第三讲 电火花线切割加工的机床

六、线切割加工步骤及要求
3、加工方向的确定
在完成了工艺处理后， 在完成了工艺处理后，需要根据零件的几何尺寸 及装夹计算出运动轨迹，如零件的外形、 及装夹计算出运动轨迹，如零件的外形、材料的装 夹方式及夹具所夹材料的位置、夹具的高度等， 夹方式及夹具所夹材料的位置、夹具的高度等，以 防止在加工过程中出现工件变形以及撞机事件。 防止在加工过程中出现工件变形以及撞机事件。
四、数控电火花线切加工的主要工艺指标
4、加工精度
加工精度是所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置 加工精度是所加工工件的尺寸精度、 精度的总称。 精度的总称。 高速走丝线切Байду номын сангаас加工精度可达0.02~0.01mm左右; 高速走丝线切割加工精度可达0.02~0.01mm左右; 0.02~0.01mm左右 低速走丝线切割可达0.005~0.002mm左右。 低速走丝线切割可达0.005~0.002mm左右。 0.005~0.002mm左右
二、低速与高速电火花线切割机床的比较
1、低速走丝线切割机床是单向运丝，只使用一次； 低速走丝线切割机床是单向运丝，只使用一次； 低速走丝线切割机床工艺指标明显高于高速走丝； 2、低速走丝线切割机床工艺指标明显高于高速走丝； 低速：加工精度为0.002~0.005mm 0.002~0.005mm， 低速：加工精度为0.002~0.005mm，表面粗糙度 一般为Ra 最佳可达Ra 一般为Ra 1.25um ，最佳可达Ra 0.2um ； 高速：加工精度为0.01~0.02mm 0.01~0.02mm， 高速：加工精度为0.01~0.02mm，表面粗糙度一般 最佳可达Ra 为Ra 2.5u~1.6um ，最佳可达Ra 1.0um 低速走丝线切割机床加工零件的厚度小于高速； 3、低速走丝线切割机床加工零件的厚度小于高速； 低速走丝线切割机床价格高。 4、低速走丝线切割机床价格高。
七、影响线切割加工的因素
（3）穿丝孔和起刀点
穿丝孔、 穿丝孔、起切点及走丝路线是线切割加工中 非常重要的一环，很多时候用户编制的程序、 非常重要的一环，很多时候用户编制的程序、工件 的装夹、电参量的设置等都没问题， 的装夹、电参量的设置等都没问题，但就是加工不 成功，此时问题往往是穿丝孔、 成功，此时问题往往是穿丝孔、起切点及走丝路线 的安排不妥当。 的安排不妥当。
六、线切割加工步骤及要求
5、程序检验
编写完成的程序一般要经过检验才能用于正式 加工，采用电脑自动编程时， 加工，采用电脑自动编程时，可利用软件提供的 实体加工模拟功能进行模拟， 实体加工模拟功能进行模拟，也可以采用机床空 运行的方法检验实际加工情况， 运行的方法检验实际加工情况，验证加工过程中 是否撞极限、机床行程是否满足等， 是否撞极限、机床行程是否满足等，确保程序无 必要时用薄料进行试切割。 误，必要时用薄料进行试切割。
七、影响线切割加工的因素
（2）电极丝 高、中速走丝机床的电极丝是快速往复运行的， 中速走丝机床的电极丝是快速往复运行的， 在加工过程中要反复使用。这类电极丝主要有钼丝、 在加工过程中要反复使用。这类电极丝主要有钼丝、 钨丝和钨钼丝。 钨丝和钨钼丝。低速走丝线切割机床一般用黄铜作 电极丝，电极丝作单向低速运行， 电极丝，电极丝作单向低速运行，用一次就作为废 料回收，不必用高强度和耐损耗的钼丝。 料回收，不必用高强度和耐损耗的钼丝。电极丝直 径过大或过小对加工速度的影响较大。电极丝的走 径过大或过小对加工速度的影响较大。 丝速度影响切割速度， 丝速度影响切割速度，这是因为随着走丝速度的提 使工作液易被带入放电间隙，改善间隙状态。 高，使工作液易被带入放电间隙，改善间隙状态。
六、线切割加工步骤及要求
2、工艺处理
（3）确定合理的偏移量 在加工凸模、凹模时对精度的要求很高， 在加工凸模、凹模时对精度的要求很高， 必须考虑电极丝及放电间隙对精度的影响， 必须考虑电极丝及放电间隙对精度的影响，合理的偏 移量应根据电极丝直径及机床参数来确定。 移量应根据电极丝直径及机床参数来确定。
四、数控电火花线切加工的主要工艺指标
1、切割速度 2、表面粗糙度 3、放电间隙 4、加工精度 5、电极丝损耗量
四、数控电火花线切加工的主要工艺指标
1、切割速度
保持一定表面粗糙度的切割过程中， 在保持一定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， 时间内电极丝中心线在工件上切过的面积总和，单 /min。高速走丝切割速度一般为40 40位mm2/min。高速走丝切割速度一般为40-80 /min。它与加工电流大小有关， mm2/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率， 出电流脉冲电源的切割效率，将每安培电流的切割 /(min·A min·A) 速度称为切割效率，一般为20 速度称为切割效率，一般为20 mm2/(min·A)。
六、线切割加工步骤及要求
4、编制加工程序
（2）过渡圆 为了提高切割工件的使用寿命， 为了提高切割工件的使用寿命，在工件的几何 图形交点，特别是小角度的拐角处应加上过渡圆， 图形交点，特别是小角度的拐角处应加上过渡圆， 其半径一般在0.2~0.5mm范围内。 0.2~0.5mm范围内 其半径一般在0.2~0.5mm范围内。 （3）起割点和切割路线 起割点一般选择在工件几何图形的拐角处， 起割点一般选择在工件几何图形的拐角处，或 容易将凸尖修去的部位。 容易将凸尖修去的部位。切割路线的确定以防止或 减少工件变形为原则。 减少工件变形为原则。
7、切割工件检验
切割工件的检验包括尺寸精度、粗糙度、 切割工件的检验包括尺寸精度、粗糙度、垂直度 等，有配合间隙要求的工件还应对配合间隙进行检验 。
七、影响线切割加工的因素
（1）、工作液 ）、工作液
工作液是脉冲放电的介质，它对切割速度、 工作液是脉冲放电的介质，它对切割速度、表 面粗糙度和加工精度都有影响。 面粗糙度和加工精度都有影响。工作液应具有一 定的绝缘性能、较好的洗涤性能、 定的绝缘性能、较好的洗涤性能、较好的冷却性 能等，并要求对环境无污染，对人体无危害。 能等，并要求对环境无污染，对人体无危害。
三、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 切割速度、加工精度、表面粗糙度、 一步提高； 一步提高； 低速目前最高切割速度： 低速目前最高切割速度：300 mm2/min 高速最高切割速度可达： 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 线切割机床逐步形成产品的系列化、 用化，向大型、精密、高效率、 用化，向大型、精密、高效率、多功能及自动化等 方向发展。 方向发展。
六、线切割加工步骤及要求
2、工艺处理
（2）正确选择穿丝孔、进刀线和退刀线 正确选择穿丝孔、 穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点， 穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同 时也是程序执行的原点， 时也是程序执行的原点，所以穿丝孔应选择在容易找 并在加工过程中便于检查的位置。 正、并在加工过程中便于检查的位置。为保证加工精 穿丝孔的位置应设置在工件上， 度，穿丝孔的位置应设置在工件上，一般为基准点位 置。 而在设置进刀线及退刀线时应注意不与轮 廓第一条边重合、不与第一条边夹角过小或距离过近， 廓第一条边重合、不与第一条边夹角过小或距离过近， 最好是通过工件的中心线。 最好是通过工件的中心线。
现以线切割加工为主要工艺，对钢进行加工路线如 现以线切割加工为主要工艺， 图所示。 图所示。
图10 钢件加工工艺流程
六、线切割加工步骤及要求
2、工艺处理
（1）工件夹具的设计和选择 所涉及选择的工件夹具应便于安装， 所涉及选择的工件夹具应便于安装，便于 协调工件和机床间的尺寸关系， 协调工件和机床间的尺寸关系，且尽可能可以反 复利用。 复利用。在加工大型工件时应充分考虑工件的定 位问题，特别是在加工快完成时，工件容易变形， 位问题，特别是在加工快完成时，工件容易变形， 使电极丝夹紧，导致断丝。 使电极丝夹紧，导致断丝。可以考虑采用几块磁 铁将加工完成的地方吸住，保证加工的正常进行。 铁将加工完成的地方吸住，保证加工的正常进行。
四、数控电火花线切加工的主要工艺指标
2、表面粗糙度
高速走丝线切割的表面粗糙度可达Ra2.5~1.6 μm，最佳可达Ra1.0μm左右； 左右； 低速走丝线切割一般可达Ra1.25μm，最佳可 达Ra0.2μm。
3、放电间隙
通常认为电极丝与工件之间的单边放电间隙在 0.01~0.03mm左右 实际应用中一般取0.02mm 左右， 0.02mm， 0.01~0.03mm左右，实际应用中一般取0.02mm，若脉 冲电源的电压高些，放电间隙会大一些。 冲电源的电压高些，放电间隙会大一些。
第二讲 电火花线切割机床
曾小军
一、电火花线切割机床的组成
D K 7740机 床 组 成
机 床 主 体
脉 冲 电 源
控 制 部 分
床 身
运 丝 机 构
工 作 液 循 环 系 统
工 作 台
丝 架
高 频 电 源
微 机 控 制
图2-1机床组成图 储丝筒； 走丝溜板； 丝架； 上工作台； 1-储丝筒； 2-走丝溜板； 3-丝架； 4-上工作台； 下工坐台； 床身； 脉冲电源及微机控制柜。 5-下工坐台； 6-床身； 7-脉冲电源及微机控制柜。
六、线切割加工步骤及要求
修 改 与 确 定
分 析 零 件 图 纸
工 艺 处 理
数 学 处 理
编 制 加 工 程 序
程 序 检 验
线 切 割 加 工
切 割 工 件 检 查
成
品
图2-2 线切割加工步骤
六、线切割加工步骤及要求
1、分析零件图纸
与其他金属加工一样，在对工件进行电火花线切 与其他金属加工一样， 割前应充分对所要加工产品的零件图纸进行分析审 主要从以下几个方面考虑： 核，主要从以下几个方面考虑： 尺寸要求：凹角、 1）尺寸要求：凹角、夹角的尺寸要符合线切割的加 工要求； 工要求； 2）形状要求：加工的必须是通孔零件； 形状要求：加工的必须是通孔零件； 材料要求：必须是导电材料， 3）材料要求：必须是导电材料，而且一般选用硬度 大的材料； 大的材料； 精度要求：合理选择表面粗糙度和加工精度。 4）精度要求：合理选择表面粗糙度和加工精度。
六、线切割加工步骤及要求
4、编制加工程序
线切割程序编制可采用手动或电脑自动编程， 线切割程序编制可采用手动或电脑自动编程，无 论采用那种方法进行编程均应对以下几个方面进行 充分考虑： 充分考虑： （1）配合间隙 在对有配合间隙要求的工件（ 在对有配合间隙要求的工件（如冲模的凸凹 进行切割时， 模）进行切割时，在编程时应把配合间隙值考虑在 程序中。 程序中。
六、线切割加工步骤及要求
6、线切割机加工
切割加工时要正确装夹工件、找正工件各基准、 切割加工时要正确装夹工件、找正工件各基准、 调整电极丝的垂直度和张力，调整脉冲电源各参数， 调整电极丝的垂直度和张力，调整脉冲电源各参数， 包括脉冲电压、脉冲电流、脉冲间隔、脉冲宽度、 包括脉冲电压、脉冲电流、脉冲间隔、脉冲宽度、进 给速度等，各参数合理调整完毕后方可正式加工。 给速度等，各参数合理调整完毕后方可正式加工。
5、电极丝损耗量
对高速走丝机床，采用电极丝切割10000mm 对高速走丝机床，采用电极丝切割10000mm2面积后 电极丝直径的减少量来表示。一般每切割10000mm 电极丝直径的减少量来表示。一般每切割10000mm2面 积后，电极丝（钼丝）直径减少不应小于0.01mm 0.01mm。 积后，电极丝（钼丝）直径减少不应小于0.01mm。
五、线切割加工的切割方式
线切割机床切割方式有： 线切割机床切割方式有： • 直壁切割：切割时，电极丝与工件的移动平面垂直； 直壁切割：切割时，电极丝与工件的移动平面垂直； • 锥度切割：切割时，电极丝与工件的移动平面是倾 锥度切割：切割时， 斜一定的角度，加工的工件具有一定的锥度。 斜一定的角度，加工的工件具有一定的锥度。 • 上下异型面切割：切割时，电极丝与工件的移动平 上下异型面切割：切割时， 面是倾斜的，并且倾斜角度是按要求变化的， 面是倾斜的，并且倾斜角度是按要求变化的，亦即 电极丝上端与下端按不同的型面编程。 电极丝上端与下端按不同的型面编程。