电火花线切割[文字可编辑]
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特种加工
思考：什么情况下可以产生火 花？？
? 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。
电火花线切割概述
电火花线切割加工 (Wire Cut Electrical Discharge Machining ，简称WCEDM)是在电 火花加工基础上于 50年代末在前苏联发展起 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，故称电 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。
五、工件装夹及电极找正
低速走丝线切割机床与高速走丝线切割 机床在结构组成上基本一致，不同之处在于：
1.低速走丝线切割机床是单向运丝，而且 电极丝（一般为黄铜丝）只使用一次；
2.低速走丝线切割机床工艺指标（包括加 工精度、表面粗糙度、复杂度等）明显高于高 速走丝；
低速：加工精度为0.002-0.005mm，表
面
粗糙度一般为Ra 1.25um ，
在这个加工过程中 ,工件接高频脉冲电 源的正极,钼丝接高频脉冲电源的 负极,当 工件与钼丝接进到一定距离 (0.01-0.2mm) 时,它们之间就产生火花放电 ,腐蚀工件(熔 化,温度在 10000 度以上 )。
火花放电过程中如此高的温度钼
丝为何没有熔断 ？
1.高速上下移动使之迅速离开高温区； 2.工作液不间断的冲洗也达到了降温的作用；
二、线切割机床的分类
1）按走丝速度分 有高速走丝和低速 走丝两种。高速走丝电火花线切割机床的 电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为 6-11m/s，这是我国生产和使用的主要机 种，也是我国独创的电火花线切割加工模 式；低速走丝电火花线切割机床的电极丝 作低速单向运动，一般走丝速度低于 2.5m/s。
2）按加工特点分 有大、中、小型， 以及普通直壁切割型与锥度切割型等。
三、线切割加工的特点
①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；
③工具电极和工件之间不直接接 触，几乎没有切削力，所以加工的材 料可以选用高硬度的材料（一般加工 工件都可在淬火后进行）；
பைடு நூலகம்
④加工对象主要是平面形状，当机床 上加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能 后，也可以加工锥面。但是不能加工盲孔；
线切割加工典型零件
３．线切割机床的主要应用
３．线切割机床的主要应用
３．线切割机床的主要应用
一、线切割的基本原理
原理：利用上下高速移动的金属导 线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行 脉冲火花放电、切割成形。
其加工原理示意图如下图所示：
3
1
4
2
6
-+
5
1、贮丝筒 2、电极丝 3、导电块 4、导轮 5、工件 6、脉冲电源
（4）加工贵重金属 线切割是通过线状电极的“切割”完成加
工过程的，而我们常用的线状电极的直径很小 （通常在0.13mm-0.18mm ），所以切割的缝
隙也很小，这便于节约材料，因此我们可以用 来加工一些贵重金属材料。
（5）加工试验品 在试制新产品时，用线切割在坯料
上直接割出零件，例如试制切割特殊微 电机硅钢片定转子铁心，由于不需另行 制造模具，可大大缩短制造周期、降低 成本。
低速目前最高切割速度： 300 mm2 min
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 准化和通用化，向大型、精密、高效率、多功 能及自动化等方向发展。
数控电火花线切割加工一般操作步骤
加工前先准备好工件毛坯、压板、夹具等装夹工具，若需切割内腔形 状工件，毛坯应预先打好穿丝孔，然后按以下步骤操作： ? 1. 起动机床电源进入系统，编制加工程序。 ? 2. 检查系统各部分是否正常，包括高额电压、水泵、丝筒等运行情况。 ? 3. 装夹工件，根据工件厚度调整z轴至适当位置并锁紧 ? 4. 进行储丝筒上丝、穿丝和电极丝找正操作。 ? 5. 移动X、Y轴坐标确定切割起始位置。 ? 6. 启动走丝系统 ? 7. 开启工作液泵，调节喷嘴流量。 ? 8. 运行加工程序开始加工，调整加工参数。 ? 9. 监控运行状态，如发现堵塞工作液循环系统应及时疏通，及时清理 电蚀产物，但在整个切割过程中，均不宜变动进给控制按钮。 ? 10. 每段程序切割完毕后，一般都应检查纵、横拖板的手轮刻度是否与 指令规定的坐标相符，以确保高精度零件加工的顺利进行，如出现差 错，应及时处理，避免加工零件报废。
（2）加工电火花成形加工用的电极
一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加 工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材 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。
（3）加工高硬度材料 由于线切割主要是利用热能进行加工，在
切割过程中工件与工具没有相互接触，没有相 互作用力，所以可以加工一些高硬度材料，只 要被加工的金属材料熔点在 10000℃以下就可 以。
⑤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，用简单的电 极丝即可对工件进行加工。
四、线切割加工的用途
（1）加工模具
适用于各种形状的冲模。调整不同的间隙 补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固 定板、凹模及卸料板等。模具配合间隙、加工精 度通常都达到要求。此外，还可加工挤压模、粉 末冶金模等通常带锥度模具。
最佳可达Ra 0.2um ；
高速：加工精度为0.01-0.02mm，表面
粗糙度一般为Ra 5.0-2.5um ，最佳可达
Ra 1.0um
3.低速走丝线切割机床加工零件的
厚度小于高速；
4.低速走丝线切割机床价格高。
四、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 杂度的进一步提高；
电火花线切割机床组成
一、典型设备
二、DK7740机床的组成部分 DK7740机床组成
机
脉
控
床
冲
制
主
电
部
体
源
分
工
床 身
运 丝 机 构
作 液 循 环 系
工 作 台
丝 架
高 频 电
源
微 机 控
制
统
1-储丝筒；2-走丝溜板；3-丝架；4-上工作台；5-下工坐台； 6-床身；7-脉冲电源及微机控制柜
三、低速与高速电火花线切割机床的 比较
思考：什么情况下可以产生火 花？？
? 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。
电火花线切割概述
电火花线切割加工 (Wire Cut Electrical Discharge Machining ，简称WCEDM)是在电 火花加工基础上于 50年代末在前苏联发展起 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，故称电 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。
五、工件装夹及电极找正
低速走丝线切割机床与高速走丝线切割 机床在结构组成上基本一致，不同之处在于：
1.低速走丝线切割机床是单向运丝，而且 电极丝（一般为黄铜丝）只使用一次；
2.低速走丝线切割机床工艺指标（包括加 工精度、表面粗糙度、复杂度等）明显高于高 速走丝；
低速：加工精度为0.002-0.005mm，表
面
粗糙度一般为Ra 1.25um ，
在这个加工过程中 ,工件接高频脉冲电 源的正极,钼丝接高频脉冲电源的 负极,当 工件与钼丝接进到一定距离 (0.01-0.2mm) 时,它们之间就产生火花放电 ,腐蚀工件(熔 化,温度在 10000 度以上 )。
火花放电过程中如此高的温度钼
丝为何没有熔断 ？
1.高速上下移动使之迅速离开高温区； 2.工作液不间断的冲洗也达到了降温的作用；
二、线切割机床的分类
1）按走丝速度分 有高速走丝和低速 走丝两种。高速走丝电火花线切割机床的 电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为 6-11m/s，这是我国生产和使用的主要机 种，也是我国独创的电火花线切割加工模 式；低速走丝电火花线切割机床的电极丝 作低速单向运动，一般走丝速度低于 2.5m/s。
2）按加工特点分 有大、中、小型， 以及普通直壁切割型与锥度切割型等。
三、线切割加工的特点
①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；
③工具电极和工件之间不直接接 触，几乎没有切削力，所以加工的材 料可以选用高硬度的材料（一般加工 工件都可在淬火后进行）；
பைடு நூலகம்
④加工对象主要是平面形状，当机床 上加上能使电极丝作相应倾斜运动的功能 后，也可以加工锥面。但是不能加工盲孔；
线切割加工典型零件
３．线切割机床的主要应用
３．线切割机床的主要应用
３．线切割机床的主要应用
一、线切割的基本原理
原理：利用上下高速移动的金属导 线（铜丝或钼丝）作电极，对工件进行 脉冲火花放电、切割成形。
其加工原理示意图如下图所示：
3
1
4
2
6
-+
5
1、贮丝筒 2、电极丝 3、导电块 4、导轮 5、工件 6、脉冲电源
（4）加工贵重金属 线切割是通过线状电极的“切割”完成加
工过程的，而我们常用的线状电极的直径很小 （通常在0.13mm-0.18mm ），所以切割的缝
隙也很小，这便于节约材料，因此我们可以用 来加工一些贵重金属材料。
（5）加工试验品 在试制新产品时，用线切割在坯料
上直接割出零件，例如试制切割特殊微 电机硅钢片定转子铁心，由于不需另行 制造模具，可大大缩短制造周期、降低 成本。
低速目前最高切割速度： 300 mm2 min
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 准化和通用化，向大型、精密、高效率、多功 能及自动化等方向发展。
数控电火花线切割加工一般操作步骤
加工前先准备好工件毛坯、压板、夹具等装夹工具，若需切割内腔形 状工件，毛坯应预先打好穿丝孔，然后按以下步骤操作： ? 1. 起动机床电源进入系统，编制加工程序。 ? 2. 检查系统各部分是否正常，包括高额电压、水泵、丝筒等运行情况。 ? 3. 装夹工件，根据工件厚度调整z轴至适当位置并锁紧 ? 4. 进行储丝筒上丝、穿丝和电极丝找正操作。 ? 5. 移动X、Y轴坐标确定切割起始位置。 ? 6. 启动走丝系统 ? 7. 开启工作液泵，调节喷嘴流量。 ? 8. 运行加工程序开始加工，调整加工参数。 ? 9. 监控运行状态，如发现堵塞工作液循环系统应及时疏通，及时清理 电蚀产物，但在整个切割过程中，均不宜变动进给控制按钮。 ? 10. 每段程序切割完毕后，一般都应检查纵、横拖板的手轮刻度是否与 指令规定的坐标相符，以确保高精度零件加工的顺利进行，如出现差 错，应及时处理，避免加工零件报废。
（2）加工电火花成形加工用的电极
一般穿孔加工用的电极以及带锥度型腔加 工用的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极材 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。
（3）加工高硬度材料 由于线切割主要是利用热能进行加工，在
切割过程中工件与工具没有相互接触，没有相 互作用力，所以可以加工一些高硬度材料，只 要被加工的金属材料熔点在 10000℃以下就可 以。
⑤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，用简单的电 极丝即可对工件进行加工。
四、线切割加工的用途
（1）加工模具
适用于各种形状的冲模。调整不同的间隙 补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固 定板、凹模及卸料板等。模具配合间隙、加工精 度通常都达到要求。此外，还可加工挤压模、粉 末冶金模等通常带锥度模具。
最佳可达Ra 0.2um ；
高速：加工精度为0.01-0.02mm，表面
粗糙度一般为Ra 5.0-2.5um ，最佳可达
Ra 1.0um
3.低速走丝线切割机床加工零件的
厚度小于高速；
4.低速走丝线切割机床价格高。
四、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 杂度的进一步提高；
电火花线切割机床组成
一、典型设备
二、DK7740机床的组成部分 DK7740机床组成
机
脉
控
床
冲
制
主
电
部
体
源
分
工
床 身
运 丝 机 构
作 液 循 环 系
工 作 台
丝 架
高 频 电
源
微 机 控
制
统
1-储丝筒；2-走丝溜板；3-丝架；4-上工作台；5-下工坐台； 6-床身；7-脉冲电源及微机控制柜
三、低速与高速电火花线切割机床的 比较