工件在数控机床上的装夹
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（4）利用电蚀原理加工，加工中工具电极和工件不直接接触，没有像机械加工那样的 切削力，因而工件的变形很小，电极丝、夹具不需要太高的强度，适宜于加工低刚度工件及 细小零件。
（5)由于电极丝比较细，切缝很窄，只对工件材料进行“套料”加工，实际金属去除量 很少，轮廓加工时所需余量也少，故材料的利用率很高，能有效地节约贵重材料。
Байду номын сангаас
低速走丝电火花线切割机床 1 ～ 15 m·min-1 单向 去离子水 黄铜、铜、钨、钼
晶体管脉冲电源，开路电压300V左右，工作电 流1～32A 0.02～0.05mm 20 ～ 240 mm2·min-1 1.6 ～ 0.8 μm ±0.005 ～ ±0.01 mm 不计 ±0.002
1.3 数控电火花线切割机床的基本组成
（3）走丝机构 通过与储丝筒同轴的走丝电机的正反旋转使电极丝往复运行并保持一定的 张力，储丝筒再旋转的同时做轴向移动。
（4）锥度切割装置 电极丝是由丝架支撑，当直壁切割时，电极丝与工作台面垂直。需要 锥度切割时，采用偏移上下导轮的方法，可使电极丝倾斜一定的几何角度，如图1—2。
(3)加工新产品试制及难加工零件 在试制新产品时，用线切割在板料上直接 割出零件，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。同时修改 设计、变更加工程序比较方便，加工薄件时还可多片叠在一起加工。在零件制造 方面，可用于加工品种多，数量少的零件，特殊难加工材料的零件，材料试验样 件，各种型孔、凸轮、样板、成形刀具，同时还可以进行微细加工和异形槽加工 等。
数控电火花线切割机床 及线切割加工工艺
实训中心制作
一、数控电火花线切割机床简介 二、数控电火花线切割加工工艺基础 三、数控线切割加工工艺的拟订 四、典型零件的数控线切割加工工艺分
析
一、 数控电火花线切割机床简介
电火花加工（Electrical Discharge Machining）属于特种加工的一种方法，该项 技术在二十世纪四十年代开始研究并逐步应用于生产 。
（2）可以加工用一般切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复 杂的零件，尺寸精度可达0.01～0.02mm，表面粗糙度值Ra可达1.25μm。
（3）传统的车、铣、钻加工中，刀具硬度必须比工件硬度大，而数控电火花线切割机 床的电极丝不必比工件材料硬，所以可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法难以加 工或无法加工的材料。在加工中作为刀具的电极丝无须刃磨，可节省辅助时间和刀具费用。
1.1 数控电火花线切割加工原理、特点及应用
1．数控电火花线切割加工原理
图1—1 电火花线切割原理 (a)工件及其运动方向 (b)电火花线切割加工装置原理图 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-电极丝（钼丝或铜丝） 5-导向轮 6-支架 7-储丝筒
2．数控电火花线切割加工的特点
（1）直接利用线状的电极丝作工具电极，不需要像电火花成形加工一样的成形工具电 极，可节约电极制造时间和电极材料，降低制造成本，缩短了生产周期。
（1）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。床身内部安置电源和工作液箱，考虑电源的发热和工作液泵 的振动，有些机床将电源和工作液箱移出床身外另行安放。
（2）坐标工作台 由步进电动机、滚珠丝杠和导轨组成。带动工件实现X、Y两个坐标方 向各自的进给运动，可合成获得各种平面图形曲线轨迹。
1.2 数控电火花线切割机床的分类
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两大类： 一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM—HS)，这类机床的电极丝作高 速往复运动，一般走丝速度为8～12m／s； 另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS)，这类机床的电极丝作 低速单向运动，一般走丝速度为0.2m／s；
表1—1 高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别
项目 走丝速度 走丝方向 工作液 电极丝材料
电源 放电间隙 切割速度 表面粗糙度 加工精度 电极丝损耗 重复精度
高速走丝电火花线切割机床 8 ～ 12 m·s-1 往复 线切割乳化液、水基工作液 钼、钨钼合金
晶体管脉冲电源，开路电压80～100V，工作电 流1～5A 0.01mm 20 ～ 160 mm2·min-1 3.2 ～ 1.6 μm ±0.01 ～ ±0.02 mm 加工（3～10）×104 mm2时损耗0.01 mm ±0.01
随着电火花加工技术的发展，在成形加工方面逐步形成两种主要加工方式： 电火花成形加工和电火花线切割加工。
数控电火花线切割加工(Wire Cut EDM，简称WEDM) 也称数控线切割加工，它 是在电火花成形加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，因其由数控装置控制 机床的运动，采用线状电极(铜丝或钼丝)靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割加工，有时简称线切割加工。线切割加工自二十世纪五十年代末诞生 以来，获得了极其迅速的发展，已逐步成为一种高精度和高自动化的加工方法。 在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的加工等方面获得了广 泛应用。
3．数控线切割加工的应用
(1)加工模具 适用于各种形状的冲裁模，调整不同的间隙补偿量，只需一次 编程就可以切割出凸模、凸模固定板、凹模、凹模固定板、凹模卸料板等，模具 配合间隙、加工精度一般都能达到要求。此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、 弯曲模、塑压模等各种类型的模具。
(2)加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工 的电极，若采用铜钨、银钨合金之类的材料，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。
（6）由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较小，从而对加工 精度的影响比较小，特别在低速走丝线切割加工时，电极丝一次使用，电极损耗对加工精度 的影响更小。
（7）依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。依 靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成形。
（8）对于粗、半精、精加工，只需调整电参数即可，操作方便，自动化程度高。采用 乳化液或去离子水的工作液，不必担心发生火灾，可以昼夜无人值守连续加工。
（5)由于电极丝比较细，切缝很窄，只对工件材料进行“套料”加工，实际金属去除量 很少，轮廓加工时所需余量也少，故材料的利用率很高，能有效地节约贵重材料。
Байду номын сангаас
低速走丝电火花线切割机床 1 ～ 15 m·min-1 单向 去离子水 黄铜、铜、钨、钼
晶体管脉冲电源，开路电压300V左右，工作电 流1～32A 0.02～0.05mm 20 ～ 240 mm2·min-1 1.6 ～ 0.8 μm ±0.005 ～ ±0.01 mm 不计 ±0.002
1.3 数控电火花线切割机床的基本组成
（3）走丝机构 通过与储丝筒同轴的走丝电机的正反旋转使电极丝往复运行并保持一定的 张力，储丝筒再旋转的同时做轴向移动。
（4）锥度切割装置 电极丝是由丝架支撑，当直壁切割时，电极丝与工作台面垂直。需要 锥度切割时，采用偏移上下导轮的方法，可使电极丝倾斜一定的几何角度，如图1—2。
(3)加工新产品试制及难加工零件 在试制新产品时，用线切割在板料上直接 割出零件，由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。同时修改 设计、变更加工程序比较方便，加工薄件时还可多片叠在一起加工。在零件制造 方面，可用于加工品种多，数量少的零件，特殊难加工材料的零件，材料试验样 件，各种型孔、凸轮、样板、成形刀具，同时还可以进行微细加工和异形槽加工 等。
数控电火花线切割机床 及线切割加工工艺
实训中心制作
一、数控电火花线切割机床简介 二、数控电火花线切割加工工艺基础 三、数控线切割加工工艺的拟订 四、典型零件的数控线切割加工工艺分
析
一、 数控电火花线切割机床简介
电火花加工（Electrical Discharge Machining）属于特种加工的一种方法，该项 技术在二十世纪四十年代开始研究并逐步应用于生产 。
（2）可以加工用一般切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复 杂的零件，尺寸精度可达0.01～0.02mm，表面粗糙度值Ra可达1.25μm。
（3）传统的车、铣、钻加工中，刀具硬度必须比工件硬度大，而数控电火花线切割机 床的电极丝不必比工件材料硬，所以可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法难以加 工或无法加工的材料。在加工中作为刀具的电极丝无须刃磨，可节省辅助时间和刀具费用。
1.1 数控电火花线切割加工原理、特点及应用
1．数控电火花线切割加工原理
图1—1 电火花线切割原理 (a)工件及其运动方向 (b)电火花线切割加工装置原理图 1-绝缘底板 2-工件 3-脉冲电源 4-电极丝（钼丝或铜丝） 5-导向轮 6-支架 7-储丝筒
2．数控电火花线切割加工的特点
（1）直接利用线状的电极丝作工具电极，不需要像电火花成形加工一样的成形工具电 极，可节约电极制造时间和电极材料，降低制造成本，缩短了生产周期。
（1）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。床身内部安置电源和工作液箱，考虑电源的发热和工作液泵 的振动，有些机床将电源和工作液箱移出床身外另行安放。
（2）坐标工作台 由步进电动机、滚珠丝杠和导轨组成。带动工件实现X、Y两个坐标方 向各自的进给运动，可合成获得各种平面图形曲线轨迹。
1.2 数控电火花线切割机床的分类
根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两大类： 一类是高速走丝电火花线切割机床(WEDM—HS)，这类机床的电极丝作高 速往复运动，一般走丝速度为8～12m／s； 另一类是低速走丝电火花线切割机床(WEDM-LS)，这类机床的电极丝作 低速单向运动，一般走丝速度为0.2m／s；
表1—1 高速与低速走丝电火花线切割机床的主要区别
项目 走丝速度 走丝方向 工作液 电极丝材料
电源 放电间隙 切割速度 表面粗糙度 加工精度 电极丝损耗 重复精度
高速走丝电火花线切割机床 8 ～ 12 m·s-1 往复 线切割乳化液、水基工作液 钼、钨钼合金
晶体管脉冲电源，开路电压80～100V，工作电 流1～5A 0.01mm 20 ～ 160 mm2·min-1 3.2 ～ 1.6 μm ±0.01 ～ ±0.02 mm 加工（3～10）×104 mm2时损耗0.01 mm ±0.01
随着电火花加工技术的发展，在成形加工方面逐步形成两种主要加工方式： 电火花成形加工和电火花线切割加工。
数控电火花线切割加工(Wire Cut EDM，简称WEDM) 也称数控线切割加工，它 是在电火花成形加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，因其由数控装置控制 机床的运动，采用线状电极(铜丝或钼丝)靠火花放电对工件进行切割，故称为电 火花线切割加工，有时简称线切割加工。线切割加工自二十世纪五十年代末诞生 以来，获得了极其迅速的发展，已逐步成为一种高精度和高自动化的加工方法。 在模具制造、成形刀具加工、难加工材料和精密复杂零件的加工等方面获得了广 泛应用。
3．数控线切割加工的应用
(1)加工模具 适用于各种形状的冲裁模，调整不同的间隙补偿量，只需一次 编程就可以切割出凸模、凸模固定板、凹模、凹模固定板、凹模卸料板等，模具 配合间隙、加工精度一般都能达到要求。此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、 弯曲模、塑压模等各种类型的模具。
(2)加工电火花成形加工用的电极 一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工 的电极，若采用铜钨、银钨合金之类的材料，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。
（6）由于采用移动的长电极丝进行加工，使单位长度电极丝的损耗较小，从而对加工 精度的影响比较小，特别在低速走丝线切割加工时，电极丝一次使用，电极损耗对加工精度 的影响更小。
（7）依靠数控系统的线径偏移补偿功能，使冲模加工的凹凸模间隙可以任意调节。依 靠锥度切割功能，有可能实现凹凸模一次加工成形。
（8）对于粗、半精、精加工，只需调整电参数即可，操作方便，自动化程度高。采用 乳化液或去离子水的工作液，不必担心发生火灾，可以昼夜无人值守连续加工。