電火花線切割文件課件

1、序號(hào) 1 日期班級(jí)課題電火花線切割機(jī)工作原理及加工工藝制定重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1、電火花線切割機(jī)工作原理 2、數(shù)控線切割加工工藝制訂3、切割部位、切割路線、切割起點(diǎn)和穿絲孔位置的選擇難點(diǎn)：1、工件裝夾和位置確定方式教研室主任年 月 日教師年 月 日教學(xué)手段：多媒體教學(xué)教學(xué)方法：案例教學(xué)、演示復(fù) 習(xí)：數(shù)控銑床和加工中心常用編程指令（5分鐘）引 入：零件的加工方法（5分鐘）正 課：電火花線切割機(jī)工作原理及加工工藝制定（90分鐘）知識(shí)點(diǎn)（85分鐘）：第一節(jié) 概 述電火花加工又稱(chēng)電蝕加工或放電加工，它采用金屬絲導(dǎo)線作為工具電極切割工件，利用工件與工具電極之間的間隙脈沖放電所產(chǎn)生的局部瞬時(shí)高溫，對(duì)金屬材料進(jìn)

2、行蝕除的一種加工方法。一、電火花線切割機(jī)工作原理電火花線切割機(jī)床的工作原理如圖6-1所示。卷繞在絲筒上的電極絲(一般快走絲線切割機(jī)用鉬絲，慢走絲線切割機(jī)用黃銅絲)與高頻脈沖電源的負(fù)極相接，連續(xù)地沿其自身軸線行進(jìn)，并在張緊狀態(tài)下由上、下導(dǎo)絲輪支承著通過(guò)加工區(qū)。安裝在坐標(biāo)工作臺(tái)上的工件接脈沖電源的正極。工作液由噴嘴以一定的壓力噴向加工區(qū)。當(dāng)脈沖電壓擊穿電極絲和工件之間的極間間隙時(shí)，兩者之間隨即產(chǎn)生火花放電而蝕除工件。二、電火花加工的極性效應(yīng)在電火花加工過(guò)程中，兩極都會(huì)受到電腐蝕，但由于所接電源的極性不同，兩極的蝕除量不同，這種現(xiàn)象稱(chēng)為極性效應(yīng)。習(xí)慣上通常把工件接正極時(shí)的電火花加工稱(chēng)為正極性加工，把

3、工件接負(fù)極時(shí)的電火花加工稱(chēng)為負(fù)極性加工。 從提高生產(chǎn)率和減少工具電極損耗的角度來(lái)看，極性效應(yīng)愈顯著愈好，采用短脈沖精加工時(shí)，應(yīng)選用正極性加工；采用長(zhǎng)脈沖粗加工時(shí)，應(yīng)選用負(fù)極性加工。在實(shí)際生產(chǎn)中，極性的選擇主要依靠機(jī)床參數(shù)表或通過(guò)試驗(yàn)確定。 三、電火花線切割機(jī)的主要加工對(duì)象1加工模具電火花線切割機(jī)廣泛用于加工硬質(zhì)合金、淬火鋼模具零件，調(diào)整不同間隙補(bǔ)償量，只需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模卸料板；擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑料模等帶錐度的模具。以及形狀復(fù)雜、帶有尖角的窄縫形小型凹模，可采用整體結(jié)構(gòu)淬火后線切割加工，既能保證模具精度，又可簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)和制造。 2加工點(diǎn)火化成形加工用的電極

4、帶錐度型腔加工的電極，一般穿孔加工的電極，對(duì)于用銀鎢、銅鎢合金材料等，用線切割加工特別經(jīng)濟(jì)。3加工零件可用于加工品種多、數(shù)量少的零件，特殊難加材料的零件。試驗(yàn)樣件、樣板，各種型孔、齒輪、樣板、成形刀具以及細(xì)微型孔和已型槽孔加工。尤其是薄壁件加工，可多片疊在一起加工。四、電火花線切割加工的特點(diǎn)1以金屬絲為電極，降低了成形工具電極的設(shè)計(jì)制造費(fèi)用。2加工時(shí)工具與工件不直接接觸(有些特種加工方法不需要工具)，不承受較大的作用力。3工具的硬度可以比工件低，只要是導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料都可以加工。4電極絲直徑較細(xì)，介于0.0030.3mm之間切縫很窄，可實(shí)現(xiàn)套料加工。5采用移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲加工，電極絲損耗少，加工

5、進(jìn)度高。6不能加工盲孔或縱向階梯表面。第二節(jié) 數(shù)控線切割加工工藝制訂數(shù)控電火花線切割加工一般是零件加工的最后一道工序，如圖6-2所示，為線切割加工的工藝過(guò)程。與通用機(jī)械加工工藝有很大差別，因此數(shù)控電火花線切割編程與其它數(shù)控機(jī)床相比，有著自己的特點(diǎn)。編程前應(yīng)細(xì)致分析零件的加工要求和特點(diǎn)，充分考慮零件的線切割加工工藝，做好編程前的工藝處理。坯料準(zhǔn)備工件裝夾位置校正工藝準(zhǔn)備程序編制切割加工圖6-2線切割加工工藝一、坯料準(zhǔn)備模具工件一般采用鍛造毛坯，其線切割加工常在淬火與回火后進(jìn)行。由于手材料淬透性的影響，當(dāng)大面積去除金屬和切斷加工時(shí)，會(huì)使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對(duì)平衡遭到破壞而產(chǎn)生變形，影響加工精度，甚

6、至在加工中造成材料突然開(kāi)裂。為減少這種影響，應(yīng)在加工前作好工藝準(zhǔn)備：下料鍛造退火機(jī)加工劃線加工型孔淬火磨退磁處理二、工件裝夾和位置確定工件在機(jī)床工作臺(tái)或夾具中的位置直接影響工件各基點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算，同時(shí)也影響切割部位和切割起點(diǎn)的選擇。合理裝夾工件不但有利于編程，而且有利于減少加工變形，保證加工精度。線切割加工中工件的裝夾方法主要有以下幾種：1工件裝夾方式 (1) 懸臂式裝夾 如圖6-3所示，這種方式裝夾方便、通用性強(qiáng)，但裝夾誤差較大。僅用于工件加工精度要求不高或懸臂較短的情況。圖6-3 懸臂方式裝夾工件 圖6-4 兩端支撐方式裝夾工件(2)兩端支撐方式裝夾 如圖6-4所示，這種方式裝夾方便、穩(wěn)定，

7、定位精度高，但不適于裝夾較小的零件。(3)橋式支撐方式裝夾 如圖6-5所示，在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件。這種方式裝夾方便，對(duì)大、中、小型工件都能適用。(4)板式支撐方式裝夾 如圖6-6所示，使用有通孔的支撐板裝夾工件，這種方式裝夾精度高。圖6-5 橋式支撐方式裝夾工件圖6-6 板式支撐方式裝夾工件 圖6-7 百分表找正2工件位置的校正采用上述方式安裝后，還需進(jìn)行位置校正，才能使零件的定位基準(zhǔn)面分別與機(jī)床的工作臺(tái)面及X、Y軸平行，以保證所切割的工件表面與基準(zhǔn)面之間的相對(duì)位置精度。（1）百分表找正如圖6-7所示，用磁力表架將百分表固定在絲架或其他位置上，百分表的測(cè)頭與工件基準(zhǔn)面接觸，往復(fù)移動(dòng)

8、工作臺(tái)，按百分表的指示值調(diào)整工件的位置，直至百分表指針的偏擺范圍達(dá)到要求的數(shù)值，找正應(yīng)在相互垂直的三個(gè)方向進(jìn)行。（2）劃線找正如圖6-8所示，利用固定在絲架上的劃針對(duì)正工件上的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面，往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)，根據(jù)目測(cè)調(diào)整工件的位置，直至劃針的運(yùn)動(dòng)軌跡同工件上的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面完全吻合。該法用于精度要求不高的工件，也可以在工件表面較為粗糙的表面上進(jìn)行。 圖6-8 劃線找正圖 6-9 固定基面定位找正（3）固定基面定位找正如圖6-9所示，利用通用或?qū)Ｓ脢A具上的定位基準(zhǔn)面，將夾具的位置找正就可保證工件的正確加工位置。3電極絲位置的找正線切割加工前，應(yīng)將電極絲調(diào)整到與工作臺(tái)面垂直的位置。（1）目測(cè)法如圖

9、6-10所示，可以直接利用目測(cè)或借助28倍的放大鏡進(jìn)行。將電極絲移動(dòng)到加工的起點(diǎn)上（穿絲孔中心），利用穿絲處的十字基準(zhǔn)線，分別沿劃線方向觀察電極絲與基準(zhǔn)線的重合情況，調(diào)整電極絲的上下導(dǎo)輪位置，直至在兩個(gè)方向觀察電極絲與基準(zhǔn)線都重合為止。適用于加工精度不高的場(chǎng)合。圖6-10 目測(cè)法（2）火花法如圖6-11所示，從X、Y兩個(gè)方向分別移動(dòng)工作臺(tái)，使電極絲逐漸逼近工件的基準(zhǔn)面，若出現(xiàn)的火花上下均勻，則說(shuō)明電極絲的位置已調(diào)整好，適用于加工精度不高的場(chǎng)合。當(dāng)精度要求較高時(shí)，使用專(zhuān)門(mén)的對(duì)絲儀，操作方法相同。圖6-11 火花法第二節(jié) 數(shù)控線切割加工工藝制訂三、線切割加工主要工藝問(wèn)題1切割部位、切割路線、切割起

10、點(diǎn)和穿絲孔位置的選擇（1）切割部位的選擇在電火花線切割加工中，常出現(xiàn)加工變形問(wèn)題，影響了加工精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成工件報(bào)廢。工件變形的主要原因是工件中存在的內(nèi)應(yīng)力在線切割加工時(shí)重新分布而造成。為了減少工件變形，必須考慮工件在坯料中的切割部位，合理選擇切割起點(diǎn)、穿絲孔位置和切割路線。線切割加工時(shí)，坯料的邊角處變形較大(尤其是熱處理性能較差的淬火鋼和硬質(zhì)合金)因此在選擇切割部位、切割路線時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)坯料的邊角處，使切割軌跡距離各少寸均勻，如圖6-12所示。圖6-12 切割部位的選擇（2）切割路線的選擇選擇切割路線時(shí)，應(yīng)盡量使工件在整個(gè)切割過(guò)程中具有良好的剛性，一般將工件與其夾持部位分離的切割段安排在

11、最后切割，以減小工件變形，如圖6-13所示。實(shí)際加工過(guò)程中，為了保持工件的剛性，有時(shí)采用邊切割邊夾持的方法，如加工中用膠水粘結(jié)工件。a) 不正確 b)正確圖6-13切割路線的選擇（3）切割起點(diǎn)的選擇切割的起點(diǎn)一般也是切割的終點(diǎn)，但電極絲返回到起點(diǎn)時(shí)必然存在重復(fù)位置誤差，造成加工痕跡，影響了切割精度和表面質(zhì)量。為此，應(yīng)合理選擇加工起點(diǎn)： 應(yīng)在表面粗糙度要求較小的表面上選擇切割起點(diǎn)； 應(yīng)盡量在切割圖形的交點(diǎn)上選擇切割起點(diǎn) 對(duì)于無(wú)切割交點(diǎn)的工件，切割起點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在便于鉗工修復(fù)的部位。如外輪廓的平面、半徑大的弧面，要避免選擇在凹入部分的表面上。（4）穿絲孔位置的選擇使用穿絲孔切割工件，可使坯料保持完

12、整，從而有利于保持剛度，減小工件變形。在切割起點(diǎn)確定后，可以確定穿絲孔的位置，一般穿絲孔加工在切割起點(diǎn)的附近，軌跡交點(diǎn)或便于計(jì)算的坐標(biāo)點(diǎn)上，直徑不宜太大或太小，一般選擇在3-10毫米的范圍內(nèi)，如圖6-14所示。a)不正確 b)不好 c)好圖6-14 穿絲孔在同一塊毛坯上要切出兩個(gè)以上工件時(shí)，不能僅設(shè)一個(gè)穿絲孔將所有工件一次性切割出來(lái)。加工大型工件時(shí)最好在加工軌跡上多設(shè)置幾個(gè)穿絲孔，以便在切割中發(fā)生斷絲時(shí)能夠就近重新穿絲。切割帶有封閉型孔的工件時(shí)，穿絲孔應(yīng)位于待切割型孔內(nèi)部，設(shè)在型孔中心計(jì)算、操作方便，但無(wú)用的切入行程較長(zhǎng)。對(duì)大型型孔工件，穿絲孔應(yīng)設(shè)在靠近加工軌跡的邊角處。切割外形時(shí)，可以將穿絲

13、孔設(shè)在型面外邊，靠近切割起點(diǎn)處。切割窄槽時(shí)，穿絲孔應(yīng)設(shè)在圖形的最寬處，如圖6-15所示。圖6-15 穿絲孔位置應(yīng)選擇在圖形的最寬處2引入和切出方式的選擇（1）引入方式的選擇在線切割加工中，引入點(diǎn)通常與工件切割起點(diǎn)不重合，這就需要一段從引入點(diǎn)切割到切割起點(diǎn)的引入切割段。當(dāng)切割起點(diǎn)選在切割圖形的交點(diǎn)上時(shí)，引入切割段通常采用直線方式；當(dāng)切割起點(diǎn)選在切割圖形的表面上時(shí)，對(duì)于無(wú)補(bǔ)償?shù)那懈?，引入切割段通常采用圓弧方式，并與切割起始段相切，對(duì)于帶補(bǔ)償?shù)那懈?，引入切割段在圓弧方式引入前需增加用于建立補(bǔ)償?shù)闹本€段，如圖6-16所示。a) 直線引入 b) 無(wú)補(bǔ)償切割的圓弧引入 c) 帶補(bǔ)償切割的圓弧引入圖6-16

14、 引入方式（2）切出方式的選擇一般工件輪廓切割完后，還需增加一段切出切割段。與引入方式相同，切出方式也有直線和圓弧兩種，如圖6-17所示。a)直線切出 b)無(wú)補(bǔ)償切割的圓弧切出 c)帶補(bǔ)償切割的圓弧切出圖6-17 切出方式 圖6-18 切出切割段中的保護(hù)切割段此外，當(dāng)電極絲切割到邊緣時(shí)，材料易發(fā)生變形，會(huì)造成切口閉合而夾斷電極絲。因此，有時(shí)在切出切割段還增設(shè)一段保護(hù)電極絲的切割段，如圖6-18中的A'A切割段。 3偏移量的計(jì)算 電火花線切割加工中偏移量的計(jì)算比較簡(jiǎn)單，偏移量為電極絲半徑與單邊放電間隙之和，如圖6-19。 （6-1）式中：偏移量；電極絲直徑；單邊放電間隙。 電極絲直徑的選

15、擇應(yīng)根據(jù)工件厚度和拐角尺寸大小來(lái)選擇。若加工大厚度工件或大電流切割時(shí)應(yīng)選較粗的電極絲，若加工帶尖角、窄縫的小零件宜選用較細(xì)的電極絲。放電間隙的大小與加工條件參數(shù)有關(guān)，可以通過(guò)查表（機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的加工條件參數(shù)表)再計(jì)算得到，一般快速走絲線切割加工時(shí)，取單邊放電間隙=001002mm。對(duì)于加工條件參數(shù)表中查不到的加工情況和加工精度要求很高的情況，可以通過(guò)切割一個(gè)正方形試件后實(shí)測(cè)得到。圖6-19 偏移量的計(jì)算總結(jié)提問(wèn)：1. 電火花線切割機(jī)的主要加工對(duì)象有哪些？ 2. 工件位置和電極絲位置的找正方法有哪些？練 習(xí)：6-1 試述數(shù)控電火花線切割加工原理。6-2 試述數(shù)控電火花線切割加工特點(diǎn)。6-3

16、簡(jiǎn)述數(shù)控電火花線切割加工應(yīng)注意的主要問(wèn)題。序號(hào)2 日期班級(jí)課題電火花線切割加工工藝指標(biāo)的主要影響因素重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：1、實(shí)現(xiàn)電火花加工的基本條件 2、3B4B格式程序編制方法難點(diǎn)：1、3B/4B格式程序編制方法教研室主任年 月 日教師年 月 日教學(xué)手段：多媒體教學(xué)教學(xué)方法：案例教學(xué)復(fù) 習(xí)：切割部位、切割路線、切割起點(diǎn)和穿絲孔位置的選擇（5分鐘）引 入：如何實(shí)現(xiàn)電火花加工（5分鐘）正 課：電火花線切割加工工藝指標(biāo)的主要影響因素（90分鐘）知識(shí)點(diǎn)（80分鐘）：第三節(jié) 電火花線切割加工工藝指標(biāo)的主要影響因素一、實(shí)現(xiàn)電火花加工的基本條件1電火花加工必須采用直流脈沖電源 為了使電火花放電產(chǎn)生的熱量來(lái)不及

17、傳導(dǎo)擴(kuò)散 出去，形成極小范圍內(nèi)的瞬時(shí)高溫，使金屬局部熔化、氣化，放電時(shí)間必須極其短促，一般 小于1ms。放電之后，為使介質(zhì)有足夠的時(shí)間恢復(fù)到絕緣狀態(tài)，還需有一定的放電停歇時(shí)間，不然會(huì)引起持續(xù)的電弧放電。2脈沖放電能量應(yīng)足夠大 放電通道要有很大的電流密度，脈沖放電產(chǎn)生的熱量應(yīng)足以使金屬局部熔化或氣化。3工件與工具電極之間必須保持合理的距離(即放電間隙) 如果兩極間距離大于放 電間隙，介質(zhì)不能被擊穿，無(wú)法產(chǎn)生火花放電；兩極間距離小于放電間隙，會(huì)導(dǎo)致積炭，甚至發(fā)生電弧放電。4兩極間必須充人絕緣介質(zhì) 電火花成形加工一般用煤油作為介質(zhì)，線切割加工一般用去離子水或乳化液。絕緣介質(zhì)是實(shí)現(xiàn)電火花放電的必要條件

18、，絕緣介質(zhì)還有利于排除放電間隙中的電蝕產(chǎn)物，對(duì)工件和工具電極起到冷卻作用。 二、脈沖電源參數(shù)電火花加工用脈沖電源即脈沖發(fā)生器，它的作用是把普通50H2的交流電轉(zhuǎn)換成頻率較高的單向脈沖電流，以使電極間隙產(chǎn)生電火花放電來(lái)蝕除金屬。脈沖電源對(duì)放電加工的加工速度、表面質(zhì)量、加工過(guò)程的穩(wěn)定性和工具電極的損耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有很大的影響。脈沖電源參數(shù)包括電流峰值、脈沖寬度、脈沖間隔、空載電壓、放電電流，快走絲線切割加工脈沖參數(shù)的選擇見(jiàn)表6-1，快走絲線切割加工脈沖參數(shù)的選擇見(jiàn)表6-2。1電流峰值電流峰值指短路時(shí)放電電流的瞬時(shí)最大值，在其他參數(shù)不變時(shí)，電流峰值增大，切割速度明顯增大，但表面質(zhì)量會(huì)變差，電極絲的

19、損耗加大甚至斷絲。表6-1 快走絲線切割加工脈沖參數(shù)的選擇應(yīng)用電流峰值Ic/A脈沖寬度ti/s脈沖間隔t0/s空載電壓快速切割或較厚工件Ra2.5m大于122040為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的加工一般選擇t0/ ti=34一般為7090半精加工Ra=1.25m612620精加工Ra1.25m4.8以下26 2脈沖寬度脈沖寬度是指脈沖電流持續(xù)的時(shí)間，在其他參數(shù)不變時(shí)，脈沖寬度增大，切割速度明顯加快，電蝕物隨之增加，來(lái)不及排出，造成切割過(guò)程不穩(wěn)，反而使切割速度下降，表面質(zhì)量變差，電極絲的損耗加大甚至斷絲。試驗(yàn)證明改變脈沖寬度不如改變電流峰值對(duì)切割速度影響顯著。3脈沖間隔脈沖間隔是指兩個(gè)連續(xù)脈沖之間的時(shí)間，它直接影

20、響平均電流，在其他參數(shù)不變時(shí)，脈沖間隔減小相當(dāng)與增加了單位時(shí)間內(nèi)的放電次數(shù)，平均電流增大，切割速度加快，但脈沖間隔過(guò)小，會(huì)造成電弧放電和斷絲。4空載電壓空載電壓是指放電間隙被擊穿之前的極間峰值電壓，對(duì)電流峰值和加工間隙有影響。提高空載電壓，加工間隙增大，切縫寬，易排屑，提高了切割速度和加工穩(wěn)定性，但易造成電極絲振動(dòng)，使加工面質(zhì)量變差，也會(huì)造成電極絲損耗增大。5放電波形電流波形的前沿上升比較緩慢時(shí)，電極絲損耗少，不過(guò)當(dāng)脈沖寬度很窄時(shí)，必須要有陡的前沿才能進(jìn)行有效的切割。在相同的工藝條件下，高頻分組脈沖常常能獲得較好的加工效果。表6-2 慢走絲線切割加工脈沖參數(shù)的選擇工件材料 WC 加工液導(dǎo)電率

21、10×104·cm電極絲直徑 0.2mm 加工液壓力 第一次切割 12kg/cm2 電極絲張力 0.2A/（120g） 第二次切割 12kg/ cm2電極絲速度610mm/min 加工液流量 上/下 56L/min工件厚度/mm加工條件編號(hào)偏移量編號(hào)電壓/V電流/A速度/（mm/min）201stC423H175627.02.02.62ndC725H125601.07.08.03rdC755H115650.59.010.04thC785H110600.39.010.0301stC433H174327.21.51.82ndC725H124601.06.07.03rdC755H

22、114600.79.010.04thC785H109600.39.010.0401stC443H178347.51.21.52ndC725H128601.55.06.03rdC755H113651.19.010.04thC785H108300.79.010.0501stC453H178357.00.91.12ndC725H128581.54.05.03rdC755H113421.36.07.04thC785H108300.79.010.0601stC463H179357.00.80.92ndC725H129581.54.05.03rdC755H114421.36.07.04thC785H109

23、300.79.010.0701stC473H185336.80.60.82ndC725H135551.53.54.53rdC755H115351.54.05.04thC785H110301.07.08.0801stC483H185336.50.50.62ndC725H135551.53.54.53rdC755H115351.54.05.04thC785H110301.07.08.0901stC493H185346.50.50.62ndC725H135521.53.04.03rdC755H115301.53.54.54thC785H110301.57.08.01001stC493H185346.

24、30.40.52ndC725H135521.53.04.03rdC755H115301.53.04.04thC785H110301.07.08.0三、電極絲及其速度1電極絲材料電極絲不同，線切割加工的速度也不同。到目前為止，比較適合作電極絲的材料主要有鉬絲、鎢鉬合金絲、純銅絲、黃銅絲等。為了提高切割性能，椰油專(zhuān)用的各種電極絲，如內(nèi)為黃銅絲外，渡熔點(diǎn)較低的鋅或鋅合金，允許較大的峰值電流，在火花放電時(shí)產(chǎn)生較大的汽化爆炸力，達(dá)到較高的切割速度。2電極絲直徑線切割加工的蝕除量是切縫寬度、零件厚度的乘積。電極絲直徑直接影響峰值電流的大小、切縫的寬窄，而切縫寬度影響排屑過(guò)程。電極絲直徑愈小，允許的峰值電流

25、小，切縫窄，不利于排屑，影響切割速度和穩(wěn)定性。電極絲直徑過(guò)大，造成切縫過(guò)寬，蝕除量多，反而影響切割速度，使加工表面質(zhì)量變差。3電極絲走絲速度對(duì)于高速線切割加工，在一定范圍內(nèi)，提高速度有利于把工作液帶入割縫沖走電蝕物，保持加工的穩(wěn)定。對(duì)于厚件，提高速度有利于減少電極絲在加工區(qū)逗留的時(shí)間，減少電極絲的損耗。但走絲速度過(guò)高，將使電極絲的振動(dòng)加劇，降低切割精度，使表面質(zhì)量變差，易斷絲。高走絲線切割走絲速度以小于10m/s為宜，慢走絲線切割電極絲張力均勻，振動(dòng)小，加工穩(wěn)定、表面質(zhì)量較好。四、工件厚度及材料厚件，工作液難以進(jìn)入放電間隙，加工穩(wěn)定性差，但電極絲不易抖動(dòng)，加工精度和表面質(zhì)量好。厚度過(guò)大時(shí)，排屑

26、條件變差，導(dǎo)致切割速度下降。薄件，工作液易進(jìn)入并充滿(mǎn)放電間隙，對(duì)排屑有利，加工穩(wěn)定性好。但工件太薄，電極絲易產(chǎn)生抖動(dòng)，對(duì)加工精度和表面質(zhì)量不利。工件材料不同，熔點(diǎn)、汽化點(diǎn)、熱導(dǎo)率等不同，加工效果也不同。如加工銅、鋁、淬火鋼時(shí)，使用乳化液作為工作液，加工過(guò)程穩(wěn)定，切割速度高；加工硬質(zhì)合金時(shí)，加工過(guò)程比較穩(wěn)定表面質(zhì)量好，切割速度低；加工不銹鋼、磁鋼、未淬火鋼時(shí)，穩(wěn)定性較差，切割速度低，表面質(zhì)量差。加工條件參數(shù)的選擇電火花線切割機(jī)的加工條件參數(shù)包括與放電脈沖設(shè)定有關(guān)的參數(shù)和與機(jī)械、控制有關(guān)的參數(shù)兩大類(lèi)。不同的電火花線切割機(jī)，加工條件參數(shù)的項(xiàng)目及其取值會(huì)有一定差異。加工時(shí)，若要求獲得較好的表面粗糙度，

27、應(yīng)該選用較小的脈沖參數(shù)；若要求獲得較快的切割速度，應(yīng)該選用較大的脈沖參數(shù)，但加工電流的增大受排屑條件及電極絲截面積的限制，過(guò)大的電流易引起斷絲。五、工作液的準(zhǔn)備工作液對(duì)切割速度、表面粗糙度、加工精度等影響較大，加工時(shí)應(yīng)合理選配。常用的工作液主要有乳化液和去離子水。（1）快走絲線切割加工，一般采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右的乳化液，乳化液是由乳化油和工作介質(zhì)配置（濃度為815%）而成，工作介質(zhì)可以是水，也可以是蒸餾水、高純水、磁化水。（2）慢走絲線切割加工，普遍采用去離子水，適當(dāng)添加某些導(dǎo)電液，增加工作液的電導(dǎo)率，有利于提高切割速度，一般使用電阻率為2×104·cm左右的工作液，可

28、達(dá)到較高的切割效果，如加工淬火鋼。加工硬質(zhì)合金時(shí)，電阻率一般在3×105·cm左右。工作液電阻率過(guò)高、過(guò)低有降低切割速度的傾向。第四節(jié) 數(shù)控電火花線切割加工編程數(shù)控電火花線切割機(jī)的編程格式主要有兩類(lèi)：3B、4B格式和ISO代碼格式。3B、4B格式是較早的線切割數(shù)控系統(tǒng)的編程格式，而ISO代碼格式是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)代碼格式。但由于3B、4B代碼格式應(yīng)用仍然比較廣泛，目前生產(chǎn)的數(shù)控電火花線切割機(jī)一般都能夠接受這兩種格式的程序。、一、數(shù)控電火花線切割加工編程基礎(chǔ)1坐標(biāo)系建立數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的坐標(biāo)系與其他數(shù)控機(jī)床一致，遵循右手迪卡爾原則。編程坐標(biāo)系選擇也遵循基準(zhǔn)重合原則，為簡(jiǎn)化計(jì)算

29、盡量選取圖形對(duì)稱(chēng)軸線為坐標(biāo)軸。建立工件坐標(biāo)系時(shí)，找正原理與數(shù)控銑床類(lèi)似。程序中一般使用G92指令建立坐標(biāo)系，其含義同數(shù)控銑床編程。2間隙補(bǔ)償量計(jì)算線切割加工時(shí)，控制臺(tái)控制的是電極絲中心的移動(dòng)，為了獲得所要求的加工尺寸，電極絲與加工輪廓之間必須保持一合理距離，如圖6-20所示，圖中雙點(diǎn)劃線表示電極絲中心軌跡，實(shí)線表示零件輪廓。由于存在放電間隙，編程時(shí)首先要求出電極絲中心軌跡與圖形輪廓之間的垂直距離，作為放電間隙補(bǔ)償量，再進(jìn)行加工編程，這樣才能加工出合格的零件。如果機(jī)床具有補(bǔ)償功能，可通過(guò)G41、G42指令實(shí)現(xiàn)間隙補(bǔ)償，按照零件輪廓尺寸編程即可。一般情況下，線切割加工時(shí)間隙補(bǔ)償量等于電極絲半徑與電

30、極絲放電間隙之和。加工模具凸、凹模時(shí)，應(yīng)考慮凸、凹模之間的單邊配合間隙。當(dāng)加工沖孔模具時(shí)，凸模尺寸由孔的尺寸確定，配合間隙加在凹模上，故凸模加工的間隙補(bǔ)償量為，凹模加工的間隙補(bǔ)償量為；當(dāng)加工落料模具時(shí)，凹模尺寸由工件的尺寸確定，配合間隙加在凸模上，故凹模加工的間隙補(bǔ)償量為，凸模加工的間隙補(bǔ)償量為。R2R1圖6-20二、數(shù)控電火花線切割加工編程方法（一）3B格式程序編制方法1程序格式3B格式是一種無(wú)間隙補(bǔ)償?shù)某绦蚋袷剑绫?-3所示。表6-3 3B代碼格式B BYBJ G Z分隔符號(hào)X坐標(biāo)植分隔符號(hào)Y坐標(biāo)植分隔符號(hào)記數(shù)長(zhǎng)度記數(shù)方向加工指令2各符號(hào)含義(1)分隔符號(hào)B 因?yàn)閄、Y、J均為數(shù)值，用分

31、隔符號(hào)B將其隔開(kāi)，以免混淆。(2)坐標(biāo)值X、Y 在3B格式中，采用相對(duì)（增量）坐標(biāo)編程。加工斜線時(shí)，以加工起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y值為終點(diǎn)坐標(biāo)值，單位為m，但允許將X和Y值按相同的比例縮放；加工圓弧時(shí)，圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y值為圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值，單位為m；加工平行于X軸、Y軸的直線時(shí)，X、Y值為0，均可不寫(xiě)，但分隔符號(hào)必須保留。(3)計(jì)數(shù)方向G 有兩種計(jì)數(shù)方向，即計(jì)X和計(jì)Y，分別寫(xiě)成Gx和Gv。加工直線時(shí)，必須以進(jìn)給距離較大的一坐標(biāo)軸作為控制進(jìn)給的記數(shù)方向。計(jì)數(shù)方向按圖6-21a以直線的起點(diǎn)為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn)，直線終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)，計(jì)數(shù)方向取GY；直線終點(diǎn)坐標(biāo)落在陰影區(qū)域外，

32、計(jì)數(shù)方向取Gx；直線正好在45°線上時(shí)，計(jì)數(shù)方向可任意選取。圓弧加工時(shí)，計(jì)數(shù)方向按圖6-21b以圓弧的圓心為切割坐標(biāo)系的原點(diǎn)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)(Xe，Ye)落在陰影區(qū)域內(nèi)，計(jì)數(shù)方向取Gx；圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)落在陰影區(qū)域外，計(jì)數(shù)方向取Gy，圓弧終點(diǎn)正好在45°線上時(shí)，計(jì)數(shù)方向可以任意選取。 a)加工直線 b)加工圓弧圖6-21 計(jì)數(shù)方向的選?。?）計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J 計(jì)數(shù)長(zhǎng)度是指工作臺(tái)在計(jì)數(shù)方向上進(jìn)給的總長(zhǎng)度，單位為m。編程時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度一般應(yīng)補(bǔ)足六位，如計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為1988m，應(yīng)寫(xiě)成001988。加工直線時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于該直線在計(jì)數(shù)方向上的投影長(zhǎng)度。如圖6-22直線OC的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為J1= Ye；

33、加工圓弧時(shí)，應(yīng)將該圓弧以坐標(biāo)象限分段，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等于各分段圓弧在計(jì)數(shù)方向上投影長(zhǎng)度的總和。如圖6-22所示，圓弧AB的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為J2 =Jxl+Jx2。(5)加工指令Z 加工指令Z是用來(lái)確定切割軌跡的形狀、起點(diǎn)或終點(diǎn)，所在象限和加工方向等信息。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些指令，控制工作臺(tái)進(jìn)給方向?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)加工。加工指令共12種，直線按走向和終點(diǎn)所在象限分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4四種，如圖6-23a，如果被加工線段與某坐標(biāo)軸平行時(shí)，根據(jù)進(jìn)給方向，亦可用L1、L2、L3、L4，如圖6-23b；圓弧按起點(diǎn)所在象限及走向(順時(shí)針或逆時(shí)針)分為SRl、SR2、SR3、SR4及NRl、NR2、NR3、NR4八種，如圖6-

34、23c、圖6-23d，如果圓弧起點(diǎn)剛好在坐標(biāo)軸上，其指令可選相鄰兩象限中的任何一個(gè)。圖6-22計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的確定a)直線終點(diǎn)在象限內(nèi) b)直線終點(diǎn)在坐標(biāo)軸上 c)順時(shí)針加工圓弧 d)逆時(shí)針加工圓弧圖6-23 直線和圓弧的加工指令（二）4B格式程序編制方法4B指令格式具有間隙補(bǔ)償功能和錐度補(bǔ)償功能。間隙補(bǔ)償指電極絲在切割工件時(shí)，電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡能根據(jù)要求自動(dòng)偏離編程軌跡一補(bǔ)償量，此時(shí)按工件輪廓編程。顯然，按工件輪廓編程比按電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡編程要簡(jiǎn)單的多，當(dāng)電極絲損耗，放電間隙變化后，無(wú)須改變程序，只需改變補(bǔ)償量即可。錐度補(bǔ)償是指系統(tǒng)根據(jù)要求，同時(shí)控制X、Y、U、V四軸運(yùn)動(dòng)，X、Y為工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，

35、U、V為上線架導(dǎo)輪的運(yùn)動(dòng)。U、V 分別平行于X、Y，由于走的距離不同，使電極絲偏離垂直方向一個(gè)角度（即錐度），從而切割出錐度工件來(lái)。1程序格式（1）4B指令是帶“±”符號(hào)的3B指令，為了區(qū)別3B指令，稱(chēng)之為4B指令。±符號(hào)反映了間隙、錐度補(bǔ)償信息，其他與3B指令完全一致，如表6-4所示。表6-4 3B代碼格式±BBYBJGZ正、負(fù)補(bǔ)償分隔符號(hào)X坐標(biāo)植分隔符號(hào)Y坐標(biāo)植分隔符號(hào)記數(shù)長(zhǎng)度記數(shù)方向加工指令（2）間隙補(bǔ)償時(shí)，當(dāng)實(shí)際軌跡的線段大于基準(zhǔn)輪廓時(shí)，為正補(bǔ)償，用“+”表示。當(dāng)實(shí)際軌跡的線段小于基準(zhǔn)輪廓時(shí)，為表示負(fù)補(bǔ)償，用“”表示。對(duì)于圓弧，規(guī)定以凸模為準(zhǔn)，圓弧增大，正

36、偏時(shí)加“+”號(hào)，圓弧減小，負(fù)偏時(shí)加“”號(hào)。進(jìn)行間隙補(bǔ)償時(shí)，線與線之間必須是光滑連接，否則以圓弧過(guò)渡。（3）錐度切割時(shí)，必須使電極絲相對(duì)于垂直方向傾斜一個(gè)角度，傾斜的方向由第一條4B指令決定。若第一條指令之前加“+”號(hào)，則按如下規(guī)則傾斜電極絲，若加“”號(hào)，則向相反方向傾斜電極絲。 若引入程序段是直線，則按照直線的法線方向傾斜電極絲，如圖6-24所示，箭頭方向即為電極絲的傾斜方向。 若引入程序段是圓弧，則電極絲的傾斜方向和切割起點(diǎn)的圓弧半徑方向一致。錐度切割一般采用正錐度，所切割工件為上大下小，若要切割上小下大的工件，則可輸入負(fù)的錐度角。2編程舉例加工如圖6-25所示凹模，未注圓角半徑為1mm，機(jī)

37、床脈沖當(dāng)量為0.001mm/脈沖，電極絲直徑為0.15mm，放電間隙值Z=0.014mm，補(bǔ)償值為f=0.089mm/脈沖，圓弧中心O1為穿絲孔位置，a點(diǎn)為程序起點(diǎn)，根據(jù)編程規(guī)則編寫(xiě)加工程序，圖中點(diǎn)劃線為電極絲中心運(yùn)動(dòng)軌跡。 圖6-24 直線引入 圖6-25 凹模（1）不考慮錐度補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償?shù)?B加工程序N10 B0 B0 B4911 GY L4N20 B0 B0 B19586 GX L1N30 B0 B911 B644 GX NR4N40 B4414 B4414 B4414 GY L1N50 B144 B144 B144 GY NR4N60 B0 B0 B19586 GY L2N70 B4

38、911 B0 B13295 GX NR1N80 B6527 B6257 B18463 GY SR1N90 B3473 B3473 B13295 GY L2N100 B0 B0 B4911 GY L2N110 D（2）進(jìn)行正錐度補(bǔ)償，機(jī)床具有間隙補(bǔ)償功能的4B加工程序N10 +B0 B0 B500 GX L1N20 B0 B0 B19586 GY L4N30 B1000 B0 B707 GX SR4N40 B4414 B4414 B4414 GY L3N50 B707 B707 B707 GX SR4N60 B0 B0 B19586 GX L3N70 B0 B5000 B13536 GX SR3

39、N80 +B6464 B646 B18284 GX NR3N90 B3536 B3536 B13536 GY SR3N100 B0 B0 B5000 GX L3N110 D（三）ISO代碼格式程序編制方法1功能指令電火花線切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中，使用的地址及指令如表6-5、表6-6列出了數(shù)控線切割系統(tǒng)常用的ISO指令代碼。這些指令絕大部分與數(shù)控銑床編程指令格式相同。表6-5 地址字母表 地 址意 義地 址意 義N、O順序號(hào)C指定加工條件號(hào)G準(zhǔn)備功能M輔助功能X、Y、Z、U、V坐標(biāo)軸移動(dòng)指令A(yù)指定加工錐度I、J指定圓弧中心坐標(biāo)RI、RJ圖形旋轉(zhuǎn)的中心坐標(biāo)T機(jī)械設(shè)備控制Rx、RY圖形或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的角度角度=arctan(RYRx)H指定補(bǔ)償偏移量P指定調(diào)用的子程序號(hào)RA圖形或坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的角度L指定子程序調(diào)用次數(shù)R轉(zhuǎn)角R功能 表6-6 ISO指令代碼代碼功能屬性代碼功能屬性G00快速定位模態(tài)G54加工坐標(biāo)系1模態(tài)G01直線插補(bǔ)模態(tài)G55加工坐標(biāo)系2模態(tài)G02順圓插補(bǔ)模態(tài)G56加工坐標(biāo)系3模態(tài)G03逆圓插補(bǔ)模態(tài)G57加工坐標(biāo)系4模態(tài)G04暫停G58加工坐標(biāo)系5模態(tài)G05X軸鏡像模態(tài)G59加工坐標(biāo)系6模態(tài)G06y軸鏡像模態(tài)G80移動(dòng)軸到接觸感知G08X-Y軸交換模態(tài)G81移動(dòng)軸到機(jī)床極限G09取消鏡像和X-Y軸交換模態(tài)G82移動(dòng)到當(dāng)前位置坐標(biāo)的一半處Gl