1、第五章第五章 数控电火花线切割机床编程及操作加工数控电火花线切割机床编程及操作加工 主讲人：覃老师数控加工操作与编程数控加工操作与编程 目目 录录第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 第三节第三节 电火花线切割编程电火花线切割编程 第四节第四节 电火花线切割加工实训电火花线切割加工实训 习题习题第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 数控电火花线切割加工是利用作为负极的
2、电极丝和作为正极的金属材数控电火花线切割加工是利用作为负极的电极丝和作为正极的金属材料料 工件工件 之间进行脉冲放电而产生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工之间进行脉冲放电而产生电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法。艺方法。图5-1 数控电火花线切割机床 线切割加工不同于传统的依靠外刀对金属进行切削的机械加工，它是线切割加工不同于传统的依靠外刀对金属进行切削的机械加工，它是通过高压放电使金属材料熔化以而达到去除材料的目的。数控电火花线切通过高压放电使金属材料熔化以而达到去除材料的目的。数控电火花线切割设备主要由床身，机械控制装置，脉冲电源，走丝机构和冷却系统等五割设备主要由床身，机械控制装
3、置，脉冲电源，走丝机构和冷却系统等五大部分组成大部分组成（图（图5-15-1）。一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 1 1、床身、床身 床身是支撑整台机器及其运动部件的平台，它的性能稳定性直接影响床身是支撑整台机器及其运动部件的平台，它的性能稳定性直接影响到机床的使用精度和工作寿命。到机床的使用精度和工作寿命。第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 2 2、机械控制装置、机械控制装置 机械运动控制装置机械运动控制装置（图（图5-25-2）控制工作台按预定轨迹作平面运动。在电控制工作台按预定轨迹作平面运动。在电火花线切割加工设备中
4、，工作台通常安装在上拖板上，而上拖板安装在下火花线切割加工设备中，工作台通常安装在上拖板上，而上拖板安装在下拖板上，上下拖板由步进电机控制其移动，进而带动工作台分别沿拖板上，上下拖板由步进电机控制其移动，进而带动工作台分别沿X,YX,Y轴方轴方向运动。向运动。图5-2 机械运动控制装置 一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 3 3、脉冲电源、脉冲电源 脉冲电源控制装置安装在控制柜内，通过调配其脉冲电流的大小来控脉冲电源控制装置安装在控制柜内，通过调配其脉冲电流的大小来控制切割加工速度和工件表面质量。电火花线切割加工是利用电火花放电对制切割加工速度和工件表面质量。电火花线
5、切割加工是利用电火花放电对导电材料产生电蚀现象实现加工的，是电、热和流体动力综合作用的结果。导电材料产生电蚀现象实现加工的，是电、热和流体动力综合作用的结果。在火花放电过程中，脉冲电压是产生电火花放电的必要条件，而高频电源在火花放电过程中，脉冲电压是产生电火花放电的必要条件，而高频电源就是产生脉冲电压的一个大功率高频脉冲信号源，是数控线切割机床中的就是产生脉冲电压的一个大功率高频脉冲信号源，是数控线切割机床中的一个重要组成部件，所以脉冲电源控制装置的工作稳定性及其参数调节的一个重要组成部件，所以脉冲电源控制装置的工作稳定性及其参数调节的正确性均直接影响到机床加工的生产效率。正确性均直接影响到机
6、床加工的生产效率。第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 脉冲电源（1）脉冲电源（2）图5-3 线切割机床控制柜 一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 4 4、走丝机构、走丝机构 数控电火花线切割机床的加工过程，是通过电极丝与金属间的高压放数控电火花线切割机床的加工过程，是通过电极丝与金属间的高压放电从而使金属熔化来实现的，为避免电极丝因放电总发生在局部位置而被电从而使金属熔化来实现的，为避免电极丝因放电总发生在局部位置而被烧断，控制两电极间始终维持一定的放电间隙，并把因金属熔化而产生的烧断，控制两电极间始终维持一定的放电间隙，并
7、把因金属熔化而产生的金属粉末（切屑）从电极丝和金属之间排放出来，必须使电极丝沿其轴向金属粉末（切屑）从电极丝和金属之间排放出来，必须使电极丝沿其轴向以一定速度作走丝运动。带动电极丝沿其轴向以一定速度作走丝运动的装以一定速度作走丝运动。带动电极丝沿其轴向以一定速度作走丝运动的装置称为走丝机构。置称为走丝机构。第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 线切割机床一般按照电极丝走丝运动速度分为快走丝线切割机床和慢线切割机床一般按照电极丝走丝运动速度分为快走丝线切割机床和慢走丝线切割机床，快走丝线切割机床业已成为我国特有的线切割机床品种走丝线切割机床，快走丝线切割
8、机床业已成为我国特有的线切割机床品种和加工模式，应用广泛；慢走丝线切割机床是国内外生产和使用的主流机和加工模式，应用广泛；慢走丝线切割机床是国内外生产和使用的主流机种，属于精密加工设备，代表着线切割机床的发展方向。种，属于精密加工设备，代表着线切割机床的发展方向。其主要分别为：其主要分别为：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 一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 4 4、走丝机构、走丝机构 第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 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 线
9、电极运行速度较快线电极运行速度较快(300(300700m700mmin)min)。可双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。可双向往复运行，即丝电极可重复使用，直到丝电极损耗到一定程度或断丝为止。常用线电极为：钼丝常用线电极为：钼丝(0.1(0.10.2mm)0.2mm)。工作液通常为：乳化液或皂化液。工作液通常为：乳化液或皂化液。由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要由于电极丝的损耗和电极丝运动过程中换向的影响，其加工精度要比慢走丝差，表面粗糙度要高；高；尺寸精度：尺寸精度：0.0150.0150.02mm0.02m
10、m；表面粗糙度表面粗糙度RaRa：1 125252.5m2.5m。一般尺寸精度最高可达到：一般尺寸精度最高可达到：0 001mm01mm，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa为：为：0.630.631.25m1.25m。线电极运行速度较低线电极运行速度较低(0.5(0.515m/min)15m/min)。线电极只能单向运动，不能重复使用，这样可避免电极损耗对加工精度的影响。线电极只能单向运动，不能重复使用，这样可避免电极损耗对加工精度的影响。丝电极有：紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金，直径一般为丝电极有：紫铜、黄铜、钨、钼和各种合金，直径一般为0.10.10.35mm0.35mm。工作液：去离子水、煤油
11、。工作液：去离子水、煤油。尺寸精度：尺寸精度：0.001mm 0.001mm 表面粗糙度：表面粗糙度：Ra0.3mRa0.3m。一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 4 4、走丝机构、走丝机构 第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 快走丝线切割机床快走丝线切割机床 快走丝线切割机床是目前我国电加工行业的主导产品之一，是模具快走丝线切割机床是目前我国电加工行业的主导产品之一，是模具加工的重要设备加工的重要设备,也是电加工机床出口创汇的主要品种。快走丝线切割机也是电加工机床出口创汇的主要品种。快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床相比由
12、于其在性能价格比上的优势，以及它固有床与慢走丝线切割机床相比由于其在性能价格比上的优势，以及它固有的技术特点，近年来被越来越多的国外用户所接受，并已引起外国制造的技术特点，近年来被越来越多的国外用户所接受，并已引起外国制造商的注意。在本书中将主要对快走丝线切割机床进行讲述。商的注意。在本书中将主要对快走丝线切割机床进行讲述。快走丝线切割机床的走丝机构包括走丝溜板、卷丝筒、立柱支架和导快走丝线切割机床的走丝机构包括走丝溜板、卷丝筒、立柱支架和导轮等部分组成轮等部分组成（图（图5-45-4）。走丝溜板用来驱动卷丝筒作左右来回移动，使。走丝溜板用来驱动卷丝筒作左右来回移动，使电极丝在作循环收放动作时
13、能均匀排列在卷丝筒上。卷丝筒的作用是带动电极丝在作循环收放动作时能均匀排列在卷丝筒上。卷丝筒的作用是带动电极丝作循环收放动作。立柱支架用来调节上丝架的升降，使上下导轮之电极丝作循环收放动作。立柱支架用来调节上丝架的升降，使上下导轮之间的垂直距离与待加工的工件厚度相匹配。上下导轮也叫电极丝导向器，间的垂直距离与待加工的工件厚度相匹配。上下导轮也叫电极丝导向器，是用来导向定位电极丝作循环收放动作时电极丝在的空间位置。其工作原是用来导向定位电极丝作循环收放动作时电极丝在的空间位置。其工作原理理如图如图5-55-5：一、数控电火花线切割设备的组成一、数控电火花线切割设备的组成 4 4、走丝机构、走丝机
14、构 第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 快走丝线切割机床快走丝线切割机床 图5-4 快走丝线切割机床的走丝机构 图5-5 快走丝线切割机床走丝机构工作原理 二、数控电火花线切割的加工原理二、数控电火花线切割的加工原理 第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 加工原理加工原理 工件安装在工作台上，工作台通常由工件安装在工作台上，工作台通常由X X 轴和轴和Y Y 轴的步进电轴的步进电机驱动机驱动(图图5-7)5-7)。工具电极。工具电极(电极丝电极丝)为直径为直径0.020.020.30.3毫米的金属丝，由走毫米
15、的金属丝，由走丝系统带动电极丝沿其轴向移动。高压脉冲电源加在工件与电极丝之间，丝系统带动电极丝沿其轴向移动。高压脉冲电源加在工件与电极丝之间，一般工件接正极，电极丝接负极。工件与电极丝之间用喷嘴不断喷入具有一般工件接正极，电极丝接负极。工件与电极丝之间用喷嘴不断喷入具有一定绝缘性能的水质工作液一定绝缘性能的水质工作液(乳化液、去离子水等乳化液、去离子水等)。控制系统根据预先输。控制系统根据预先输入的工作程序输出相应的信息，使工作台在步进电机的驱动下作相应的移入的工作程序输出相应的信息，使工作台在步进电机的驱动下作相应的移动，工件与电极丝靠近。当两者接近到适当距离时动，工件与电极丝靠近。当两者接
16、近到适当距离时(一般为一般为0.010.010.040.04毫毫米米)便产生火花放电，蚀除金属。金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离便产生火花放电，蚀除金属。金属被蚀除后工件与电极丝之间的距离加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的控制参数，不断地发出加大，控制系统根据这一距离的大小和预先输入的控制参数，不断地发出进给信号，即可实现电极丝沿工件预定轨迹边蚀除、边进给，逐步将工件进给信号，即可实现电极丝沿工件预定轨迹边蚀除、边进给，逐步将工件切割加工成型。切割加工成型。图5-7 数控电火花线切割加工原理图 1-1-脉冲电源脉冲电源2-2-控制装置控制装置 3-3-工作液箱工作液箱4-4-走丝机
17、构走丝机构5 5、6-6-步进电动机步进电动机 7-7-工件工件 8 8、9-9-工作台工作台10-10-工作液喷嘴工作液喷嘴11-11-导轮导轮12-12-电源进电柱电源进电柱三、数控电火花线切割加工机床的分类和表示方法三、数控电火花线切割加工机床的分类和表示方法第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 1 1、数控电火花线切割加工机床的分类、数控电火花线切割加工机床的分类 （1 1）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和快速走丝方式线切割机床；）按走丝速度分：可分为慢速走丝方式和快速走丝方式线切割机床；（2 2）按加工特点分：可分为普通直壁切割型和锥度切割
18、型线切割机床；）按加工特点分：可分为普通直壁切割型和锥度切割型线切割机床；（3 3）按脉冲电源形式分：可分为）按脉冲电源形式分：可分为RCRC电源、晶体管电源、分组脉冲电源和电源、晶体管电源、分组脉冲电源和自适应控制电源线切割机床。自适应控制电源线切割机床。2 2、快走丝数控电火花线切割加工机床的型号表示方法：、快走丝数控电火花线切割加工机床的型号表示方法：以以DK7725DK7725型机床为例：型机床为例：基本参数代码，表示工作台X向行程为250mm型别代号（7为快速走丝，6为慢速走丝）组别代号（电火花加工机床）机床特性代号（数控）机床类别（电加工机床）D K 7 7 D K 7 7 252
19、5 四、数控电火花线切割的加工特点及使用场合四、数控电火花线切割的加工特点及使用场合 第一节第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 数控电火花线切割加工有以下特点：数控电火花线切割加工有以下特点：（1 1）数控线切割加工是沿零件轮廓作放电切割加工，勿需设计和制）数控线切割加工是沿零件轮廓作放电切割加工，勿需设计和制造成形工具电极，大大降低了加工费用，缩短了生产周期。造成形工具电极，大大降低了加工费用，缩短了生产周期。（2 2）直接利用电能进行脉冲放电加工，工具电极和工件不直接接触，）直接利用电能进行脉冲放电加工，工具电极和工件不直接接触，无机械加工中的宏观切削
20、力，宜用于加工低刚度零件及细小零件。无机械加工中的宏观切削力，宜用于加工低刚度零件及细小零件。（3 3）无论工件硬度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。）无论工件硬度如何，只要是导电或半导电的材料都能进行加工。（4 4）切缝可窄达仅）切缝可窄达仅 0.05mm 0.05mm，可对工件材料沿轮廓进行，可对工件材料沿轮廓进行“套料套料”加加工，材料利用率高，能有效节约贵重材料。工，材料利用率高，能有效节约贵重材料。（5 5）移动的长电极丝连续不断地通过切割区，单位长度电极丝的损）移动的长电极丝连续不断地通过切割区，单位长度电极丝的损耗量较小，加工精度高。耗量较小，加工精度高。（6 6）一般
21、采用水基工作液，不易发生火灾，采取适当措施可实现昼）一般采用水基工作液，不易发生火灾，采取适当措施可实现昼夜无人看守的连续加工。夜无人看守的连续加工。（7 7）通常用于加工直壁曲面，但通过）通常用于加工直壁曲面，但通过 X-Y-U-V X-Y-U-V 四轴联动控制四轴联动控制(图图5-9)5-9)，也可进行锥度切割和加工上下截面异形体、形状扭曲的曲面体等零件也可进行锥度切割和加工上下截面异形体、形状扭曲的曲面体等零件(图图5-5-8)8)。（8 8）不能加工盲孔及纵向阶梯表面。）不能加工盲孔及纵向阶梯表面。四、数控电火花线切割的加工特点及使用场合四、数控电火花线切割的加工特点及使用场合 第一节
22、第一节 数控电火花线切割的加工原理与特点数控电火花线切割的加工原理与特点 数控电火花线切割加工有以下特点：数控电火花线切割加工有以下特点：图5-8 上下截面异形体 图5-9 锥度线切割原理 1-1-工件工件2-2-电极丝电极丝3-U3-U轴步进电机轴步进电机4-U4-U轴步进电机轴步进电机5-5-电控装置电控装置6-Y6-Y轴步进电机轴步进电机7-X7-X轴步进电机轴步进电机7-7-电源进电柱电源进电柱 一、电火花线切割加工的工艺指标一、电火花线切割加工的工艺指标 第一节第一节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具
23、加工中的最后工数控电火花线切割加工，一般是作为工件尤其是模具加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的加工工艺路线及线切割加工前加工工件的准备工作。的加工工艺路线及线切割加工前加工工件的准备工作。常用的主要工艺指标有：切割速度、加工精度和表面粗糙度。常用的主要工艺指标有：切割速度、加工精度和表面粗糙度。1 1、切割速度、切割速度 v vwiwi 切割速度也称为加工速度
24、，是指在保持一定表面粗糙度的切割加工过切割速度也称为加工速度，是指在保持一定表面粗糙度的切割加工过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上所切割过的有效面积的总和，单程中，单位时间内电极丝中心线在工件上所切割过的有效面积的总和，单位是位是mm2/minmm2/min。切割速度是切割加工效率的一项重要指标，其表达式为：。切割速度是切割加工效率的一项重要指标，其表达式为：v vwiwi =vhvh v-v-电极丝进给速度电极丝进给速度 h-h-工件厚度工件厚度 切割速度是由改变脉冲电源的加工电流来调节的，加工电流越大，切切割速度是由改变脉冲电源的加工电流来调节的，加工电流越大，切割速度也就越快，但工件
25、的表面粗糙度也就越差。所以在加工过程中要合割速度也就越快，但工件的表面粗糙度也就越差。所以在加工过程中要合理选择脉冲电源的脉冲幅度、脉冲宽度和脉冲间隔，在保证工件表面质量理选择脉冲电源的脉冲幅度、脉冲宽度和脉冲间隔，在保证工件表面质量要求的前提下尽量提高切割速度，从而获得比较高的生产效率。要求的前提下尽量提高切割速度，从而获得比较高的生产效率。一、电火花线切割加工的工艺指标一、电火花线切割加工的工艺指标 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 常用的主要工艺指标有：切割速度、加工精度和表面粗糙度。常用的主要工艺指标有：切割速度、加工精度和表面粗糙度。
26、2 2、加工精度、加工精度 加工精度包括：被加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度。快走加工精度包括：被加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度。快走丝线切割加工的工件尺寸精度一般可达到丝线切割加工的工件尺寸精度一般可达到0.01mm0.01mm，最高可达，最高可达0.005mm0.005mm。慢。慢走丝线切割加工的工件尺寸精度可达走丝线切割加工的工件尺寸精度可达0.001mm0.001mm。表面粗糙度是指工件加工后轮廓表面的微观不平度。通常用轮廓算术表面粗糙度是指工件加工后轮廓表面的微观不平度。通常用轮廓算术平均偏差值平均偏差值RaRa来表示。快走丝线切割加工的表面粗糙度来表示。快走丝线切割加
27、工的表面粗糙度RaRa值一般为值一般为1.251.252.25m2.25m，最高可达，最高可达0.630.631.25m1.25m，慢走丝线切割的表面粗糙度，慢走丝线切割的表面粗糙度RaRa值可达值可达0.3m0.3m。2 2、表面粗糙度、表面粗糙度 二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 数控电火花线切割加工时对脉冲电源各参数的选取以及电极丝的选用数控电火花线切割加工时对脉冲电源各参数的选取以及电极丝的选用和调较等因素，直接影响着工件的切割质量、切割速度和电极丝的
28、损耗率和调较等因素，直接影响着工件的切割质量、切割速度和电极丝的损耗率等等，进而影响工件的加工工艺指标。为了正确使用数控电火花线切割机等等，进而影响工件的加工工艺指标。为了正确使用数控电火花线切割机床进行高质量的切割加工，就必须对这些因素有深刻地理解和掌握。床进行高质量的切割加工，就必须对这些因素有深刻地理解和掌握。影响影响电火花线切割加工主要工艺指标的因素分为电参数和非电参数。电火花线切割加工主要工艺指标的因素分为电参数和非电参数。1 1、电参数对工件主要工艺指标的影响、电参数对工件主要工艺指标的影响 电参数主要包括脉冲电流、脉冲宽度和脉冲间隔等。电参数主要包括脉冲电流、脉冲宽度和脉冲间隔等
29、。（1 1）脉冲电流脉冲电流 数控电火花线切割加工是通过在两电极间施加高压脉冲能量来实现的，而脉数控电火花线切割加工是通过在两电极间施加高压脉冲能量来实现的，而脉冲电流的放电峰值电流冲电流的放电峰值电流ieie是决定单脉冲能量的主要因素之一。放电峰值电流是决定单脉冲能量的主要因素之一。放电峰值电流ieie越大，表示单越大，表示单个脉冲能量越大，故会提高切割加工速度，但工件的表面粗糙度较差，电极丝损耗也较大，甚至引个脉冲能量越大，故会提高切割加工速度，但工件的表面粗糙度较差，电极丝损耗也较大，甚至引起断丝现象发生。而且当峰值电流达到一定临界值后，会使加工的稳定性变差，加工速度反而下降。起断丝现象
30、发生。而且当峰值电流达到一定临界值后，会使加工的稳定性变差，加工速度反而下降。（2 2）脉冲宽度脉冲宽度t ti i 脉冲宽度是单个脉冲能量的决定因素之一。由实验可知脉冲宽度增加，单个脉冲宽度是单个脉冲能量的决定因素之一。由实验可知脉冲宽度增加，单个脉冲放电能量增加，切割速度逐渐提高，但当脉冲宽度超过某一范围时，散失在工件和电极间的放脉冲放电能量增加，切割速度逐渐提高，但当脉冲宽度超过某一范围时，散失在工件和电极间的放电脉冲能量增多，反而削弱了蚀除作用。同时由于电蚀产物的抛出作用不会随脉冲宽度的增加而显电脉冲能量增多，反而削弱了蚀除作用。同时由于电蚀产物的抛出作用不会随脉冲宽度的增加而显著提高
31、，这必然使短路的几率增加，切割速度减小，甚至断丝。在其他条件不变的情况下，增大脉著提高，这必然使短路的几率增加，切割速度减小，甚至断丝。在其他条件不变的情况下，增大脉冲宽度，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。同时，随着脉冲宽度的增加，电极丝损耗也变冲宽度，单个脉冲放电能量增大，放电痕迹会变大。同时，随着脉冲宽度的增加，电极丝损耗也变大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极丝的轰击加强，结果使得接负极的电极丝损耗变大。大。因为脉冲宽度增加，正离子对电极丝的轰击加强，结果使得接负极的电极丝损耗变大。二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电
32、火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 数控电火花线切割加工时对脉冲电源各参数的选取以及电极丝的选用数控电火花线切割加工时对脉冲电源各参数的选取以及电极丝的选用和调较等因素，直接影响着工件的切割质量、切割速度和电极丝的损耗率和调较等因素，直接影响着工件的切割质量、切割速度和电极丝的损耗率等等，进而影响工件的加工工艺指标。为了正确使用数控电火花线切割机等等，进而影响工件的加工工艺指标。为了正确使用数控电火花线切割机床进行高质量的切割加工，就必须对这些因素有深刻地理解和掌握。床进行高质量的切割加工，就必须对这些因素有深刻地理解和掌握。影响影响电火花线切割加工主要工艺指标
33、的因素分为电参数和非电参数。电火花线切割加工主要工艺指标的因素分为电参数和非电参数。1 1、电参数对工件主要工艺指标的影响、电参数对工件主要工艺指标的影响 电参数主要包括脉冲电流、脉冲宽度和脉冲间隔等。电参数主要包括脉冲电流、脉冲宽度和脉冲间隔等。（3 3）脉冲间隔脉冲间隔t t0 0 在其他条件不变的情况下，减小脉冲间隔，脉冲频率将提高，所以单位时间在其他条件不变的情况下，减小脉冲间隔，脉冲频率将提高，所以单位时间内放电次数增多，平均电流增大，从而提高了切割速度。脉冲间隔在电火花加工中的主要作用是消内放电次数增多，平均电流增大，从而提高了切割速度。脉冲间隔在电火花加工中的主要作用是消电离和恢
34、复液体介质的绝缘。脉冲间隔不能过小，否则会影响电蚀产物的排出和火花通道的消电离，电离和恢复液体介质的绝缘。脉冲间隔不能过小，否则会影响电蚀产物的排出和火花通道的消电离，引起电弧，导致加工稳定性变差和加工速度降低，甚至断丝。当然，也不是说脉冲间隔越大加工就引起电弧，导致加工稳定性变差和加工速度降低，甚至断丝。当然，也不是说脉冲间隔越大加工就越稳定，脉冲间隔过大会导致加工的平均电流变小，使加工速度明显降低，严重时不能连续进给，越稳定，脉冲间隔过大会导致加工的平均电流变小，使加工速度明显降低，严重时不能连续进给，使加工变得更不稳定。在线切割加工过程中，由于电极丝的直径都比较小（一般为使加工变得更不稳
35、定。在线切割加工过程中，由于电极丝的直径都比较小（一般为0.25mm0.25mm以下），以下），电极丝与工件间的放电面积很小，在其他参数不变的情况下，脉冲间隔减小，切割的工件表面粗糙电极丝与工件间的放电面积很小，在其他参数不变的情况下，脉冲间隔减小，切割的工件表面粗糙度数值只是稍有增大。度数值只是稍有增大。脉冲间隔的合理选取，与其它脉冲电参数、走丝速度、电极丝直径、工件脉冲间隔的合理选取，与其它脉冲电参数、走丝速度、电极丝直径、工件材料及厚度都有很大关系。因此，在选取脉冲间隔时要跟据具体情况而定，当走丝速度较快、电极材料及厚度都有很大关系。因此，在选取脉冲间隔时要跟据具体情况而定，当走丝速度较
36、快、电极丝直径较大或工件厚度较小时，由于切割时的排屑条件较好，可以选择较小的脉冲间隔时间，反之丝直径较大或工件厚度较小时，由于切割时的排屑条件较好，可以选择较小的脉冲间隔时间，反之则可选择较大的脉冲间隔时间。脉冲间隔与脉冲宽度的关系大约为：则可选择较大的脉冲间隔时间。脉冲间隔与脉冲宽度的关系大约为：t0=(4t0=(48)ti8)ti 。二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 1 1、电参数对工件主要工艺指标的影响、电参数对工件主要工艺指标的影响 由以上分析可以看出
37、，脉冲电源工艺参数对电火花线切割加工的工艺由以上分析可以看出，脉冲电源工艺参数对电火花线切割加工的工艺指标的影响有如下规律：指标的影响有如下规律：放电峰值电流和脉冲宽度的增大以及脉冲间隔的减小会使加工平均放电峰值电流和脉冲宽度的增大以及脉冲间隔的减小会使加工平均电流增大，而加工速度随加工平均电流的增加而提高；电流增大，而加工速度随加工平均电流的增加而提高；加工工件的表面粗糙度数值随放电峰值电流和脉冲宽度的增大以及加工工件的表面粗糙度数值随放电峰值电流和脉冲宽度的增大以及脉冲间隔的减小而增大，但脉冲间隔对工件的表面粗糙度影响相对较小。脉冲间隔的减小而增大，但脉冲间隔对工件的表面粗糙度影响相对较小
38、。实践表明，实践表明，在电火花线切割加工中改变电参数对工艺指标影响很大，在电火花线切割加工中改变电参数对工艺指标影响很大，必须根据具体的加工对象和要求，综合考虑各因素及其相互影响关系，选必须根据具体的加工对象和要求，综合考虑各因素及其相互影响关系，选取合适的电参数，既要优先满足主要加工工艺指标要求，又同时注意提高取合适的电参数，既要优先满足主要加工工艺指标要求，又同时注意提高各项加工指标。例如，加工精密小零件时，精度和表面粗糙度是主要加工各项加工指标。例如，加工精密小零件时，精度和表面粗糙度是主要加工工艺指标，加工速度是次要指标，这时选择电参数主要满足尺寸精度高、工艺指标，加工速度是次要指标，
39、这时选择电参数主要满足尺寸精度高、表面粗糙度好的要求。又如加工中、大型零件时，对尺寸的精度和表面粗表面粗糙度好的要求。又如加工中、大型零件时，对尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些，故可选较大的加工峰值电流、脉冲宽度，尽量获得较高糙度要求低一些，故可选较大的加工峰值电流、脉冲宽度，尽量获得较高的加工速度。此外，不管加工对象和要求如何，还需选择适当的脉冲间隔，的加工速度。此外，不管加工对象和要求如何，还需选择适当的脉冲间隔，以保证加工稳定进行，提高脉冲利用率。因此选择电参数值是相当重要的，以保证加工稳定进行，提高脉冲利用率。因此选择电参数值是相当重要的，只要能客观地运用它们的最佳组合，就一定能够获得
40、良好的加工效果。只要能客观地运用它们的最佳组合，就一定能够获得良好的加工效果。二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 2 2、非电参数对工件主要工艺指标的影响、非电参数对工件主要工艺指标的影响 非电参数主要包括电极丝的选择、电极丝的轴向运动速度和预紧、电非电参数主要包括电极丝的选择、电极丝的轴向运动速度和预紧、电极丝的进给速度、工作液的选配以及工件材料的厚度及材质等。极丝的进给速度、工作液的选配以及工件材料的厚度及材质等。（1 1）电极丝的选择）电极丝的选择 电极丝
41、的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素电极丝的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素 1 1）机械特性）机械特性 在电火花放电加工过程中，电极丝须能承受一定的拉力和因放电引起的冲击力。如果材料强度在电火花放电加工过程中，电极丝须能承受一定的拉力和因放电引起的冲击力。如果材料强度太低或者断裂韧性太低，会造成电极丝抖动，最终导致切割工件表面不光滑，甚至会引起多道切割太低或者断裂韧性太低，会造成电极丝抖动，最终导致切割工件表面不光滑，甚至会引起多道切割线痕。特别是对于一些难加工的金属工件，切割时对电极丝施加的张力越大，越容易切割。另外，线痕。特别是对于一些难加工的金属工件，切割时对电极丝施加的张力
42、越大，越容易切割。另外，材质强度还有助于电极丝恢复直度，拥有一定延伸性的电极丝材料对切割有斜度的工件也会比较有材质强度还有助于电极丝恢复直度，拥有一定延伸性的电极丝材料对切割有斜度的工件也会比较有益。益。2 2）气化特性）气化特性 在加工过程中，由于高温放电作用，电极丝会在瞬间达到在加工过程中，由于高温放电作用，电极丝会在瞬间达到20002000以上高温，如果热量不能够通以上高温，如果热量不能够通过其他介质及时释放，熔点再高的电极丝也会被烧断，因此组成电极丝的材料必须能将这些热量带过其他介质及时释放，熔点再高的电极丝也会被烧断，因此组成电极丝的材料必须能将这些热量带出。电极丝在气化后所产生的气
43、压还会把放电产生的蚀物吹走，并改善冲洗效果。出。电极丝在气化后所产生的气压还会把放电产生的蚀物吹走，并改善冲洗效果。二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 2 2、非电参数对工件主要工艺指标的影响、非电参数对工件主要工艺指标的影响 非电参数主要包括电极丝的选择、电极丝的轴向运动速度和预紧、电非电参数主要包括电极丝的选择、电极丝的轴向运动速度和预紧、电极丝的进给速度、工作液的选配以及工件材料的厚度及材质等。极丝的进给速度、工作液的选配以及工件材料的厚度及材质等。（1
44、1）电极丝的选择）电极丝的选择 电极丝的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素电极丝的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素 3 3）物理特性）物理特性 电极丝的物理特性是提高切割效率的关键，通常是指电极丝的熔点。这主要由电极丝材料的基电极丝的物理特性是提高切割效率的关键，通常是指电极丝的熔点。这主要由电极丝材料的基础成份配比及芯材的组成金属性质决定。因为电极丝在切割时的抖动会产生瞬间的短路效应，这时，础成份配比及芯材的组成金属性质决定。因为电极丝在切割时的抖动会产生瞬间的短路效应，这时，切割过程会减慢，如此时电极丝未因放电烧蚀而与切割金属间产生间隙，切割废屑便不会被冲水带切割过程会减慢，如此
45、时电极丝未因放电烧蚀而与切割金属间产生间隙，切割废屑便不会被冲水带出，这时电极丝就会烧断。出，这时电极丝就会烧断。4 4）几何特性）几何特性 这里所说的几何特性通常是指尺寸精度和尺寸稳定性。电极丝的外径直接决定了切割工件的表这里所说的几何特性通常是指尺寸精度和尺寸稳定性。电极丝的外径直接决定了切割工件的表面尺寸精度，当前电极丝机床的设计也要求电极丝拥有较小的外形几何误差。而电极丝的最后尺寸面尺寸精度，当前电极丝机床的设计也要求电极丝拥有较小的外形几何误差。而电极丝的最后尺寸精度只能由拉丝模具的尺寸精度来保证，当今世界的切割机床还不具备根据电极丝外径来自动调节精度只能由拉丝模具的尺寸精度来保证，
46、当今世界的切割机床还不具备根据电极丝外径来自动调节切割精度的功能，如果尺寸精度不稳定，最后的切割精度也不稳定。切割精度的功能，如果尺寸精度不稳定，最后的切割精度也不稳定。5 5）电汽特性）电汽特性 电火花加工靠瞬间的放电腐蚀切割金属，瞬间放电间隙越短，切割的金属表面光洁度越高，因电火花加工靠瞬间的放电腐蚀切割金属，瞬间放电间隙越短，切割的金属表面光洁度越高，因此电极丝必须具备能够承受瞬间高脉冲电流和大切割电流的能力。此电极丝必须具备能够承受瞬间高脉冲电流和大切割电流的能力。二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺
47、及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 2 2、非电参数对工件主要工艺指标的影响、非电参数对工件主要工艺指标的影响 电极丝直径的选择是根据工件加工要求和工艺条件选取的。工件加工电极丝直径的选择是根据工件加工要求和工艺条件选取的。工件加工要求包括工件切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小等。要求包括工件切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小等。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。在工件加工要求允许的情况下，工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。在工件加工要求允许的情况下，可选用直径大
48、些的电极丝。可选用直径大些的电极丝。直径大，抗拉强度大，承受电流大，可采用较强的电规准进行加工，直径大，抗拉强度大，承受电流大，可采用较强的电规准进行加工，能够提高输出的脉冲能量，提高加工速度。同时，电极丝粗，切缝宽，放能够提高输出的脉冲能量，提高加工速度。同时，电极丝粗，切缝宽，放电产物排除条件好，加工过程稳定，能提高脉冲利用率和加工速度。若电电产物排除条件好，加工过程稳定，能提高脉冲利用率和加工速度。若电极丝过粗，则难加工出内尖角工件，无法保证加工精度，同时切缝过宽使极丝过粗，则难加工出内尖角工件，无法保证加工精度，同时切缝过宽使材料的蚀除量变大，加工速度也有所降低；若电极丝直径过小，则抗
49、拉强材料的蚀除量变大，加工速度也有所降低；若电极丝直径过小，则抗拉强度低，容易断丝，而且切缝较窄，放电产物排除条件差，加工过程中会出度低，容易断丝，而且切缝较窄，放电产物排除条件差，加工过程中会出现不稳定现象，导致加工速度大大降低。细电极丝的优点是可以得到较小现不稳定现象，导致加工速度大大降低。细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。半径的内尖角，加工精度能相应提高。（1 1）电极丝的选择）电极丝的选择 电极丝的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素电极丝的选择包括电极丝材料和电极丝直径两个因素 二、电火花线切割加工主要工艺指标的影响因素二、电火花线切割加工主要工艺指标的
50、影响因素 第二节第二节 电火花线切割的加工工艺及其影响因素电火花线切割的加工工艺及其影响因素 2 2、非电参数对工件主要工艺指标的影响、非电参数对工件主要工艺指标的影响 表表5-15-1是常见的几种直径的钼丝的最小拉断力。快走丝电火花线切割是常见的几种直径的钼丝的最小拉断力。快走丝电火花线切割加工一般采用加工一般采用0.100.100.25 mm0.25 mm的钼丝。的钼丝。在加工过程中电极丝承载放电能力的大小由电极丝丝径大小决定，所以丝在加工过程中电极丝承载放电能力的大小由电极丝丝径大小决定，所以丝径大小直接影响断丝率，因此在加工中应根据实际需要，选择直径大小适径大小直接影响断丝率，因此在加
