逼近工件的基准面，若出现的火花上下均匀，则说明电极丝的位置已调整好，适用于加工精度不高的场合。
当精度要求较高时，使用专门的对丝仪，操作方法相同。
图6-11 火花法第二节数控线切割加工工艺制订三、线切割加工主要工艺问题1．切割部位、切割路线、切割起点和穿丝孔位置的选择（1）切割部位的选择在电火花线切割加工中，常出现加工变形问题，影响了加工精度，严重时会造成工件报废。
工件变形的主要原因是工件中存在的应力在线切割加工时重新分布而造成。
为了减少工件变形，必须考虑工件在坯料中的切割部位，合理选择切割起点、穿丝孔位置和切割路线。
线切割加工时，坯料的边角处变形较大(尤其是热处理性能较差的淬火钢和硬质合金)因此在选择切割部位、切割路线时，应尽量避开坯料的边角处，使切割轨迹距离各少寸均匀，如图6-12所示。
图6-12 切割部位的选择（2）切割路线的选择选择切割路线时，应尽量使工件在整个切割过程中具有良好的刚性，一般将工件与其夹持部位分离的切割段安排在最后切割，以减小工件变形，如图6-13所示。
实际加工过程中，为了保持工件的刚性，有时采用边切割边夹持的方法，如加工中用胶水粘结工件。
a) 不正确 b)正确图6-13切割路线的选择（3）切割起点的选择切割的起点一般也是切割的终点，但电极丝返回到起点时必然存在重复位置误差，造成加工痕迹，影响了切割精度和表面质量。
为此，应合理选择加工起点：①应在表面粗糙度要求较小的表面上选择切割起点；②应尽量在切割图形的交点上选择切割起点③对于无切割交点的工件，切割起点应尽量选择在便于钳工修复的部位。
如外轮廓的平面、半径大的弧面，要避免选择在凹入部分的表面上。
（4）穿丝孔位置的选择使用穿丝孔切割工件，可使坯料保持完整，从而有利于保持刚度，减小工件变形。
在切割起点确定后，可以确定穿丝孔的位置，一般穿丝孔加工在切割起点的附近，轨迹交点或便于计算的坐标点上，直径不宜太大或太小，一般选择在3-10毫米的围，如图6-14所示。
a)不正确 b)不好 c)好图6-14 穿丝孔在同一块毛坯上要切出两个以上工件时，不能仅设一个穿丝孔将所有工件一次性切割出来。
加工大型工件时最好在加工轨迹上多设置几个穿丝孔，以便在切割中发生断丝时能够就近重新穿丝。
切割带有封闭型孔的工件时，穿丝孔应位于待切割型孔部，设在型孔中心计算、操作方便，但无用的切入行程较长。
对大型型孔工件，穿丝孔应设在靠近加工轨迹的边角处。
切割外形时，可以将穿丝孔设在型面外边，靠近切割起点处。
切割窄槽时，穿丝孔应设在图形的最宽处，如图6-15所示。
图6-15 穿丝孔位置应选择在图形的最宽处2．引入和切出方式的选择（1）引入方式的选择在线切割加工中，引入点通常与工件切割起点不重合，这就需要一段从引入点切割到切割起点的引入切割段。
当切割起点选在切割图形的交点上时，引入切割段通常采用直线方式；当切割起点选在切割图形的表面上时，对于无补偿的切割，引入切割段通常采用圆弧方式，并与切割起始段相切，对于带补偿的切割，引入切割段在圆弧方式引入前需增加用于建立补偿的直线段，如图6-16所示。
a)直线引入 b) 无补偿切割的圆弧引入 c) 带补偿切割的圆弧引入图6-16 引入方式（2）切出方式的选择一般工件轮廓切割完后，还需增加一段切出切割段。
与引入方式相同，切出方式也有直线和圆弧两种，如图6-17所示。
a)直线切出 b)无补偿切割的圆弧切出 c)带补偿切割的圆弧切出图6-17 切出方式图6-18 切出切割段中的保护切割段此外，当电极丝切割到边缘时，材料易发生变形，会造成切口闭合而夹断电极丝。
因此，有时在切出切割段还增设一段保护电极丝的切割段，如图6-18中的A'A ″切割段。
3．偏移量的计算电火花线切割加工中偏移量的计算比较简单，偏移量为电极丝半径与单边放电间隙之和，如图6-19。
∆+=2d f （6-1） 式中：f ——偏移量；d ——电极丝直径；∆——单边放电间隙。
电极丝直径的选择应根据工件厚度和拐角尺寸大小来选择。
若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝，若加工带尖角、窄缝的小零件宜选用较细的电极丝。
放电间隙的大小与加工条件参数有关，可以通过查表（机床生产厂家提供的加工条件参数表)再计算得到，一般快速走丝线切割加工时，取单边放电间隙Δ=0．01～0．02mm 。
对于加工条件参数表中查不到的加工情况和加工精度要求很高的情况，可以通过切割一个正方形试件后实测得到。
图6-19 偏移量的计算总结提问：1. 电火花线切割机的主要加工对象有哪些？2. 工件位置和电极丝位置的找正方法有哪些？练习：6-1 试述数控电火花线切割加工原理。
6-2 试述数控电火花线切割加工特点。
6-3 简述数控电火花线切割加工应注意的主要问题。
教学手段：多媒体教学 教学方法：案例教学复 习：切割部位、切割路线、切割起点和穿丝孔位置的选择（5分钟） 引 入：如何实现电火花加工（5分钟）正 课：电火花线切割加工工艺指标的主要影响因素（90分钟） 知识点（80分钟）：第三节 电火花线切割加工工艺指标的主要影响因素一、实现电火花加工的基本条件 1．电火花加工必须采用直流脉冲电源为了使电火花放电产生的热量来不及传导扩散 出去，形成极小围的瞬时高温，使金属局部熔化、气化，放电时间必须极其短促，一般 小于1ms 。