数控电火花线切割机床的操作与加工ppt课件

1、1.1第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.1第第7 7章章数控电火花线切割机床的操作数控电火花线切割机床的操作与加工与加工1.2第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.2 教学提示：与机加工不同，数控电火花线切割加工是直接利用电能与热能教学提示：与机加工不同，数控电火花线切割加工是直接利用电能与热能对工件进展加工的。它可加工普通切削加工方法难以加工的各种导电资料，如对工件进展加工的。它可加工普通切削加工方法难以加工的各种导电资料，如高硬、高脆、高韧、高热敏性的金属或半导体，在模具制造、成形刀具加工和高硬

2、、高脆、高韧、高热敏性的金属或半导体，在模具制造、成形刀具加工和细微复杂零件的加工方面运用广泛。细微复杂零件的加工方面运用广泛。 教学要求：本章应使学生了解数控电火花线切割机床的任务原理、构造、教学要求：本章应使学生了解数控电火花线切割机床的任务原理、构造、分类及加工对象等根本知识，熟习数控电火花线切割加工的工艺流程与编程方分类及加工对象等根本知识，熟习数控电火花线切割加工的工艺流程与编程方法，重点让学生掌握电火花线切割机床的工艺设计与加工操作技艺。法，重点让学生掌握电火花线切割机床的工艺设计与加工操作技艺。1.3第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工

3、1.3 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述 7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置 7.3 7.3 数控电火花线切割编程指令数控电火花线切割编程指令 7.4 7.4 数控电火花线切割机床的根本操作数控电火花线切割机床的根本操作 7.5 7.5 零件加工实例零件加工实例本章内容本章内容1.4第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.47.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述 数控电火花线切割加工数控电火花线切割加工(Wire Cut EDM)(Wire Cut EDM

4、)既是数控加工也属特种加工既是数控加工也属特种加工( (将电、磁、将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现资料被去除、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现资料被去除、变形、改动性能或被镀覆等的非传统加工方法统称为特种加工变形、改动性能或被镀覆等的非传统加工方法统称为特种加工) )。常用于加工冲压。常用于加工冲压模具的凸、凹模、电火花成形机床的工具电极、工件样板、工具量规和细微复杂模具的凸、凹模、电火花成形机床的工具电极、工件样板、工具量规和细微复杂外形的小工件或窄缝等，并可以对薄片重叠起来加工以获得一致尺寸。自外形的小工件或窄缝等，并可以对

5、薄片重叠起来加工以获得一致尺寸。自2020世纪世纪5050年代末开场运用以来，数控电火花线切割加工凭着本人独特的特点获得了极其年代末开场运用以来，数控电火花线切割加工凭着本人独特的特点获得了极其迅速的开展，已逐渐成为一种高精度高自动化的加工方法。作为机加工的重要补迅速的开展，已逐渐成为一种高精度高自动化的加工方法。作为机加工的重要补充之一，目前数控电火花线切割加工已被广泛运用于仪器、仪表、电子、汽车等充之一，目前数控电火花线切割加工已被广泛运用于仪器、仪表、电子、汽车等各种制造行业。各种制造行业。 1.5第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.57.

6、1.1 7.1.1 线切割机床的加工原理与特点线切割机床的加工原理与特点 1. 1. 加工原理加工原理 电火花线切割加工简称电火花线切割加工简称“线切割。它是利用挪动的细金属丝线切割。它是利用挪动的细金属丝( (电极丝电极丝) )作为工作为工具电极，并在电极丝与工件间加以脉冲电压，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进展具电极，并在电极丝与工件间加以脉冲电压，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进展切割加工的，其任务原理如图切割加工的，其任务原理如图7.17.1所示。所示。 电火花线切割加工时，电极丝接脉冲电源的负极，经导丝轮在走丝机构的控制电火花线切割加工时，电极丝接脉冲电源的负极，经导丝轮在走丝机构的控制

7、下沿电极丝轴向作往复下沿电极丝轴向作往复( (或单向或单向) )挪动。工件接脉冲电源的正极，安装在与床身绝缘挪动。工件接脉冲电源的正极，安装在与床身绝缘的任务台上，并随由控制电动机驱动的任务台沿加工轨迹挪动。的任务台上，并随由控制电动机驱动的任务台沿加工轨迹挪动。 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.6第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.6 在正负极之间施加脉冲电压，并不断喷注具有一定绝缘性能的任务液，在正负极之间施加脉冲电压，并不断喷注具有一定绝缘性能的任务液，当两电极间的间隙小到一定程度时，由于两电极的微观外表

8、是凹凸不平，其当两电极间的间隙小到一定程度时，由于两电极的微观外表是凹凸不平，其电场分布不均匀，离得最近凸点处的电场度最高，极间液体介质被击穿，构电场分布不均匀，离得最近凸点处的电场度最高，极间液体介质被击穿，构成放电通道，电流迅速上升。在电场作用下，通道内的电子高速奔向阳极，成放电通道，电流迅速上升。在电场作用下，通道内的电子高速奔向阳极，正离子奔向阴极构成火花放电，电子和离子在电场作用下高速运动时相互碰正离子奔向阴极构成火花放电，电子和离子在电场作用下高速运动时相互碰撞，阳极和阴极外表分别遭到电子流和离子流的轰击，使电极间隙内构成瞬撞，阳极和阴极外表分别遭到电子流和离子流的轰击，使电极间隙

9、内构成瞬时高温热源，通道中心温度可到达时高温热源，通道中心温度可到达1000010000以上，以致部分金属资料熔化和气以上，以致部分金属资料熔化和气化。气化后的任务液和工件资料蒸气瞬间迅速膨胀，并具有爆炸的特性。在化。气化后的任务液和工件资料蒸气瞬间迅速膨胀，并具有爆炸的特性。在这种热膨胀、热爆炸以及任务液冲压的共同作用下，熔化和气化了的工件资这种热膨胀、热爆炸以及任务液冲压的共同作用下，熔化和气化了的工件资料被抛出放电通道，至此完成一次火花放电过程。此时两极间又产生间隙，料被抛出放电通道，至此完成一次火花放电过程。此时两极间又产生间隙，任务液也恢复绝缘强度。当下一个电脉冲来到时，继续反复以上

10、火花放电过任务液也恢复绝缘强度。当下一个电脉冲来到时，继续反复以上火花放电过程，这样在坚持电极丝与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件资程，这样在坚持电极丝与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件资料，一边控制工件不断向电极丝进给就可沿预定轨迹逐渐将工件切割成形。料，一边控制工件不断向电极丝进给就可沿预定轨迹逐渐将工件切割成形。7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.7第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.7图图7.1 7.1 线切割加工任务原理线切割加工任务原理11数控安装数控安装 2 2储丝筒储丝筒 3 3

11、控制电动机控制电动机 4 4导丝轮导丝轮 5 5电极丝电极丝 66工件工件 7 7喷嘴喷嘴 8 8绝缘板绝缘板 9 9脉冲电源脉冲电源 10 10液压泵液压泵 11 11任务液箱任务液箱 由以上电火花线切割的加工原理可知，实现放电加工必需具备以下几个条件：由以上电火花线切割的加工原理可知，实现放电加工必需具备以下几个条件： (1) (1) 必需运用脉冲电源，即必需是间歇性的脉冲火花放电；必需运用脉冲电源，即必需是间歇性的脉冲火花放电； (2) (2) 电极丝与工件的被加工外表之间必需坚持一定间隙；电极丝与工件的被加工外表之间必需坚持一定间隙； (3) (3) 必需在有一定绝缘性能的液体介质中进

12、展。必需在有一定绝缘性能的液体介质中进展。7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.8第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.8 2. 2. 加工特点加工特点 数控电火花线切割加工能加工采用机械加工方法无法加工或难以加数控电火花线切割加工能加工采用机械加工方法无法加工或难以加工的各种资料和复杂外形的工件，具有机械加工无法比较的特点，详细工的各种资料和复杂外形的工件，具有机械加工无法比较的特点，详细有以下几点：有以下几点： (1) (1) 采用线状电极切割工件，无需制造特定外形的工具电极，降低采用线状电极切割工件，无需制造特定

13、外形的工具电极，降低工具电极的设计和制造费用，缩短了加工周期。工具电极的设计和制造费用，缩短了加工周期。 (2) (2) 直接利用电能进展脉冲放电加工，便于实现自动化控制。直接利用电能进展脉冲放电加工，便于实现自动化控制。 (3) (3) 加工时电极丝和工件不接触，两者之间宏观作用力极小，无产加工时电极丝和工件不接触，两者之间宏观作用力极小，无产生毛刺和明显刀痕等缺陷，有利于加工低刚度零件及微细零件。生毛刺和明显刀痕等缺陷，有利于加工低刚度零件及微细零件。 (4) (4) 电极丝资料无须比工件资料硬，不受工件热处置情况限制，只电极丝资料无须比工件资料硬，不受工件热处置情况限制，只需是导电或半导

14、电的资料都能进展加工。需是导电或半导电的资料都能进展加工。 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.9第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.9 (5) (5) 加工中电极丝的损耗较小，加工精度高，无须刃磨刀具，缩短辅加工中电极丝的损耗较小，加工精度高，无须刃磨刀具，缩短辅助时间。助时间。 (6) (6) 切缝窄，资料利用率高，能有效节约贵重资料。切缝窄，资料利用率高，能有效节约贵重资料。 (7) (7) 采用乳化液或去离子水的任务液，不易引燃起火，可实现平安无采用乳化液或去离子水的任务液，不易引燃起火，可实现平安无人运转

15、，但任务液的净化和加工中产生的烟雾污染处置比较费事。人运转，但任务液的净化和加工中产生的烟雾污染处置比较费事。 (8) (8) 可加工锥度、上下截面异形体、外形扭曲的曲面体和球形体等零可加工锥度、上下截面异形体、外形扭曲的曲面体和球形体等零件，但不能加工盲孔及纵向阶梯外表。件，但不能加工盲孔及纵向阶梯外表。 (9) (9) 加工后外表产生蜕变层，在某些运用中须进一步去除。加工后外表产生蜕变层，在某些运用中须进一步去除。 (10) (10) 加工速度较慢，大面积切割时破费工时长，不适宜批量零件的加工速度较慢，大面积切割时破费工时长，不适宜批量零件的消费。消费。7.1 7.1 数控电火花线切割机床

16、概述数控电火花线切割机床概述1.10第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.10 数控电火花线切割机床主要由床身、任务台、走丝机构、锥度切割安装、数控电火花线切割机床主要由床身、任务台、走丝机构、锥度切割安装、立柱、供液系统、控制系统及脉冲电源等部分组成。立柱、供液系统、控制系统及脉冲电源等部分组成。 (1) (1) 床身是机床主机的根底部件，作为任务台、立柱、储丝筒等部件的支床身是机床主机的根底部件，作为任务台、立柱、储丝筒等部件的支承根底。承根底。 (2) (2) 任务台由任务台面、中拖板和下拖板组成。任务台面用以安装夹具和任务台由任务台面、中拖

17、板和下拖板组成。任务台面用以安装夹具和切割工件，中拖板和下拖板是由步进电动机、变速齿轮、滚珠丝杆副和滚动导切割工件，中拖板和下拖板是由步进电动机、变速齿轮、滚珠丝杆副和滚动导轨组成的一个轨组成的一个X X向、向、Y Y向坐标驱动系统，完成工件切割的成形运动。任务台的挪向坐标驱动系统，完成工件切割的成形运动。任务台的挪动精度直接影响工件的加工质量，因此各拖板均采用滚珠丝杠传动副和滚动导动精度直接影响工件的加工质量，因此各拖板均采用滚珠丝杠传动副和滚动导轨，便于实现准确和微量挪动，且运动灵敏、平稳。轨，便于实现准确和微量挪动，且运动灵敏、平稳。 (3) (3) 走丝机构是电火花线切割机床的重要组成

18、部分，用于控制电极丝沿走丝机构是电火花线切割机床的重要组成部分，用于控制电极丝沿Z Z轴轴方向进入与分开放电区域，其构造方式多样，根据走丝速度可分为快走丝机构方向进入与分开放电区域，其构造方式多样，根据走丝速度可分为快走丝机构和慢走丝机构。和慢走丝机构。7.1.2 7.1.2 线切割机床的组成线切割机床的组成7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.11第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.11 快走丝机构主要由储丝筒、走丝滑座、走丝电动机、张丝安装快走丝机构主要由储丝筒、走丝滑座、走丝电动机、张丝安装、丝架和导轮等部件组

19、成。、丝架和导轮等部件组成。 储丝筒是缠绕并带动电极丝做高速运动的部件，安装在走丝滑座储丝筒是缠绕并带动电极丝做高速运动的部件，安装在走丝滑座上，电极丝普通采用钼丝，其传动系统如图上，电极丝普通采用钼丝，其传动系统如图7.2所示。它采用钢制所示。它采用钢制薄壁空心圆柱体构造，装配后整体精加工制成，精度高、惯性小，薄壁空心圆柱体构造，装配后整体精加工制成，精度高、惯性小，经过弹性联轴器由走丝电动机直接带动高速旋转，走丝速度等于储经过弹性联轴器由走丝电动机直接带动高速旋转，走丝速度等于储丝筒直径上的线速度，速度可调，同时经过同步齿形带以丝筒直径上的线速度，速度可调，同时经过同步齿形带以定传动定传动

20、比带动丝杆旋转使走丝滑座沿轴向挪动。为使丝筒自动换向实现延比带动丝杆旋转使走丝滑座沿轴向挪动。为使丝筒自动换向实现延续正、反向运动，走丝滑座上置有左、右行程限位挡块，当储丝筒续正、反向运动，走丝滑座上置有左、右行程限位挡块，当储丝筒轴向运动到接近电极丝供丝端终端时，行程限位挡块碰到行程开关轴向运动到接近电极丝供丝端终端时，行程限位挡块碰到行程开关，立刻控制储丝筒反转，使供丝端成为收丝端，电极丝那么反向挪，立刻控制储丝筒反转，使供丝端成为收丝端，电极丝那么反向挪动，如此循环即可实现电极丝的往复运动。动，如此循环即可实现电极丝的往复运动。 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机

21、床概述1.12第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.12图图7.2 7.2 快走丝机构的储丝筒传动系统快走丝机构的储丝筒传动系统11走丝电动机走丝电动机 2 2联轴器联轴器 3 3储丝筒储丝筒 4 4电极丝电极丝 5 5轴承轴承 66齿轮齿轮 7 7同步齿形带同步齿形带 8 8丝杠丝杠 9 9床身螺母床身螺母 10 10走丝滑座走丝滑座7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.13第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.13 快走丝机构的张丝安装由紧丝重锤、张紧轮和张丝滑块等构成

22、。如图快走丝机构的张丝安装由紧丝重锤、张紧轮和张丝滑块等构成。如图7.37.3所所示，紧丝重锤在重力作用下带动张丝滑块和张紧轮沿导轨产生预紧力作用，从示，紧丝重锤在重力作用下带动张丝滑块和张紧轮沿导轨产生预紧力作用，从而使加工过程中电极丝一直处于拉紧形状，防止电极丝因松弛、抖动呵斥加工而使加工过程中电极丝一直处于拉紧形状，防止电极丝因松弛、抖动呵斥加工不稳定或脱丝。不稳定或脱丝。 图图7.3 7.3 快走丝机构的张丝安装组成快走丝机构的张丝安装组成11储丝筒储丝筒 2 2定滑轮定滑轮 3 3重锤重锤 4 4导轨导轨 5 5张丝滑块张丝滑块66张紧轮张紧轮 7 7固定销孔固定销孔 8 8副导轮副

23、导轮 9 9导电块导电块 10 10主导轮主导轮7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.14第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.14 慢走丝机构主要包括供丝绕线轴、伺服电动机恒张力控制安装、电极丝导慢走丝机构主要包括供丝绕线轴、伺服电动机恒张力控制安装、电极丝导向器和电极丝自动卷绕机构。电极丝普通采用成卷的黄铜丝，可达数千米长、向器和电极丝自动卷绕机构。电极丝普通采用成卷的黄铜丝，可达数千米长、数十千克重，预装在供丝绕线轴上，为防止电极丝散乱，轴上装有力矩很小的数十千克重，预装在供丝绕线轴上，为防止电极丝散乱，轴上装有

24、力矩很小的预张力电动机。如图预张力电动机。如图7.47.4所示，切割时电极丝的走行途径为：整卷的电极丝由供所示，切割时电极丝的走行途径为：整卷的电极丝由供丝绕线轴送出，经一系列轮组、恒张力控制安装、上部导向器引至任务台处，丝绕线轴送出，经一系列轮组、恒张力控制安装、上部导向器引至任务台处，再经下部导向器和导轮走向自动卷绕机构，被拉丝卷筒和压紧卷筒夹住，靠拉再经下部导向器和导轮走向自动卷绕机构，被拉丝卷筒和压紧卷筒夹住，靠拉丝卷筒的等速回转使电极丝缓慢挪动。在运转过程中，电极丝由丝架支撑，经丝卷筒的等速回转使电极丝缓慢挪动。在运转过程中，电极丝由丝架支撑，经过电极丝自动卷绕机构中两个卷筒的夹送作

25、用，确保电极丝以一定的速度运转；过电极丝自动卷绕机构中两个卷筒的夹送作用，确保电极丝以一定的速度运转；并依托伺服电动机恒张力控制安装，在一定范围内调整张力，使电极丝坚持一并依托伺服电动机恒张力控制安装，在一定范围内调整张力，使电极丝坚持一定的直线度，稳定地运转。电极丝经放电后就成为废弃物，不再运用，被送到定的直线度，稳定地运转。电极丝经放电后就成为废弃物，不再运用，被送到专门的搜集器中或被再卷绕至收丝卷筒上回收。专门的搜集器中或被再卷绕至收丝卷筒上回收。7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.15第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的

26、操作与加工1.15 (4) 锥度切割安装用于加工某些带锥度工件的内外外表，在线切割机床上广泛采锥度切割安装用于加工某些带锥度工件的内外外表，在线切割机床上广泛采用，其构造方式也有多种，比较常见的是数控四轴联动锥度切割安装。它是由位于用，其构造方式也有多种，比较常见的是数控四轴联动锥度切割安装。它是由位于立柱头部的两个步进电动机直接与两个滑动丝杠相连带动滑板做立柱头部的两个步进电动机直接与两个滑动丝杠相连带动滑板做U向、向、V向坐标挪动向坐标挪动，与坐标任务台的，与坐标任务台的X、Y轴驱动构成数控四轴联动，使电极丝倾斜一定的角度，从而轴驱动构成数控四轴联动，使电极丝倾斜一定的角度，从而到达工件上

27、各个方向的斜面切割和上下截面外形异形加工的目的。进展锥度切割时到达工件上各个方向的斜面切割和上下截面外形异形加工的目的。进展锥度切割时，坚持电极丝与上、下部导轮，坚持电极丝与上、下部导轮(或导向器或导向器)的两个接触点之间的直线间隔一定，是获得的两个接触点之间的直线间隔一定，是获得高精度的重要前提。为此，有的机床具有高精度的重要前提。为此，有的机床具有Z轴设置功能以设置这种导向间距。轴设置功能以设置这种导向间距。7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.16第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.16图图7.4 7.4 慢走

28、丝机构的组成慢走丝机构的组成M1M1预张力电动机预张力电动机 M2 M2恒张力控制伺服电动机恒张力控制伺服电动机 M3 M3电极丝自动卷绕电动机电极丝自动卷绕电动机1 1、9 9、1010压紧卷筒压紧卷筒 2 2滚筒滚筒 3 3电极丝电极丝 4 4供丝绕线轴供丝绕线轴 5 5、6 6、7 7、1515导轮导轮 8 8恒张力控制轮恒张力控制轮1111上导向器上导向器 12 12工件工件 13 13下导向器下导向器 14 14丝架丝架 16 16拉丝卷筒拉丝卷筒 17 17废丝回收箱废丝回收箱 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.17第第7 7章章 数控电火花线切割

29、机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.17 (5) (5) 立柱是走丝机构、立柱是走丝机构、Z Z轴和锥度切割安装的支承根底件，它的刚轴和锥度切割安装的支承根底件，它的刚度直接影响工件的加工精度。在立柱头部装有滑枕、滑板等部件，滑度直接影响工件的加工精度。在立柱头部装有滑枕、滑板等部件，滑枕经过手轮、齿轮及齿条可使其在滑板上作枕经过手轮、齿轮及齿条可使其在滑板上作Z Z轴坐标挪动，它带动斜度轴坐标挪动，它带动斜度切割安装及上导轮部件上下挪动，以顺应对薄厚不同工件的加工。切割安装及上导轮部件上下挪动，以顺应对薄厚不同工件的加工。 (6) (6) 供液系统是线切割机床不可短少的组成部

30、分。电火花线切割供液系统是线切割机床不可短少的组成部分。电火花线切割加工必需在有一定绝缘性能的液体介质中进展，以利于产生脉冲性的加工必需在有一定绝缘性能的液体介质中进展，以利于产生脉冲性的火花放电。另外，线切割加工切缝窄且火花放电区的温度很高，因此火花放电。另外，线切割加工切缝窄且火花放电区的温度很高，因此排屑和防止电极丝烧断是非常重要的问题。加工时必需充分延续地向排屑和防止电极丝烧断是非常重要的问题。加工时必需充分延续地向放电区域供应清洁的任务液，以保证脉冲放电过程继续稳定地进展。放电区域供应清洁的任务液，以保证脉冲放电过程继续稳定地进展。7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线

31、切割机床概述1.18第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.18 任务液的主要作用是：及时排除其间的电蚀产物；冷却电极丝和工件；对放任务液的主要作用是：及时排除其间的电蚀产物；冷却电极丝和工件；对放电区消电离；冲刷导轮及导电块上的堆积物。电区消电离；冲刷导轮及导电块上的堆积物。 任务液种类很多，常见的有乳化液、去离子水及煤油等。快走丝线切割时采任务液种类很多，常见的有乳化液、去离子水及煤油等。快走丝线切割时采用的任务液普通是油酸钾皂乳化液，液压泵抽出储液箱里的任务液，流经上、下用的任务液普通是油酸钾皂乳化液，液压泵抽出储液箱里的任务液，流经上、下供液

32、管供液管 被压送到加工区域，随后经坐标任务台中的回液管流回储液箱，经分级被压送到加工区域，随后经坐标任务台中的回液管流回储液箱，经分级过滤后继续运用；慢走丝线切割时普通采用去离子水做任务液，即将自来水经过过滤后继续运用；慢走丝线切割时普通采用去离子水做任务液，即将自来水经过离子交换树脂净化器去除水中的离子后供运用。离子交换树脂净化器去除水中的离子后供运用。 (7) (7) 控制系统是机床完成轨迹控制和加工控制的主要部件，现大多采用计算控制系统是机床完成轨迹控制和加工控制的主要部件，现大多采用计算机数控系统，其作用是控制电极丝相对工件的运动轨迹以及走丝系统、供液系统机数控系统，其作用是控制电极丝

33、相对工件的运动轨迹以及走丝系统、供液系统的正常任务，并能按加工要务虚现进给速度调整、接触感知、短路回退及间隙补的正常任务，并能按加工要务虚现进给速度调整、接触感知、短路回退及间隙补偿等控制功能。从进给伺服系统的类型来说，快走丝电火花线切割机床大多采用偿等控制功能。从进给伺服系统的类型来说，快走丝电火花线切割机床大多采用较简单的步进电动机开环系统，慢走丝电火花线切割机床统那么大多是伺服电动较简单的步进电动机开环系统，慢走丝电火花线切割机床统那么大多是伺服电动机加码盘的半闭环系统，仅在一些少量的超精细线切割机床上采用伺服电动机加机加码盘的半闭环系统，仅在一些少量的超精细线切割机床上采用伺服电动机加

34、磁尺或光栅的全闭环系统。磁尺或光栅的全闭环系统。 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.19第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.19 (8) (8) 脉冲电源是线切割机床最为关键的设备之一，对线切割加工的外表质量、加工脉冲电源是线切割机床最为关键的设备之一，对线切割加工的外表质量、加工速度、加工过程的稳定性和电极丝损耗等都有很大影响。采用脉冲电源是由于放电加工速度、加工过程的稳定性和电极丝损耗等都有很大影响。采用脉冲电源是由于放电加工必需是脉冲性、间歇性的火花放电，而不能是继续性的电弧放电。如图必需是脉冲性、间歇性的

35、火花放电，而不能是继续性的电弧放电。如图7.57.5所示，所示，T T为脉为脉冲周期，在脉冲间隔时间冲周期，在脉冲间隔时间TOFFTOFF内，放电间隙中的介质完成消电离，恢复绝缘强度，使下内，放电间隙中的介质完成消电离，恢复绝缘强度，使下一个脉冲能在两极间击穿介质放电，普通脉冲间隔一个脉冲能在两极间击穿介质放电，普通脉冲间隔TOFFTOFF应为脉冲宽度应为脉冲宽度TONTON的的5 5倍以上。此倍以上。此外，受加工外表粗糙度和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工总是采用正极性加工外，受加工外表粗糙度和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工总是采用正极性加工，即工件接脉冲电源正极，电极丝接脉冲电源

36、负极。，即工件接脉冲电源正极，电极丝接脉冲电源负极。 常用的脉冲电源类型有晶体管脉冲电源、并联电容式脉冲电源、高频交流式脉冲电常用的脉冲电源类型有晶体管脉冲电源、并联电容式脉冲电源、高频交流式脉冲电源及自顺应控制脉冲电源等。源及自顺应控制脉冲电源等。图图7.5 7.5 脉冲周期波形脉冲周期波形7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.20第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.20 1. 线切割机床分类线切割机床分类 通常按电极丝的运转速度快慢，线切割机床可分为快走丝线切割机床和通常按电极丝的运转速度快慢，线切割机床可分为快

37、走丝线切割机床和慢走丝线切割机床。快走丝线切割机床在我国运用广泛，具有构造简单慢走丝线切割机床。快走丝线切割机床在我国运用广泛，具有构造简单、操作方便、可维护性好，加工费用低、占地面积小及性价比高等特点、操作方便、可维护性好，加工费用低、占地面积小及性价比高等特点；慢走丝线切割机床采用一次性电极丝，可多次切割，有利于提高加工；慢走丝线切割机床采用一次性电极丝，可多次切割，有利于提高加工精度高和外表粗糙度，属于精细加工设备，它是国外消费和运用的主流精度高和外表粗糙度，属于精细加工设备，它是国外消费和运用的主流机种，已成为线切割机床的开展趋势。表机种，已成为线切割机床的开展趋势。表7-1列出了这两

38、种机床的主要区列出了这两种机床的主要区别。别。7.1.3 7.1.3 线切割机床的分类与加工对象线切割机床的分类与加工对象7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.21第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.21 机床类型机床类型比较工程比较工程快走丝线切割机床快走丝线切割机床慢走丝线切割机床慢走丝线切割机床走丝速度走丝速度/(m/s)/(m/s)6 612120.20.2左右左右电极丝资料电极丝资料钼、铜钨合金、钼钨合金钼、铜钨合金、钼钨合金黄铜、镀锌资料黄铜、镀锌资料电极丝直径电极丝直径/mm/mm0.040.040.2

39、50.25常用值常用值0.120.120.200.200.0030.0030.30.3常用值常用值0.200.20电极丝长度电极丝长度/mm/mm几百几百数千数千电极丝运转方式电极丝运转方式往复供丝，反复运用往复供丝，反复运用单向供丝，一次性运用单向供丝，一次性运用电极丝张力电极丝张力固定固定可调可调电极丝抖动电极丝抖动较大较大较小较小电极丝损耗电极丝损耗加工加工(3(310)10)1041042 2损耗损耗0.010.01不计不计表表7-1 7-1 快走丝与慢走丝线切割机床对比快走丝与慢走丝线切割机床对比7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.22第第7 7章章

40、数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.22 此外，线切割机床可按电极丝位置分为立式线切割机床和卧式线切割机此外，线切割机床可按电极丝位置分为立式线切割机床和卧式线切割机床，按电极丝倾斜形状可分为直壁线切割机床与锥度线切割机床，按任务液床，按电极丝倾斜形状可分为直壁线切割机床与锥度线切割机床，按任务液供应方式分为冲液式线切割机床和浸液式线切割机床。供应方式分为冲液式线切割机床和浸液式线切割机床。走丝机构走丝机构较简单较简单较复杂较复杂导丝方式导丝方式导轮导轮导向器导向器穿丝方式穿丝方式手工手工手工或自动手工或自动切割次数切割次数通常通常1 1次次多次多次放电间隙放电

41、间隙( (单边单边)/mm)/mm0.010.010.030.030.010.010.080.08任务液任务液乳化液、水基任务液乳化液、水基任务液去离子水、煤油去离子水、煤油任务液电阻率任务液电阻率/(k/cm)/(k/cm)0.50.550501010100100切割速度切割速度(mm2/min)(mm2/min)20201601602020240240加工精度加工精度/mm/mm0.010.010.020.020.0050.0050.0020.002外表粗糙度外表粗糙度Ra/mRa/m3.23.21.251.251.61.60.80.8反复定位精度反复定位精度/mm/mm0.010.010

42、.0020.002 机机床类型床类型比较工程比较工程快走丝线切割机床快走丝线切割机床慢走丝线切割机床慢走丝线切割机床7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.23第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.23 2. 2. 加工对象加工对象 数控电火花线切割加工为模具制造、精细零件加工以及新产品试制开辟了一条新数控电火花线切割加工为模具制造、精细零件加工以及新产品试制开辟了一条新的工艺途径，已在消费中获得广泛运用。的工艺途径，已在消费中获得广泛运用。 1) 1) 模具制造模具制造 适用于加工各种外形的冲模，经过调整不同的间隙补偿

43、量，只需一次编程就可以适用于加工各种外形的冲模，经过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、凹模及卸料板等，模具配合间隙、加工精度通常都能到达切割出凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等，模具配合间隙、加工精度通常都能到达要求。此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模及塑压模等带有锥度的模具。要求。此外，还可加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模及塑压模等带有锥度的模具。 2) 2) 电火花成形工具电极的加工电火花成形工具电极的加工运用线切割机床制造电火花成形工具电极特别经济、方便。可加工穿孔加工用、带锥运用线切割机床制造电火花成形工具电极特别经济、方便。可加工穿孔加工用、带锥度型腔

44、加工用及微细复杂外形的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极资料。度型腔加工用及微细复杂外形的电极，以及铜钨、银钨合金之类的电极资料。 3) 3) 各种特殊资料和复杂外形零件的加工各种特殊资料和复杂外形零件的加工电火花线切割可加工各种高硬度、高强度及高脆性的金属或半导体资料，如淬火钢、电火花线切割可加工各种高硬度、高强度及高脆性的金属或半导体资料，如淬火钢、工具钢、硬质合金及钛合金等。在零件制造方面，可用于各种型孔、特殊齿轮凸轮、工具钢、硬质合金及钛合金等。在零件制造方面，可用于各种型孔、特殊齿轮凸轮、样板、资料实验样件及成形刀具等复杂外形的零件以及微细件、异形件的加工。样板、资料实验样件及成形刀

45、具等复杂外形的零件以及微细件、异形件的加工。 此外，在试制新产品时，可直接用线切割加工某些零件，不需另行制造模具，可此外，在试制新产品时，可直接用线切割加工某些零件，不需另行制造模具，可大大缩短试制周期，降低加工本钱。大大缩短试制周期，降低加工本钱。 7.1 7.1 数控电火花线切割机床概述数控电火花线切割机床概述1.24第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.24 数控电火花线切割加工属于特种加工。为使工件到达图样规定的尺寸、数控电火花线切割加工属于特种加工。为使工件到达图样规定的尺寸、外形、位置精度和外表粗糙度要求，在确定其加工工艺时，应兼顾数控

46、加外形、位置精度和外表粗糙度要求，在确定其加工工艺时，应兼顾数控加工和电火花加工的特点与要求，仔细思索、分析各种能够影响加工精度的工和电火花加工的特点与要求，仔细思索、分析各种能够影响加工精度的工艺要素，从而制定出合理的加工工艺方案。以下是数控电火花线切割加工艺要素，从而制定出合理的加工工艺方案。以下是数控电火花线切割加工工艺设计的几个主要内容。工工艺设计的几个主要内容。7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置1.25第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.25 线切割加工尤其在模具制造中通常是最后一道工序，因此模坯资

47、料的线切割加工尤其在模具制造中通常是最后一道工序，因此模坯资料的选择与加工前的预备工序非常重要。选择与加工前的预备工序非常重要。模具任务零件普通采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进展。模具任务零件普通采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进展。由于受资料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使资料内由于受资料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使资料内部剩余应力的相对平衡形状遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在部剩余应力的相对平衡形状遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中呵斥资料忽然开裂。为减少这种影响，在设计时除应选用锻造切割过程中呵斥资料忽然开

48、裂。为减少这种影响，在设计时除应选用锻造性能好、淬透性好及热处置变形小的合金工具钢性能好、淬透性好及热处置变形小的合金工具钢( (如如Cr12Cr12、Cr12MoVCr12MoV、CrWMn)CrWMn)作模具资料外，对模具毛坯锻造及热处置工艺也应正确进展。作模具资料外，对模具毛坯锻造及热处置工艺也应正确进展。7.2.1 7.2.1 模坯预备模坯预备7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置1.26第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.26 模坯的预备工序是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。凹模坯的预备工序

49、是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。凹模的预备工序包括下料；锻造；退火；铣模的预备工序包括下料；锻造；退火；铣( (车车) )外表；划线；加工型孔、螺孔外表；划线；加工型孔、螺孔、销孔、穿丝孔；淬火；磨平面；退磁。凸模的预备工序可根据凸模的构造、销孔、穿丝孔；淬火；磨平面；退磁。凸模的预备工序可根据凸模的构造特点，参照凹模的预备工序，将其中不需求的工序去掉即可。特点，参照凹模的预备工序，将其中不需求的工序去掉即可。 对凹模类封锁形工件的加工，加工起始点必需选在资料实体之内。这就对凹模类封锁形工件的加工，加工起始点必需选在资料实体之内。这就需求在切割前预制工艺孔需求在切割前预制工艺孔(

50、 (即穿丝孔即穿丝孔) )，以便穿丝。对凸模类工件的加工，起，以便穿丝。对凸模类工件的加工，起始点可以选在资料实体之外，这时就不用预制穿丝孔，但有时也有必要把起始点可以选在资料实体之外，这时就不用预制穿丝孔，但有时也有必要把起始点选在实体之内而预制穿丝孔，这是由于坯件资料在切断时，会在很大程始点选在实体之内而预制穿丝孔，这是由于坯件资料在切断时，会在很大程度上破坏资料内部应力的平衡形状，呵斥工件资料的变形，影响加工精度，度上破坏资料内部应力的平衡形状，呵斥工件资料的变形，影响加工精度，严重时甚至呵斥夹丝、断丝，使切割无法进展。严重时甚至呵斥夹丝、断丝，使切割无法进展。7.2 7.2 数控电火花

51、线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置1.27第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.27 对于电火花线切割加工，在选择加工道路时应尽量坚持工件或毛坯的构造对于电火花线切割加工，在选择加工道路时应尽量坚持工件或毛坯的构造刚性，以免因工件强度下降或资料内部应力的释放而引起变形，详细应留意以刚性，以免因工件强度下降或资料内部应力的释放而引起变形，详细应留意以下几点：下几点： (1) (1) 切割凸模类工件应尽量防止从工件端面由外向里进刀，最好从坯件预切割凸模类工件应尽量防止从工件端面由外向里进刀，最好从坯件预制的穿丝孔开场加工，如图制的穿丝孔开场

52、加工，如图7.67.6所示。所示。7.2.2 7.2.2 加工道路的选择加工道路的选择(a) (a) 可以可以 (b) (b) 较好较好 (c) (c) 最好最好图图7.6 7.6 加工道路选择加工道路选择7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置1.28第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.28 (2) 加工道路应向远离工件夹具的方向进展，即将工件与其装夹部位分别加工道路应向远离工件夹具的方向进展，即将工件与其装夹部位分别的部分安排在切割道路的末端。如图的部分安排在切割道路的末端。如图7.7(a)，假设以，假设以OA

53、DCBAO道路切割，那么加工至道路切割，那么加工至D点处工件的刚度就降低了，容易产生变形而影响加点处工件的刚度就降低了，容易产生变形而影响加工精度，假设以工精度，假设以OABCDAO为加工道路，那么整个加工过程中为加工道路，那么整个加工过程中工件的刚度坚持较好，工件变形小，加工精度高；图工件的刚度坚持较好，工件变形小，加工精度高；图(b)由于是从由于是从B点引入，点引入，那么无论顺逆切割，工件变形都较大，加工精度也低。那么无论顺逆切割，工件变形都较大，加工精度也低。(a) (b)(a) (b)图图7.7 7.7 加工道路选择加工道路选择7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切

54、割加工工艺处置1.29第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.29 (3) 在一块毛坯上要切出两个以上工件时，为减小变形应从不同的穿丝孔开在一块毛坯上要切出两个以上工件时，为减小变形应从不同的穿丝孔开场加工，如图场加工，如图7.8所示。所示。(a) (a) 从同一个穿丝孔加工从同一个穿丝孔加工 (b) (b) 从不同穿丝孔加工从不同穿丝孔加工图图7.8 7.8 加工道路选择加工道路选择7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置 (4) (4) 加工轨迹与毛坯边缘间隔应大于加工轨迹与毛坯边缘间隔应大于5mm5mm，见图，见

55、图7.87.8，以防因工件的构造强，以防因工件的构造强度差而发生变形。度差而发生变形。 (5) (5) 防止沿工件端面切割，这样放电时电极丝单向受电火花冲击力，使电防止沿工件端面切割，这样放电时电极丝单向受电火花冲击力，使电极丝运转不稳定，难以保证尺寸和外表精度。极丝运转不稳定，难以保证尺寸和外表精度。1.30第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.307.2.3 7.2.3 穿丝孔位置确实定穿丝孔位置确实定 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起点，故也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起点，故也称程序原点。称程序

56、原点。 (1) (1) 穿丝孔应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。穿丝孔应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。 (2) (2) 切割凹模等零件的内外表时，普通穿丝孔位置也是加工基准，其位切割凹模等零件的内外表时，普通穿丝孔位置也是加工基准，其位置还必需思索运算和编程的方便，通常设置在工件对称中心较为方便，但切置还必需思索运算和编程的方便，通常设置在工件对称中心较为方便，但切入行程较长，不适宜大型工件采用。此时，为缩短切入行程，穿丝孔应设置入行程较长，不适宜大型工件采用。此时，为缩短切入行程，穿丝孔应设置在接近加工轨迹的知坐标点上，如图在接近加工轨迹的知坐标点上，如图7.97.

57、9上上B B点所示。点所示。 7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置 (3) (3) 在加工大型工件时，还应沿加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断在加工大型工件时，还应沿加工轨迹设置多个穿丝孔，以便发生断丝时能就近重新穿丝，再切入断丝点。丝时能就近重新穿丝，再切入断丝点。 (4) (4) 在切割凸模需求设置穿丝孔时，其位置可选在加工轨迹的拐角附近在切割凸模需求设置穿丝孔时，其位置可选在加工轨迹的拐角附近以简化编程。以简化编程。 1.31第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.31图图7.9 7.9 穿丝孔位置设置穿丝孔

58、位置设置7.2 7.2 数控电火花线切割加工工艺处置数控电火花线切割加工工艺处置1.32第第7 7章章 数控电火花线切割机床的操作与加工数控电火花线切割机床的操作与加工1.32 由于线切割加工经常是封锁轮廓切割，所以切入点普通也是切出点。受加工过由于线切割加工经常是封锁轮廓切割，所以切入点普通也是切出点。受加工过程中存在各种工艺要素的影响，电极丝前往到起点时必然存在反复位置误差，呵斥程中存在各种工艺要素的影响，电极丝前往到起点时必然存在反复位置误差，呵斥加工痕迹，使精度和外观质量下降。为了防止或减少加工痕迹，切入点应按下述原加工痕迹，使精度和外观质量下降。为了防止或减少加工痕迹，切入点应按下述

59、原那么选定：那么选定： (1) (1) 被切割工件各外表的粗糙度要求不同时，应在粗糙度要求较低的面上选择被切割工件各外表的粗糙度要求不同时，应在粗糙度要求较低的面上选择起点。起点。 (2) (2) 工件各面的粗糙度要求一样时，那么尽量在截面图形的相交点上选择起点工件各面的粗糙度要求一样时，那么尽量在截面图形的相交点上选择起点。当图形上有假设干个相交点时，尽量选择相交角较小的交点作为起点。当各交角。当图形上有假设干个相交点时，尽量选择相交角较小的交点作为起点。当各交角一样时，起点的优先选择顺序是：直线与直线的交点、直线与圆弧的交点、圆弧与一样时，起点的优先选择顺序是：直线与直线的交点、直线与圆弧

60、的交点、圆弧与圆弧的交点。圆弧的交点。 (3) (3) 对于工件各切割面既无技术要求的差别又没有形面的交点的工件，切入点对于工件各切割面既无技术要求的差别又没有形面的交点的工件，切入点尽量选择在便于钳工修复的位置上。例如，外轮廓的平面、半径大的弧面，要防止尽量选择在便于钳工修复的位置上。例如，外轮廓的平面、半径大的弧面，要防止选择在凹入部分的平面或圆弧上。选择在凹入部分的平面或圆弧上。另外，工件切入处应干净，尤其对热处置工件，切入处要去除积盐及氧化皮以保证另外，工件切入处应干净，尤其对热处置工件，切入处要去除积盐及氧化皮以保证导电。导电。 7.2.4 7.2.4 切入点位置确实定切入点位置确实