数控机床编程与操作教学课件一

第一章

数控电加工基础第一

节

数控电加工概述第二节

数控电火花加工机床第三节

电火花加工机床工件装夹第四节

数控编程基础1第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展二、数控电火花加工基本原理及特点2第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展20世纪50年代，苏联科学家拉扎连科夫妇通过对家用电器开关闭合与断开时经常出现的火花腐蚀现象进行研究发明了电火花加工技术。当

时的电火花加工机床只能加工出简单形状的工件，线切割机床的加工速度低于10mm2/min。在其后的十几年中，电火花加工工艺在世界范围内

得到了快速发展，应用范围也日益广泛。3第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展20世纪70年代末至20世纪80年代初期，高频分组脉冲电源、线切割机床计算机控制系统和专用系列编程系统、超厚(厚度达600mm)

线切

割加工装置与技术广泛应用于电加工机床中，机床加工能力进一步提高，

加工精度达到了±0008

mm。20世纪80年代后期，大型高速线切割机床(加工速度在200mm2/min以上)和四轴联动线切割机床研制成功，可切割锥度在6°以上的零件

。第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展20世纪90年代，国内快走丝线切割机床的加工速度达到了60～80mm2/min,

进一步拓宽了电加工技术的应用范围。20世纪80年代至20世纪90年代，国外慢走丝线切割加工技术也有了

长足的进步。首先使加工速度由40～60mm2/min提高到100～150mm2/min,最高加工速度超过300

mm2/min

。与此同时，加工表面粗糙度值Ra也由08μm降低到02μm,加工精度由±0008mm提高到±0002mm

。计算机技术的发展也使得慢走丝线切割机床的功能日臻完善，安全运行

时间由几百小时提高到几千小时，精度保持时间由六年提高到十年。5第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展而此期间在我国，电火花成形加工机床主轴头形式的发展，先后经

历了双机差动主轴头、液压主轴头、力矩电动机或步进电动机主轴头、

直流伺服电动机主轴头到交流伺服电动机主轴头等几个阶段。随着机床

数控化的发展，数控电火花线切割机床和数控电火花成形机床取得了较

快的发展和普及。2000年以来，数控电加工技术发展更为迅速。电火花成形加工数控

系统采用人工神经网络技术、混沌理论、仿真技术，显著提高了设备性

能和加工质量。6第一节

数控电加工概述一、电加工技术的发展电火花微细加工获得的突出发展。例如，日本东京大学生产技术研

究所加工出的5μm微细孔和25μm的微细轴代表了这一领域当前的世界

前沿水平。我国的高端数控电火花成形机床在性能上有了明显提高，三轴以上

数控电火花成形机床达到了中端机水平，有的逼近国际先进水平，相关

产品在精密模具、航空航天、军工等领域得到了更为广泛的应用。电火花加工利用工具电极和工件(正、负电极)之间脉冲性火花

放电的电腐蚀现象来蚀除多余的金

属，从而对工件进行加工，如图所

示。二

、数控电火花加工基本原理及特点电火花加工原理及应用a)电火花加工原理

b)电火花镜面加工1—工具电极2—工件第一节

数控电加工概述b)8第一节数控电加工概述1.电火花线切割加工原理电火花线切割加工简称线切割加工，属于电火花加工方法之一。它是以一根移动的金属丝(电极丝)作为工具电极，与工件之间产生火花

放电，对工件进行切割，故称为线切割加工。在正常的线切割加工过程

中，电极丝与工件保持较小的间隙，彼此不接触。在电极丝与工件之间施加一定的电压，使其与工件之间产生局部的击穿放电，放电产生的瞬

时高温使工件局部熔化甚至汽化而被蚀除。同时，电极丝不断进给直至

加工出理想的工件形状。9快走丝线切割工艺及装置如图所示。电极丝2作为工具电极用于

对工件进行切割。脉冲电源6的正、

负极分别接工件和电极丝。快走丝线切割工艺及装置a)工件及其运动方向b)线切割加工装置原理1—储丝筒2—电极丝3—导向轮4—支架5—工件6—脉冲电源7—绝缘底板第一节数控电加工概述1.电火花线切割加工原理a)b)10(1)加工能力强。主要体现在以下几个方面：1)对材料的加工适应性强。线2)可加工形状复杂的工件。线

切割可以加工用传统切削加工方法

难以加工或无法加工的形状复杂的

工件，如图所示。2.电火花线切割加工的特点及应用范围第一节数控电加工概述形状复杂的工件113)可加工细微结构的工件(见图)。利用四轴或五轴联动，

可加工锥度、上下面异形体或回转

体等工件。由于电极丝比较细，可

以方便地加工微细异形孔、窄缝和

复杂截面的型柱、型孔。2.电火花线切割加工的特点及应用范围第一节数控电加工概述细微结构的工件12第一节数控电加工概述2.电火花线切割加工的特点及应用范围(2)加工精度高。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，特别在慢走丝线切割加

工中，电极丝一次性使用，电极丝损耗对加工精度的影响更小。(3)加工参数调整方便。直接利用电能、热能进行加工，可以方便

地对影响加工精度的加工参数(脉冲宽度、间隔、伺服速度等)进行调

整，有利于加工精度的提高，便于实现加工过程的自动化控制。13第一节数控电加工概述2.电火花线切割加工的特点及应用范围(4)工具电极制作简单。以直径细小的电极丝作为工具电极，不需

制造特定形状的电极，省去了成形电极的设计和制造，缩短了生产准备

时间，加工周期短。(5)可实现微型计算机控制加工。可依靠微型计算机来控制电极丝

的轨迹和间隙补偿功能，可一次编程完成同一副模具中的凸模与凹模零

件加工，并可任意调节配合间隙。14电火花成形加工和电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花成形加

工等同属于电加工范畴。电火花成形加工机床的工作

原理如图所示。电火花成形加工机床的工作原理1—脉冲电源2—伺服进给机构3—工具电极4—工件5—工作液6—工作台7—火花放电8—被蚀除的金属微粒第一节

数控电加工概述3.电火花成形加工原理15第一节

数控电加工概述3.电火花成形加工原理为了有效实现电火花成形加工，一般应满足以下要求：(1)保持合适的放电间隙。(2)采用脉冲性放电加工工件。(3)工作液应具有一定的绝缘性。16第一节数控电加工概述4.电火花成形加工的特点及应用范围电火花成形加工是与传统的机械加工完全不同的一种加工方法，在加工工艺上与线切割加工也有较大区别。电火花成形加工具有以下特点：(1)可以加工高硬度导电材料。17(2)如图所示为用加工中心制作的石墨电极加工轮胎模具。另

外，由于电火花放电时热量传导扩

散范围小，材料受热影响范围小，

因此可以加工热敏性材料。4.电火花成形加工的特点及应用范围第一节数控电加工概述用加工中心制作的石墨电极加工轮胎模具18第一节数控电加工概述4.电火花成形加工的特点及应用范围(3)加工范围较宽，工艺灵活。数控电火花成形加工机床的加工范

围较广，可以加工平面、锥度表面、多型腔工件表面等，主轴带有旋转

功能的机床还可以进行螺旋面加工。此外，电火花成形加工还可以与其

他加工工艺结合形成复合加工，例如，可以利用电能、电化学能、声能对

材料进行复合加工。(4)可以获得较好的表面质量。电火花成形加工的表面质量较好，

加工表面微观形貌光滑，工件的棱边、尖角处无毛刺。19第二节

数控电火花加工机床一、电火花加工机床分类二、电火花加工机床型号的编制方法20第二节

数控电火花加工机床一、电火花加工机床分类1.电火花线切割加工机床分类电火花线切割加工机床有多种分类方法。

一般可以按照机床的控制方式、脉冲电源的类型、工作台的尺寸与行程、走丝速度、加工精

度等进行分类。(1)按机床的控制方式分类。(2)按机床配用的脉冲电源类型分类。(3)按机床工作台的尺寸与行程分类。21第二节数控电火花加工机床1.电火花线切割加工机床分类(4)按走丝速度分类。可以分为快走丝线切割机床、慢走丝线切割

机床和混合式线切割机床(有快、慢两套走丝系统)三大类。(5)按加工精度分类。可以分为普通精度型线切割机床和高精度精

密型线切割机床两大类。绝大多数慢走丝线切割机床属于高精度精密型机

床

。22双立柱式电火花成形机床两大类。(1)单立柱式电火花成形机

床。按机床X向

、Y向运动的实现方

式，单立柱式电火花成形机床又分

为十字工作台型(见图1)和固定

工作台型(见图2)两种形式。2-固定工作台型单立柱式电火花成形机床1—床身2—立柱3—滑板(X

轴)4—

滑枕(Y轴)5—工作台6—工作液槽7—主轴头(W轴)8—

主轴(Z

轴)9—电极安装板10—旋转轴(C

轴)11—电极可分为单立柱式电火花成形机床和1—床身2—立柱3一工作台(X)

轴4—滑板(Y轴)5一工作液槽6—主轴头(W

轴)7—主轴(Z

轴)8—电极安装板9—旋转轴(C轴第二节数控电火花加工机床2.电火花成形机床分类按电火花成形机床的立柱数量，1-十字工作台型单立柱式电火花成形机床10—电极23床。按机床X向运动的实现方式，

1—床身2—立柱3—工作台(Y′轴)4

—

滑板(X

轴)5—工作液槽6—主轴头(W

轴)7

—

主轴(Z

轴)8—电极安装板9—旋转轴(C

轴双立柱式电火花成形机床又分为移

10—电极11—槽梁动主轴头型(见图1)和十字工作台型(见图2)两种形式。2-十字工作台型双立柱式电火花成形机床1—床身2—立柱3—工作台(Y′轴)4—

滑板(X′轴

)5—工作液槽6—主轴头(W

轴)7

—

主轴(Z

轴)8—电极安装板9—旋转轴(C轴)10—电极11—槽梁(2)双立柱式电火花成形机1-移动主轴头型双立柱式电火花成形机床第二节数控电火花加工机床2.电火花成形机床分类24第二节

数控电火花加工机床二、电火花加工机床型号的编制方法1.特种加工机床类别代号特种加工机床按工作原理及加工所使用能量形式的差异划分为电火花加工机床、电弧加工机床、电解加工机床、超声加工机床、快速成形机床、激光加工机床、电子束加工机床、离子束加工机床、等离

子弧加工机床、磁脉冲加工机床、磁磨粒加工机床、射流加工机床、

复合加工机床、其他特种加工机床等，共14类。25类别电火花加工机床电弧加工机床电解加工机床超声加工机床快速成形机床激光加工机床电子束加工机床离子束加工机床等离子弧加工

机床磁脉冲加工

机床磁磨粒加工

机床射流加工机床复合加工机床其他特种加工机床代号DDHDJCSKCJGDSLSDLCCCLSLFHQT读音电电弧电解超声快成激光电束离束等离磁冲磁粒射流复合其他类代号用大写汉语拼音字母表示，按汉字字意读音。特种加工机床类别代号见表。特种加工机床类别代号第二节数控电火花加工机床1.特种加工机床类别代号26特种加工机床通用特性代号表示某种特种加工机床所具有的特殊性能。当机床除了有普通型外，还具有表中的一种或多种通用特性时，型

号中要添加通用特性代号，位置在类别代号之后。特种加工机床通用特性代号通用特性高精度精密数控仿形便携数显高速代号GMKFBXS读音高密控仿便显速第二节数控电火花加工机床2.特种加工机床通用特性代号27组系主参数名称代号代号名称折算系数名称电火花成形机床70电火花小孔高速加工机床1最大电极直径1电火花成形机床1/10工作台台面宽度2电火花微孔加工机床10最小电极直径3电火花铣削加工机床1/10短轴行程4电火花轮胎模加工机床1/10工作台面直径电火花线切割机床56单向走丝电火花线切割机床1/10短轴行程7往复走丝电火花线切割机床1/10短轴行程89每类特种加工机床划分为10个组，每组机床划分为10个系(系列)。机床的组、系代号用两位数字表示。电火花加工机床组、系代号见表。电火花加工机床组、系代号3.电火花加工机床组、系划分及代号第二节数控电火花加工机床28机床主参数代表机床规格的大小，用折算值(主参数乘以折算系数)表示，见上表。常见的线切割加工设备见图。常见的线切割加工设备a)DK7725型

b)DK7740大锥度型c)ZGW32D

型第二节数控电火花加工机床4.机床主参数29四、电火花成形加工常用装夹方式三、线切割加工常用的装夹方式二、电加工机床工件装夹要求一

、电火花加工机床常用夹具第三节

电火花加工机床工件装夹五、工件找正30压板夹具主要用于固定平板类工件。当工件尺寸较大时，则应成对使用。如所示为悬臂支撑

方式。如图b所示为两端支撑方式，

当压板夹具成对使用时，夹具基

准面的高度要一致。一、电火花加工机床常用夹具第三节

电火花加工机床工件装夹压板夹具装夹工件方式a)悬臂支撑方式

b)两端支撑方式1.压板夹具31分度夹具主要用于加工电动机定子、转子等多型孔的旋转类工件，可保证较高的分度精度，其结构如

图所示。近年来，因为大多数线切

割机床具有对称、旋转等功能，所

以此类夹具已较少使用。第三节

电火花加工机床工件装夹分度夹具结构1

—

电极丝2

—

工件3

—

分度转盘4

—

定位销5

—

工作台2.分度夹具323.磁性夹具对于一些微小或极薄的片状工件，采用磁力工作台或磁性表座等

磁性夹具吸牢工件进行加工。磁性

夹具的工作原理如图所示。2a)b)磁性夹具的工作原理a)

吸牢工件b)

松开工件1

—

磁靴2

—

永久磁铁3

—

铜焊层第三节

电火花加工机床工件装夹33第三节

电火花加工机床工件装夹二、电加工机床工件装夹要求1.

工件符合生产要求待装夹的工件应符合图样要求，基准部位清洁无毛刺。对经过淬火

的工件，在穿丝孔或凹模类工件扩孔的台阶处，应清除淬火时的渣物及

氧化膜层，以防影响加工时的正常放电。2.保证夹具的精度与位置夹具精度要高，装夹前先将夹具固定在工作台面上，并用百分表找

正。夹具位置应有利于工件的找正。34第三节

电火花加工机床工件装夹二、电加工机床工件装夹要求3.保证夹具作用力均匀保证夹具对工件的作用力均匀，以最大限度地防止工件在加工中产生变形。4.必要时采用专用夹具和辅助夹具批量生产时最好使用专用夹具，以提高生产效率。5.防止产生干涉夹具位置应满足行程需要，加工过程中工件、夹具不得与机床部件

产生干涉和碰撞。351.

悬臂支撑方式(见图a)工件一端固定，另一端呈悬臂状。悬臂支撑方式通用性强，装夹方便，但悬臂工件易变

形，多用在工件精度要求不高或刚度较好的场

合。2.

两端支撑方式(见图b)工件两端固定在夹具上，装夹方便，支撑

稳定，定位精度较高，但不利于小件装夹。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹压板夹具装夹工件方式a)悬臂支撑方式b)两端支撑方式363.桥式支撑方式(见图a)采用两支撑垫铁架在双端支撑夹具上装夹工件，通用性强，使用方便，可用于大部分工件的装夹。4.

板式支撑方式(见图b)根据工件形状制成带孔的支撑板，板线切割加工常用的装夹方式上有用于定位和装夹的螺纹孔。这种方式a)桥式支撑方式

b)板式支撑方式

c)复式支撑方式装夹精度高，适用于常规与批量生产。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹375.复式支撑方式(见图c)在通用夹具上装配专用夹具，可节省装夹和找正时间，适用于大批量

生

产

。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹线切割加工常用的装夹方式a)桥式支撑方式b)板式支撑方式c)复式支撑方式386.专用特殊装夹方式当工件夹持部分尺寸太小，几乎

没有夹持余量时，可采用如图所示的

小夹持余量工件的专用夹具。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹小夹持余量工件的专用夹具1

—

电极丝2

—

工件3

—

夹具块4

—

夹具体5

—

工作台39用细圆棒坯料切割微小零件的专用夹具如图所示。圆棒坯料装在正方

体外形的夹具内，侧面用内六角螺钉

固定，即可进行切割加工。用细圆棒坯料切割微小零件的专用夹具1—固定用内六角螺钉2—夹具3—圆棒坯料4

—

夹板5

—

电极丝6

—

工作台三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹40加工多个复杂工件的夹具如图所示。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹加工多个复杂工件的夹具1

—

矩形板2

—

下板3

—

上板4

—

工作台41工件毛坯以外圆柱面定位装夹，如图所示，采用V形架定位，用压板

压紧。注意V形架安装时应首先找正

其在工作台上的位置，保证工件定位

轴线平行于Y轴或X轴。三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹工件毛坯以外圆柱面定位装夹1—V形架2—工件3—压板4—工作台42工件毛坯以内孔表面定位装夹，如图所示，因为工件带有中心孔，切

割时电极丝平行于工件轴线，在加工

前可预先设计制造专用夹具。工件毛坯以内孔表面定位装夹1—定位心轴2—夹具体底板3—压板4

—

工作台5

—

工件6

—

压紧螺母7

—

垫片三、线切割加工常用的装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹43电火花成形加工工件的装夹与机械加工相似，但由于电火花成形加工

过程中的作用力很小，因此工件更容

易装夹。在实际生产中，工件常用压

板(见图1)、磁性吸盘(见图2)等固定在机床工作台上，并使用百分表找

正

。四、电火花成形加工常用装夹方式第三节

电火花加工机床工件装夹磁性吸盘压板441.

划线找正当工件轮廓与毛坯外形的位置精度要求不高(允许误差为0.2～0.3

mm)

时，可进行划线找正。2.按已加工部位找正工件毛坯的待加工部位与工件毛坯的已加工部位有形位公差要求时，

工件毛坯的找正应按工件毛坯上已加工部位的型孔进行找正，再按图样要

求进行加工。第三节

电火花加工机床工件装夹五、工件找正453.

按工件外形找正这种方法多在加工部位与外形的位置精度要求较高时采用。这种方法要求工件外形至少要磨出相互垂直的两个侧面，供找正时作为基准。第三节

电火花加工机床工件装夹五、工件找正46第四节

数控编程基础一、常用数控编程数学基础知识二、数控机床的坐标轴和坐标系47第四节

数控编程基础一、常用数控编程数学基础知识1.坐标系(1)两种坐标系。为了确定一个点在平面中的确切位置，需要选定

平面坐标系，最常用、最简单的是直角坐标系，有时也利用其他坐标系(如极坐标系)。例如，炮兵射击时，是以大炮为基点，利用目标的方位

角及目标与大炮的距离来确定目标的位置，这时采用极坐标系就更方便。48第四节数控编程基础1.坐标系1)直角坐标系(见图)。相互垂直的X轴和Y轴的交点0,称为坐标原点。X轴由点0向右为正，向

左为负；Y轴由点0向上为正，向下

为负。X轴、Y轴将平面划分为

I~

IV象

限

。I象限(+X,+Y)XIV象限(+X,-Y)Ⅱ象限(-X,+Y)Ⅲ象限(-X,-Y)Y0

直角坐标系492)极坐标系(见图)。在平面内取一个定点0,称为极点。引

一条射线OX,称为极轴。第四节数控编程基础1.坐标系极坐标系50(2)极坐标系和直角坐标系的关系(见图)。点M的位置在极

坐标系中由p和θ确定，而在直角

坐标系中由x和y确定。由图可知：M(x,y)Pθ极坐标系和直角第四节数控编程基础1.坐标系051(3)坐标变换1)直角坐标轴平移，如图所

示，坐标原点由0移至0′时，M点

对0的坐标(x,y)与M点对0′的坐

标(x′,y′)

之间的变换关系为：第四节数控编程基础1.坐标系直角坐标轴平移522)直角坐标轴旋转，如图所示，直角坐标系XOY的坐标轴绕0点

旋转θ角，成为坐标系X′OY′,此时M点的坐标

(x,y)与(x′,y′)

的关系如下。x=OC=ODcosθOD=OA-DAOA=x'DA=MAtanθMA=y'第四节数控编程基础1.坐标系直角坐标轴旋转533)点的旋转，如图所示，点M(xm,ym)围绕坐标原点旋转θ角至

点N(xn,yn),N点坐标与M点坐标

的关系可由下式计算：第四节数控编程基础1.坐标系点的旋转O54(1)求圆上某点的坐标(见图)公式为：2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础求圆上某点的坐标551)某直线与圆相切于A点(

见图

)

,

且

与X轴正向的夹角为β,则α=90°±β式中，逆时针方向β为正，顺

时针方向β为负。2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础某直线与圆相切于A

点562)过定点P(a,b)的直线与圆相切(见图),则：2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础过定点P的直线与圆相切57式中

，(x01,y01)、(x02,y02)分别为两已知圆心的

坐

标

。(2)两圆相切，圆心连线与X轴正向夹角为α(见图),则：2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础2圆心连线与X轴正向夹角为α58(3)两圆公切线切点和圆心连线与X轴正向夹角为α(见图),

则：a)

b)两圆公切线切点和圆心连线与X轴正向夹角为αa)外公切线

b)内公切线2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础59(4)两圆相交时，交点和主圆心连线与X轴正向夹角为α(见

图

)

,

则

：2.数控编程常用三角函数公式第四节数控编程基础交点和主圆心连线与X轴正向夹角为α60第四节

数控编程基础二

、数控机床的坐标轴和坐标系1.机床坐标轴坐标轴就是机械装备中具有位移(线位移或角位移)控制和速度控制功能的运动轴。它分为直线坐标轴和回转坐标轴。为简化编程和保证程序的通用性，数控机床的坐标轴和运动方向命名

有统一的标准，规定直线进给坐标轴用X、Y、Z表示。61X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡儿坐标系决定，如图a所示，图中拇指的指向为X轴的正方

向，食指的指向为Y轴的正方向，

中指的指向为Z轴的正方向。第四节数控编程基础1

.机床坐标轴右手笛卡儿坐标系62围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B

、C表示。根据右手螺旋定则以拇指指向+X、+Y、+Z方向，则其余四指的旋转方向即为圆周进给运动的+A、+B、+C方向，如图b所示。具体机床坐标系的确定需要详细阅读机床说明书。

右手笛卡儿坐标系第四节数控编程基础1

.机床坐标轴63第四节数控编程基础2

.

坐标系坐标系分为机械坐标系和工件坐标系。(1)机械坐标系。机械坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系，机械坐标系的零点称为机械原点。(2)工件坐标系。工件坐标系是在机床已经建立了机械坐标系的基础上，根据编程需要在工件或其他地方选定某一已知点设定为零点而建立的坐标系。工件坐标系的零点称为工件零点。64第四节数控编程基础3.绝对坐标系和增量坐标系数控机床加工中，轴移动方式有绝对方式和增量方式两种。绝对方

式是以各轴移动到终点的绝对坐标值进行编程的，称为绝对编程；增量

方式是以各轴的位移量来编程的，称为增量编程。对应绝对编程和增量编程，有绝对坐标系和增量坐标系两种坐标系。

绝对坐标系的参考点为坐标原点(零点),在程序运行中是固定不变的；

增量坐标系的参考点是随着运动位置的变化而变化的。65第二章

数控线切割机床基本操作第一节

数控线切割机床概述第二节

数控线切割机床维护与保养第三节

数控线切割机床电极丝操作66第一节

数控线切割机床概述一、数控线切割机床组成及结构二

、数控线切割机床主要技术参数三

、数控线切割机床工作液四、数控线切割机床的操作67数控线切割机床按电极丝运行方式不同分为快走丝、中走丝、慢

走丝线切割机床等类型，各种类型

的线切割机床结构及操作方式不同。数控电火花快走丝线切割机床主要

由控制系统、工作台、走丝系统、

床身、工作液循环系统及高频电源

六部分组成，如图所示。一

、数控线切割机床组成及结构第一节

数控线切割机床概述数控电火花快走丝线切割机床68数控电火花线切割机床控制系统由输入/输出设备、数控装置、

电气控制系统组成。如图1所示为

立式计算机控制系统，如图2所示

为电气部分。第一节数控线切割机床概述1-立式计算机控制系统

2-电气部分1

.控制系统69输入设备有键盘、鼠标、手控盒等，也可以通过USB

(通用串

行总线，UniversalSerialBus)

接口连接外部设备实现数据传输。输出设备多为显示器，可显示图

形、代码、加工参数等。数控装

置用于数据的储存、运算、指令

控制等，如图所示。第一节数控线切割机床概述1

.控制系统数控装置70工作台用来装夹工件，可在数控装置控制下相对于固定的丝

架移动，完成对工件的进给运动，

电火花线切割机床是通过工作台

与电极丝的相对运动来完成零件

加工的。如图所示为工作台，它由拖板、导轨、丝杠螺母传动副

和齿轮传动副四部分组成。第一节数控线切割机床概述2.工作台工作台71走丝系统由导轮、丝架、储丝及走丝机构等组成。(1)导轮及丝架(见图)。导轮对电极丝起定位和导向作用，保证电极丝高速运转不致断裂，其本身也在高速运转，工作环境比较恶劣。第一节数控线切割机床概述导轮及丝架a)导轮及丝架b)导轮轴承部件c)导轮3

.

走丝系统c)72第一节数控线切割机床概述3.走丝系统1)导轮V形槽面应有较高的精度，V形槽底圆半径必须小于选用的电

极丝半径，保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。2)在满足一定强度的条件下，应尽量减轻导轮的质量，以减小电极

丝换向时与导轮间的滑动摩擦。导轮槽工作面应有足够的硬度，以提高

其耐磨性。3)导轮装配后转动应轻便灵活，尽量减小轴向窜动和径向跳动。4)进行有效的密封，保证轴承的正常工作条件。73第一节数控线切割机床概述3.走丝系统(2)储丝及走丝机构。如图所示为储丝及走丝机构，它是线切割机床的关键部件，电极丝整齐地缠绕在储丝筒上，由电动机

带动储丝筒旋转实现电极丝的运

转。电动机行程控

制旋钮储丝筒行程开关储丝及走丝机构744.工作液循环系统在线切割加工中，工作液对加工工艺指标的影响很大，如对

切割速度、表面粗糙度、加工精

度等都有影响。在线切割加工中工作液是循环使用的，工作液循

环系统由工作液箱、工作液泵、

流量控制系统、连接导管和上、

下水嘴等组成，如图所示。工作液泵工作液循环系统上水嘴控制阀回水控制阀第一节

数控线切割机床概述连

接

导

管工作液箱控制阀75第一节数控线切割机床概述5.高频电源高频电源可以把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流，以供给火花放电间隙所需的能量。其性能参数对电火花加工的生产率、表面质量、加工速度、加工过程的稳定性和工具电极损耗等技术经济指标

有很大影响。76数控电火花线切割机床的主要技术参数包括工作台行程(纵向行

程×横向行程)、最大切割厚度、加工表面粗糙度值、加工精度、切

割速度、加工锥度和数控系统的控

制方式等。DK77系列数控电火花线

切割机床的主要型号及技术参数见

表。机床型号DK7716DK7720DK7725DK7732DK7740DK7750DK7763DK77120工作台行程(mm)200×160250×200320×250500×320500×400800×500800×6302000×1200最大切割厚度(mm)100200140300(可调)400(可调)300150500(可调)加工表面粗糙度值(μm)2.52.52.52.56.3~3.22.52.5一加工精度(mm)0.010.0150.0150.0150.0250.010.02一切割速度(mm²/min)708080100120120120一加工锥度0°、3°、6°、9°、12°、15°、18°(18°以上按6°一挡间隔增加)控制方式各种型号均有单板机、单片机或计算机控制方式注：不同厂家生产的机床其切割速度有所不同。二

、数控线切割机床主要技术参数第一节

数控线切割机床概述DK77

系列数控电火花线切割机床的主要型号及技术参数77第一节

数控线切割机床概述三、数控线切割机床工作液1.工作液的性能要求对工作液的使用性能有以下要求：(1)具有适中的介电性能。在保证放电加工的同时适当提高介电

性能，可以减少脉冲能量在介质击穿中的损耗。(2)清洗排屑性能好。工作液的清洗排屑性能好，可以帮助改善

切割表面的均匀性，提高切割速度及加工精度，同时，切割厚度较大

的工件时能保持较好的加工稳定性。78第一节数控线切割机床概述1.工作液的性能要求(3)要有较好的冷却性能及消电离作用。在放电加工过程中，工作介质应能迅速地对电极丝进行冷却，并应有利于极间绝缘状态的恢复。(4)环保性能好。对环境污染小，对人体无害，不使机床和工件产

生锈蚀，不使机床漆层变色。79使用前，应先将工作液按一定比例稀释。不同品牌的工作液稀释

比例不同，

一般为1:10～1:20,

高浓缩工作液配比可达1:60~1:100。尽量避免使用硬水配制，若冬天水温低可先用温水将工作液

化开再进行勾兑。配制好的工作液

呈乳白色，如图所示。第一节数控线切割机床概述2.工作液的种类和配比配制好的工作液80更换时，先将工作液箱及机床上、下水道中的油污清理干净。如

图所示为混入油污的工作液。新配

制的工作液使用一段时间后性能趋

于稳定。第一节数控线切割机床概述2.工作液的种类和配比混入油污的工作液81第一节数控线切割机床概述3.工作液的配制浓度与工件的关系线切割机床工作液的配制浓度一般根据具体的使用要求确定，同时

还要综合考虑加工工件的具体情况，在保证排屑顺利、加工稳定的前提

下，尽量提高加工表面质量。工件的厚度、材质、加工精度、加工速度等对工作液的配制浓度有重要影响。(

1

)

工件厚度对工作液配制浓度的要求。工件较薄，配制浓度要高

些；工件较厚，配制浓度要低些。

一般工作液浓度选择范围为3%～15%。82第一节数控线切割机床概述3.工作液的配制浓度与工件的关系(2)工件材质对工作液配制浓度的要求。为了充分利用放电能量，

提高效率，在加工易于电蚀的金属时采用浓度较高的工作液较好。(3)工件加工精度对工作液配制浓度的要求。工件表面质量要求较

高时，可以提高工作液浓度，但工作液排屑能力降低，易短路。(4)加工速度对工作液配制浓度的要求。要求切割速度高时，配制

浓度要低些，以便于排屑。83序号操作步骤图示1检查机床各部件状态及各控制开关位置2打开电源断路器3开启急停旋钮(顺时针旋转即可开启),按下启动按钮第一节

数控线切割机床概述四、数控线切割机床的操作正确地开机、关机是使用机床的第一步。开机操作过程见表。1.开机、关机开机操作过程84序号操作步骤图示1调整机床各部件到达合适位置23按下急停旋钮关闭电源断路器第一节

数控线切割机床概述1.开机、关机关机操作过程见表。关机操作过程85第一节数控线切割机床概述2.手控盒操作手控盒可以控制电极丝的启停、工作液的开关、工作台的移动等。线切割机床手控盒如图所示。X方向往复移动按钮Y方向往复移动按钮U方向往复移动按钮V方向往复移动按钮电极丝启动电极丝停止工作液开工作液关线切割机床手控盒86操作动作观察分别按下X、Y方向“+”“-”按钮工作台运动方向分别按下U、V方向“+”“-”按钮工作台运动方向按下电极丝“开”“关”按钮电极丝启停情况按下工作液“开”“关”按钮工作液泵运转及工作液供给情况第一节

数控线切割机床概述2.手控盒操作手控盒操作见表。手控盒操作87如图1所示为储丝筒和行程开关，图2所示为储丝筒启停开关，

图3所示为储丝筒速度调节器。第一节数控线切割机床概述3

.储丝筒的调节3-储丝筒速度调节器1-储丝筒和行程开关2-储丝筒启停开关88操作动作观察用手控盒启动储丝筒储丝筒运转情况调节储丝筒行程开关储丝筒换向情况用机床侧面的启停开关启动、停止储丝筒储丝筒运转情况调节储丝筒速度控制旋钮储丝筒运转速度第一节

数控线切割机床概述3.储丝筒的调节手控盒操作见表。储丝筒的调节操作89第二节

数控线切割机床维护与保养一、数控线切割机床安全操作规程二、设备的维护保养方法90第二节

数控线切割机床维护与保养一

、数控线切割机床安全操作规程安全操作包括人身安全和设备安全两方面。数控线切割机床安全操作规程主要包括以下几点：(1)操作人员必须熟悉设备的性能和技术规范，掌握操作方法和润

滑保养知识，按要求穿好工作服方可操作线切割机床设备。(2)开机前须认真检查设备是否正常，查看电源总开关、急停开关

是否正常有效，按要求加注润滑油。检查电极丝是否存在断丝现象，检查

丝架和工作台上是否有异物。91第二节数控线切割机床维护与保养一

、数控线切割机床安全操作规程3)手摇上丝完毕后，必须及时取下手柄，防止储丝筒转动时将手柄

甩出伤人。(4)正式加工工件前，应确认工件位置正确，以防工件碰撞丝架或

因超载碰坏丝杠、螺母等传动部件。(5)加工时打开安全开关，将导轮及工作台防护罩安装好后方可进

行放电加工。(6)禁止用湿手按开关或接触电气部分，防止工作液等导电物进入

电气部分。92第二节

数控线切割机床维护与保养一

、数控线切割机床安全操作规程(7)滚珠丝杠、导轨和工作台面须保持干净，无灰尘及杂物，以避

免非正常磨损。(8)禁止随意拆卸机床的零部件，以免影响机床的精度。严禁“野

蛮”操作，装卸工件时须小心谨慎，避免磕伤、碰伤机床工作台面。(9)设备运转时，操作人员必须随时关注运行情况，发现异常立即

关机。检查异常原因时，在无把握自检、自修的情况下，应及时上报，停

机待修，避免故障扩大。93第二节

数控线切割机床维护与保养一

、数控线切割机床安全操作规程(10)机床附近不得放置易燃易爆物品，以防因工作液供应不足产生

的放电火花引起事故。(11)换下来的废丝要放在规定的容器内，以防混入电路和走丝系统

中造成短路、触电和断丝等事故。(12)工作结束后，要擦净工作台及夹具，加油润滑机床，清洁现场。94第二节

数控线切割机床维护与保养一

、数控线切割机床安全操作规程(13)机床、电柜外表油漆面不能用汽油、煤油等有机溶剂擦拭，只

宜用中性清洁剂或水擦拭。工作结束后应立即将机床清理干净，在易蚀表面涂一层机油，并定期进行清理。(14)严格执行设备“三级保养”制度，认真做好日常保养和一级保

养工作，确保设备始终处于整齐、清洁、润滑、安全的状态。95第二节数控线切割机床维护与保养二、设备的维护保养方法(1)工作运动部位。应严格按润滑要求进行润滑，导轮轴承每周用煤油冲洗一次，多加注润滑油，将残留工作液挤出。(2)丝架上臂、下臂应经常清洗，及时清除工作液、电蚀物。(3)导轮、进电块、断丝保护块表面应保持清洁。(4)工作液应勤换，管道应保持通畅。更换工作液时应清洗工作液

箱和管道，去除电蚀物。(5)严格遵守安全操作规程。96第二节

数控线切割机床维护与保养二、设备的维护保养方法(6)机床防尘罩上不要放置重物，不要随意拆卸机床。如果需要拆

卸，应防止灰尘落入。(7)储丝筒换向时，如果发生振动应及时检查有关部件并调整。(8)应经常检查导轮、进电块、断丝保护块、导轮轴承等是否磨损，

如出现沟槽影响加工精度应及时更换。97第二节

数控线切割机床维护与保养二、设备的维护保养方法(9)定期手动驱动储丝筒，用百分表初步检验储丝筒和导轮的圆跳

动是否符合机床的精度指标要求。如有超差或运转不平稳的情况，应联系

维修人员，更换轴承或相关配件。(10)更换导轮后应重新调整电极丝与工作台的垂直度，使用一段时

间后应重新检查校正。98第三节

数控线切割机床电极丝操作四、断丝故障排除五、电极丝损耗一、电极丝选择二、上丝、穿丝和紧丝三、校丝99第三节数控线切割机床电极丝操作一、电极丝选择1.数控线切割机床对电极丝的性能要求数控线切割机床对电极丝的性能要求主要有电蚀性能好，耐高温，加工表面的表面粗糙度值小，稳定性好，切割精度高；抗拉伸，延伸率小，易保持恒张力；卷曲率大，丝径一致，易穿丝；损耗小，不易断丝，使用寿命长。100第三节数控线切割机床电极丝操作2.电极丝材料、规格选择(1)快走丝线切割机床电极丝。快走丝线切割机床的电极丝是快速

往复运行的，在加工过程中反复使用。这类电极丝主要有钼丝、钨丝和

钨钼丝。(2)慢走丝线切割机床电极丝。慢走丝线切割机床一般用黄铜丝作为电极丝。电极丝单向低速运行，强度不高，用一次就废弃。101(3)电极丝选用原则。电极丝的材料不同，电火花线切割的

切割速度也不同。电极丝的选用

原则是根据加工特点选择电极丝

类型，然后根据加工要求选择电

极丝直径。常用电极丝的性能见表1和表2。名称基体材料镀层电极丝直径(mm)抗拉强度(MPa)延伸率(%)备注黄铜丝CuZn35一0.2～0.259801硬度高，直线性好CuZn37一0.1~0.35800～9800.5~3镀锌丝CuCuZn500.25500<1加工效率提高CuZn37Zn0.1~0.259802材料适用温度(℃)延伸率(%)抗拉强度(MPa)熔点(℃)电阻率(Ω·cm)备注长期短期钨

(

W

)200025000130034000.0612较脆钼(Mo)200023003070026000.0472较韧钨钼(W50Mo)2000240015100030000.0532适中第三节

数控线切割机床电极丝操作2.电极丝材料、规格选择2-铜电极丝的性能1-钨电极丝的性能102第三节数控线切割机床电极丝操作2.电极丝材料、规格选择(4)电极丝直径选择。电极丝的直径对切割速度的影响较大。如果

电极丝直径过小，则承受电流小，切口也窄，不利于排屑和稳定加工，切割速度不理想。因此，在一定的范围内，加大电极丝直径对提高切割

速度有利。但是，电极丝的直径超过一定范围时，会造成切口过大，也

同样会影响切割速度的提高，因此电极丝的直径又不宜过大。同时，电极丝直径对切割速度的影响也受脉冲参数等综合因素的制约，应根据需

要合理选择。另外，较大直径的电极丝难以加工出内尖角的工件。103快走丝线切割加工用的电极丝直径可在0.1～0.25mm范围内选

用，最常用的为0.12～0.18mm。慢走丝线切割加工用的电极丝直径可在0.03～0.36mm范围内选用，最常用的为0.2mm。电极丝如图所

示。第三节

数控线切割机床电极丝操作2.电极丝材料、规格选择a)

b)电极丝104(1)上丝操作准备。准备好0.18mm钼丝、螺钉旋具等，如图1所示。将钼丝从包装中取出，去掉

封纸，理出线头，注意防止钼丝缠

绕、打结，如图2所示。第三节

数控线切割机床电极丝操作二、上丝、穿丝和紧丝1.上丝1-钼丝、螺钉旋具2-取出钼丝1053将两个行程开关分别调至左、

右极限位置，将储丝筒移到最

右端将新铝丝的一端困定到储丝简左端的螺钉上，缠绕半图压紧即可，注意不要留太长的丝头5打开立柱防护门，将电极丝

撞在与储丝筒相对的惰轮凹

槽中6固定丝盘，并用螺母压紧，

调节弹簧张力序号操作步骤图示1接通电源，关闭断丝保护，

打开储丝筒防护罩2将旧电极丝取下。注意：旧电极丝应单独回收存放，严禁

随意丢弃，以防伤人或卡进机床发生故障(2)上丝操作。上丝操作过程见表。上丝操作过程第三节数控线切割机床电极丝操作1.上丝106序号桑作步翼图示7打开储丝筒开关8储丝筒在电动机的带动下旋转，将电极丝均匀地绑烧在储丝筒上9待电极丝缠绕长度达到要求

后，关闭电源10取下丝盘11剪断多余的电极丝第三节数控线切割机床电极丝操作1.上丝上丝操作过程1072

.

穿

丝储丝筒上丝操作完毕后，将电极丝没有固定的一端按机床穿丝顺序依次通过相应的惰轮、导轮、张紧轮，

最后压紧在储丝筒右端的螺钉上，这

个操作过程就是穿丝。如被加工工件

毛坯有穿丝孔，电极丝还要从工件穿丝孔中穿过。电极丝绕过导丝轮的顺

序如图所示。张紧轮1惰轮2/张紧轮2

下臂导轮电极丝绕过导丝轮的顺序第三节数控线切割机床电极丝操作上臂导轮储丝筒惰轮1108序号操作步骤图示3拉至右端上臂导轮处4由上至下绕过上臂导轮，将电极丝卡在导轮

相中S绕过下臂导轮，向左拉回6将电极丝依次挂在张紧轮2、张紧轮1上并张紧张军轮1张紧轮2序号操作步骤图示1由下至上绕过惰轮2,将电极丝卡在惰轮槽中2由左侧绕过惰轮1,水平向右拉惰轮1[第三节

数控线切割机床电极丝操作穿丝操作过程见表。穿丝操作过程2

.穿丝109序号操作步骥图示7将穿好的电极丝一端固定在储丝简上，剪断

多余的电极丝拧紧螺钉，8旋转储丝筒，查看穿丝情况，确认无误即可穿丝操作过程见表。穿丝操作过程第三节数控线切割机床电极丝操作2

.穿丝110第三节数控线切割机床电极丝操作3

.

紧丝(1)电极丝张力对加工的影响。电极丝的紧丝是线切割操作的一个重要环节，该环节直接影响工件的加工质量和切割速度。1)电极丝张力过大的影响。2)电极丝张力过小的影响。111(2)紧丝操作。紧丝时要用到紧丝轮及旋具，如图所示。第三节数控线切割机床电极丝操作3

.

紧丝紧丝轮及旋具112序号操作步骤图示1将电极丝放人紧丝轮的凹槽中，向斜上方拉

紧，保持一定的张力2启动储丝筒，使整段电极丝逐步被张紧，直

至最后3拧松紧固螺钉，将多余电极丝拉出并重新固

定，剪断多余的电极丝第三节数控线切割机床电极丝操作紧丝操作过程见表。3

.

紧丝紧丝操作过程113第三节数控线切割机床电极丝操作三

、校丝1.电极丝垂直度对工艺指标的影响电极丝运动的位置主要由导轮决定，如果导轮有径向圆跳动或轴向窜动，电极丝就会发生振动，振幅取决于导轮的跳动值或窜动值。电极丝垂直度对加工质量的影响如图

所

示

。工件电极丝垂直度对加工质量的影响电极丝实际位置电极丝理想位置电极丝实际位置114(1)使用校正块校正1)擦净工作台面和校正块表

面，将校正块在工作台上放好，如图所示。2)打开高频电源，使用较小

电量运行电极丝。第三节数控线切割机床电极丝操作2.

电极丝垂直度的校正摆放校正块1153)移动机床X轴使电极丝接近校

正块，有轻微放电火花，如图所示。4)目测电极丝和校正块接触长

度上放电火花的均匀程度，如出现电

极丝上端或下端中只有一端有火花，

说明该端离校正块侧面距离近，而另

一端离校正块远，电极丝不平行于该

侧面，需要校正。第三节数控线切割机床电极丝操作2.

电极丝垂直度的校正电极丝接近校正块并轻微放电1165)移动U轴，直至上下端火

花均匀一致，这时电极丝在X轴方

向上垂直，如图所示。6)用同样的方法通过移动V

轴，调整电极丝在Y轴方向上的垂

直

度

。第三节数控线切割机床电极丝操作2.电极丝垂直度的校正使用校正仪校正117(2)使用校正仪校正(见图)1)选择机床的微弱放电功能，在电极

丝与校正仪间加上脉冲电压，运行电极丝，

使电极丝接近校正仪的一个侧面。2)利用电极丝的电脉冲，观察校正仪上的指示灯闪亮情况，判断电极丝的哪端

与校正仪侧面距离近，并进行相应的校正。a)

b)校正仪校正a)X(U)方向校正b)Y(V)方向校正1

—

导轮2—

指示灯3—

校正仪4—

电极丝第三节数控线切割机床电极丝操作2.电极丝垂直度的校正118断丝故障类型可能原因排除方法开始切割时断丝(1)电参数选择不正确，加工电流过

大，进给不稳(2)电极丝张紧力不够(3)工件表面有不导电的氧化皮(1)调整电参数，减小电流(2)检查走丝系统是否异常，张紧电极丝(3)清除工件表面的氧化皮切割过程中断丝(1)电流过大(2)进给调节不当，忽快忽慢，开

路、短路频繁(3)工作液使用不当(4)导电块与电极丝接触不良(5)工件较厚时，放电间隙过小或使

用不适合切割厚件的工作液(6)电极丝质量差或产生氧化，或上

丝时产生损伤(7)储丝筒转速太慢，电极丝在工作

区停留时间过长(8)电极丝直径过小(1)将放电间隙调大，或减少功率管个数(2)提高操作水平，按进给速度调整原则调

节进给电位器，使进给稳定(3)使用线切割专用工作液，清洗管道，保

证通畅(4)更换或将导电块移动一个位置(5)增大占空比并使用适合切割厚件的工

作液(6)更换电极丝，按要求进行安装和紧丝(7)调整丝速(8)选择直径合适的电极丝工件接近切完时断丝(1)切割中，由于切割路线安排不合

理或工件材料热处理不好造成工件材料变形，夹断电极丝(2)工件掉落时撞断电极丝(1)改善工件的加工工艺，增强抗变形能力(2)切割完毕时，用工具托住工件储丝简空转时断丝(1)电极丝安装不正确(2)储丝简转动不灵活(1)检查电极丝是否按正确的绕丝顺序安装

在导轮槽中，检查储丝筒轴线是否与丝架垂直(2)检查储丝简的转动情况，夹缝中是否进

人杂物第三节

数控线切割机床电极丝操作加工中断丝现象的原因及排除方法加工中断丝现象的原因及排除方法见表。四、断丝故障排除第三节数控线切割机床电极丝操作五、电极丝损耗在线切割加工中工件材料被蚀除、切割成形的同时，电极丝也会被放电腐蚀，即电极丝发生损耗。电极丝的使用时间较长时，丝径变细且布满

显微放电凹坑，抗拉强度下降，最终发生断裂。在快速走丝线切割加工中，

电极丝反复使用，若电极丝损耗太大将影响加工精度，同时还会增大断丝的概率。对于快走丝线切割机床，电极丝损耗量用电极丝在切割10000mm²

面积后直径的减小量来表示，

一般减小量不应大于0.01mm。对于慢走丝线

切割机床，由于电极丝的使用是一次性的，故电极丝的损耗量可忽略不计。120第三章

数控线切割加工工艺与手工编程第一节

数控线切割加工工艺第二节数控线切割3B代码编程第三节数控线切割ISO代码编程第四节

典型工件编程实例121第一节

数控线切割加工工艺一、穿丝孔、切割起点及切割路线选择二、间隙补偿量的确定三、程序编制步骤四、脉冲放电参数选择122第一节

数控线切割加工工艺一、穿丝孔、切割起点及切割路线选择1.穿丝孔加工(1)加工穿丝孔的必要性。在工件加工过程中，为保证工件的完整

性和减小加工变形，往往需要从穿丝孔(工件上预先加工好用来穿过电极

丝的小孔)开始加工并选择合理的加工路线。切割封闭形工件时，为保证

零件的完整性，必须预先加工出穿丝孔；切割外形轮廓时，一般也要加工

穿丝孔。在切断材料时，会破坏材料内应力的平衡状态而造成变形，影响

加工精度，严重时甚至会造成夹丝、断丝。123如图a所示，在切割工件时不采用穿丝孔，电极丝从毛坯外直接切割，随着

电极丝的持续进给，工件外部割除的金属质量会逐渐变大，在与工件连接部位产生变形，影响线切割的精度或造成夹

丝故障。如图b所示，采用穿丝孔切割，可以使工件毛坯保持完整，从而减小变形所造成的误差，保证工件的加工精度。a)b)切割工件时有无穿丝孔的比较

a)无穿丝孔b)有穿丝孔1—工件2—夹持部分第一节数控线切割加工工艺1.穿丝孔加工124第一节数控线切割加工工艺1.穿丝孔加工(2)穿丝孔的位置和直径。穿丝孔作为工件加工的工艺孔，是电极

丝相对于工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，应选在容易找正

和便于编程计算的位置，最好选在已知坐标点或便于计算的坐标点上，以简化有关轨迹控制的运算。切割中小型凹形工件时，穿丝孔可选在工

件中心，这样既便于穿丝孔加工位置的准确定位，又便于轨迹坐标的计

算。切割凸形工件或大型凹形工件时，为缩短加工路径，节约工时，穿

丝孔可选在加工起始点附近。125第一节数控线切割加工工艺1.穿丝孔加工(3)穿丝孔的加工。在加工穿丝孔时，如果有基准面定位，不需要

用穿丝孔定位时，直接用钻床钻出穿丝孔。当选择以穿丝孔作为加工基

准定位时，穿丝孔的精度直接影响加工精度，应保证其精度等于或高于

工件要求的精度，这就要求穿丝孔应在具有较精密坐标工作台的机床上

进行加工。为了保证孔径尺寸精度，穿丝孔可采用钻铰、钻镗或钻车等

较精密的机械加工方法。穿丝孔的位置精度、尺寸精度一般要等于或高

于工件要求的精度。126第一节数控线切割加工工艺2.切割起点及切割路线的选择(1)切割起点的选择。数控线切割加工的多是封闭轮廓，切割起点一般也是切割终点，但电极丝返回到起点时必然存在重复位置误差，形

成加工痕迹，影响切割精度和表面质量。为此，应合理选择切割起点。1)应在表面质量要求较低的表面上选择切割起点。2)应尽量在切割轮廓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、半径大的弧面等。127第一节数控线切割加工工艺2.切割起点及切割路线的选择(2)切割路线的选择。在加工中，工件内部残余应力的相对平衡受到破坏，会引起工件的变形，所以在选择切割路线时必须注意以下方面：1)尽量采用穿丝孔，切割路线从坯件预制的穿丝孔开始。

一般情况

下，切割路线应从工件装夹位置的附近开始，向离开工件装夹位置的方

向切割，最后回到工件装夹位置的附近。如果工件在开始时就与夹持部

位大部分隔离，工件的刚度大大降低，会产生变形而导致加工误差。128如图a所示，采用从工件端面开始由内向外切割的方案，变形最大，不可取。如图b所示，从工件端面开始切割，然后其加工路线由外向内，比图a的方案安排合理，但是仍有变形。如图c所示，切割起点取在坯件预制的穿丝孔中，且加工路线由外向内，变形最小，是最合适的加工方案。a)

b)

c)切割起点和切割路线的选择a)错误的方案b)可用的方案c)最好的方案第一节数控线切割加工工艺1.穿丝孔加工1292)在一块毛坯上要切割出两个以上工件时，不应连续一次切割出来，而应从该毛坯的不同预制穿丝孔开始加工，如图所示。在一块毛坯上切割出两个工件a)错误方案，从同一个穿丝孔加工b)

正确方案，从不同穿丝孔开始加工第一节数控线切割加工工艺1.穿丝孔加工130线切割加工时是以电极丝作为工具电极的，由于电极丝具有一定

的直径，加工时还会产生一定的放

电间隙，所以加工时工件的加工轮

廓与电极丝的中心运动轨迹之间存

在一定的偏移量，如图所示。a)b)第一节

数控线切割加工工艺二、间隙补偿量的确定电极丝中心轨迹与工件轮廓的偏移a)凹模b)凸

模131第一节

数控线切割加工工艺三

、程序编制步骤编程时首先要求出电极丝中心轨迹与加工轮廓的垂直距离(间隙补偿量),并将电极丝中心轨迹分割成单一的直线或圆弧段(若间隙补偿在加

工时通过机床参数进行调整，可将工件轮廓分割成单一的直线或圆弧段),

求出各线段交点的坐标值后，逐段进行编程。可按下列步骤进行：1.根据工件的装夹情况和切割方向，确定相应的工件坐标系。为了

简化计算，应尽量选取图形的对称轴线为坐标轴。2.按选定的电极丝半径和放电间隙计算间隙补偿量。132第一节

数控线切割加工工艺三、程序编制步骤3.将电极丝中心轨迹(或工件轮廓)分割成单一的直线或圆弧段，

求出各线段交点的坐标值。4.根据各交点坐标值及各线段、圆弧的加工顺序，逐段编制切割程

序。5.编写好的程序通常要经过验证才能用于正式加工。机床数控系统

一般都提供程序验证的方法，常见的方法主要有画图验证和空运行。133第一节

数控线切割加工工艺四、脉冲放电参数选择1.数控线切割加工主要工艺指标数控线切割加工工艺指标主要包括切割速度、表面粗糙度和加工精度等，除此之外，放电间隙、电极丝损耗和加工表面层变化也是反映加工

效果的重要内容。(1)切割速度。(2)表面粗糙度。(3)加工精度。134第一节数控线切割加工工艺2.电参数对工艺指标的影响(1)脉冲宽度。当脉冲宽度增加时，单个脉冲能量增大，加工速度

提高，但表面质量变差。(2)脉冲间隔。当脉冲间隔减小时，平均电流增大，脉冲频率提高，

切割速度加快。(3)开路电压。开路电压会引起放电峰值电流和电加工间隙的改变。(4)峰值电流。峰值电流是决定单个脉冲能量的主要因素之一。(5)放电波形。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。1353.合理选择电参数电火花线切割加工时，正确选择电参数可以提高加工工艺指标和

加工的稳定性。线切割加工电参数

的选择通过控制操作面板(见图)

上的挡位开关来实现。脉停调节

I1

I2

I3

I4

Is

I6

I7

I8

I9

进给调节脉冲参数

变频

进给

高频操作面板第一节

数控线切割加工工艺136第一节数控线切割加工工艺3.合理选择电参数一般来讲，粗加工时应选用较大的加工电流和大的脉冲能量，以获得较高的加工生产率；而精加工时应选用较小的加工电流和小的单个脉

冲能量，以获得较小的加工工件表面粗糙度值。具体操作方法如下：(1)精加工。(2)最大加工效率。(3)大厚度工件(>300

mm)加工。(4)较大厚度工件(60~100

mm)加工。(5)薄工件加工。137第二节

数控线切割3B代码编程一、3B代码编程格式二、直线编程三、圆弧编程四、编程实例138第二节

数控线切割3B代码编程一、3B代码编程格式3B代码是我国自行开发的一种程序代码，它简单易学，还可实现自动编程，为大多数线切割机床所支持。线切割常见的加工类型有直线加工和

圆弧加工两种，其他复杂曲线都可以用直线或圆弧来拟合，在3B代码中都

是以增量方式编程。139第二节

数控线切割3B代码编程一、3B代码编程格式程序的格式为：BXBYBJ

G

ZB——分隔符，用以分隔X、Y、J的数值，不可省略，“3B”代码因此得

名

；X——X方向坐标绝对值，单位为μm,数字为0时可不写；Y——Y方向坐标绝对值，单位为μm,数字为0时可不写；140第二节

数控线切割3B代码编程一、3B代码编程格式J——计数方向上的长度，指切割路径在X轴或Y轴上的投影长度，取绝对值，单位为μm;G——计数方向，有GX(X方

向

)

、GY(Y

方向)两种；Z——加工方式，共12种，其中直线4种、圆弧8种。141第二节

数控线切割3B代码编程二、直线编程1.X、Y

值以直线起点为原点建立计算坐标系，X、Y值为线段终点在该坐标系中坐标的绝对值，以μm为单位。在3B代码直线编程中，

X、Y值主要表示斜率，因此可等比放大或缩小，不影响程序加工。当直线与X轴重合时，

终点坐标的Y值为0;当直线与Y轴重合时，终点坐标的X值为0。这两种情

况下的终点坐标的Y值或X值均可省略不写，但其分隔符B不可省略。142计数长度是指直线段按计数方向在X轴或Y轴上的投影长度，以μm为单位。计数方向为GX时，计数长度J是直线段在

X轴上的投影长度；计数方向为GY时，计

数长度J

是直线段在Y轴上的投影长度，如图所示。第二节数控线切割3B代码编程2

.计数长度J计数长度的确定1433

.计数方向G有两种计数方向，即计X和计Y,分

别

写

成GX和GY。如图所示，以45°的线

分界，直线段终点坐标(X,Y)落在阴影

区域内，计数方向取GX;

直线段终点坐标落在阴影区域外，计数方向取GY;直线段正好在45°线上时，计数方向可任

意选取。第二节数控线切割3B