第3章_電火花線切割加工

1、第3章 電火花線切割加工n主要內(nèi)容主要內(nèi)容：n電火花線切割加工原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍n電火花線切割加工設(shè)備n電火花線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)n影響電火花線切割加工工藝指標(biāo)的因素n電火花線切割加工工藝第一節(jié) 電火花線切割加工原理n電火花線切割加工（電火花線切割加工（WEDMWEDM）是用線狀電）是用線狀電極（鉬絲極（鉬絲/ /鎢絲鎢絲/ /銅絲）靠火花放電切割銅絲）靠火花放電切割工件的，簡(jiǎn)稱工件的，簡(jiǎn)稱線切割加工。線切割加工。n電火花線切割加工的基本原理是用移動(dòng)電火花線切割加工的基本原理是用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（鉬絲的細(xì)金屬導(dǎo)線（鉬絲/ /鎢絲鎢絲/ /銅絲）作電銅絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電、切

2、割成極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電、切割成形。形。第一節(jié) 電火花線切割加工原理n電火花線切割加工（電火花線切割加工（WEDMWEDM）是用線狀電）是用線狀電極（鉬絲極（鉬絲/ /鎢絲鎢絲/ /銅絲）靠火花放電切割銅絲）靠火花放電切割工件的，簡(jiǎn)稱工件的，簡(jiǎn)稱線切割加工。線切割加工。n電火花線切割加工的基本原理是用移動(dòng)電火花線切割加工的基本原理是用移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（鉬絲的細(xì)金屬導(dǎo)線（鉬絲/ /鎢絲鎢絲/ /銅絲）作電銅絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電、切割成極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電、切割成形。形。電火花線切割加工分類n根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度分為兩大類：根據(jù)電極絲的運(yùn)行速度分為兩大類：n高速走絲（快走

3、絲）電火花線切割機(jī)床高速走絲（快走絲）電火花線切割機(jī)床nWEDM-HSWEDM-HSn高速往復(fù)走絲高速往復(fù)走絲(8(810m/s)10m/s)，我國(guó)獨(dú)創(chuàng)，我國(guó)獨(dú)創(chuàng)n低速走絲（慢走絲）電火花線切割機(jī)床低速走絲（慢走絲）電火花線切割機(jī)床nWEDM-LSWEDM-LSn單向低速走絲單向低速走絲(0.2m/s)(0.2m/s)，國(guó)外生產(chǎn)和使用，國(guó)外生產(chǎn)和使用n過(guò)去曾靠仿形和光電跟蹤控制，現(xiàn)在都已采用過(guò)去曾靠仿形和光電跟蹤控制，現(xiàn)在都已采用數(shù)字控制數(shù)字控制高速走絲電火花線切高速走絲電火花線切割加工原理割加工原理 圖圖 5 51 1 高速走絲電火花線切割加工原理高速走絲電火花線切割加工原理1 1絕緣底板絕

4、緣底板 2 2工件工件 3 3脈沖電源脈沖電源 4 4鉬絲鉬絲 5 5導(dǎo)向輪導(dǎo)向輪 6 6支架支架 7 7貯絲筒貯絲筒 線線切割工藝示意切割工藝示意裝置結(jié)構(gòu)裝置結(jié)構(gòu) 利用細(xì)鉬絲4作為工具電極進(jìn)行切割。 加工能源由脈沖電源3供給 鉬絲穿過(guò)工件上預(yù)鉆好的小孔，經(jīng)導(dǎo)向輪5由儲(chǔ)絲筒 7帶動(dòng)鉬絲作正反向交替移動(dòng) 工件安裝在工作臺(tái)上，由數(shù)控裝置按加工要求發(fā)出指令，控制兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)在水平X、Y兩個(gè)坐標(biāo)方向移動(dòng)從而合成各種曲線軌跡，把工件切割成形。 在加工時(shí)，由噴嘴將工作液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放電間隙時(shí)，兩極之間即產(chǎn)生火花放電而蝕除工件。 高速走絲電火花線切割機(jī)床

5、的加工原理：高速走絲電火花線切割機(jī)床的加工原理：xy低速走絲電火花線切低速走絲電火花線切割加工原理割加工原理 圖圖5 52 2 低速走絲電火花線切割加工原理及設(shè)備組成示意圖低速走絲電火花線切割加工原理及設(shè)備組成示意圖1 1脈沖電源；脈沖電源；2 2工件；工件；3 3工作液箱；工作液箱；4 4去離子水；去離子水；5 5泵；泵；6 6儲(chǔ)絲筒；儲(chǔ)絲筒；7工作臺(tái)；工作臺(tái)；8X軸電動(dòng)機(jī)；軸電動(dòng)機(jī)；9數(shù)控裝置；數(shù)控裝置；10Y軸電動(dòng)機(jī)；軸電動(dòng)機(jī)；11收絲筒收絲筒 在加工時(shí)中，電極絲一方面相對(duì)工件2不斷做上（下）單向移動(dòng)，由儲(chǔ)絲筒6經(jīng)導(dǎo)向輪，最后到收絲筒11。工件2安裝在工作臺(tái)7上。 工作臺(tái)7在數(shù)控伺服X軸

6、電動(dòng)機(jī)8、Y軸電動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)下，在X、Y軸實(shí)現(xiàn)切割進(jìn)給，使電極絲沿加工圖形的軌跡，對(duì)工件進(jìn)行加工。 在電極絲和工件之間加上脈沖電源1 提供加工能源。 在電極絲和工件之間澆注去離子水工作液，這時(shí)不斷產(chǎn)生火花放電，使工件不斷被電腐蝕，可控制完成工件的尺寸加工。電火花線切割加工特點(diǎn)n與電火花加工的共性：與電火花加工的共性：n電壓、電流波形與電火花加工基本相似電壓、電流波形與電火花加工基本相似n加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，加工機(jī)理、生產(chǎn)率、表面粗糙度等工藝規(guī)律，材料可加工性與電火花加工基本相似材料可加工性與電火花加工基本相似n與電火花加工的不同與電火花加工的不同：n電極采用直徑較小的細(xì)絲，

7、平均加工電流、電極采用直徑較小的細(xì)絲，平均加工電流、脈沖寬度不能太大，加工工藝參數(shù)范圍小，脈沖寬度不能太大，加工工藝參數(shù)范圍小，屬于中、精加工，正極性加工屬于中、精加工，正極性加工n采用水或水基工作液，有明顯的電解電流。采用水或水基工作液，有明顯的電解電流。但不會(huì)起火，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)行。電解效應(yīng)但不會(huì)起火，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)行。電解效應(yīng)存在且有利于改善表面粗糙度。存在且有利于改善表面粗糙度。電火花線切割加工特點(diǎn)（續(xù)續(xù)）n一般沒(méi)有穩(wěn)定電弧放電（有相對(duì)運(yùn)動(dòng)）一般沒(méi)有穩(wěn)定電弧放電（有相對(duì)運(yùn)動(dòng)）n電極與工件之間存在電極與工件之間存在“疏松接觸疏松接觸”式輕壓放式輕壓放電現(xiàn)象電現(xiàn)象n省掉了成形的工具電極，大

8、大降低了成形電省掉了成形的工具電極，大大降低了成形電極的設(shè)計(jì)和制造極的設(shè)計(jì)和制造n電極絲較細(xì)，可以加工微細(xì)異型孔、窄縫和電極絲較細(xì)，可以加工微細(xì)異型孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件復(fù)雜形狀的工件n采用移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲進(jìn)行加工，單位長(zhǎng)度上采用移動(dòng)的長(zhǎng)電極絲進(jìn)行加工，單位長(zhǎng)度上電極絲的損耗較低，對(duì)精度影響小（慢走絲電極絲的損耗較低，對(duì)精度影響?。呓z的電極絲一次性使用，不影響精度）的電極絲一次性使用，不影響精度）線切割加工的應(yīng)用范圍n線切割加工適于加工各種直紋面的工件，線切割加工適于加工各種直紋面的工件，其應(yīng)用如下：其應(yīng)用如下：n加工模具加工模具 n各種形狀的沖模，只需要一次編成各種形狀的沖模，只需要一次

9、編成n加工電火花成型加工用的電極加工電火花成型加工用的電極n加工零件加工零件n用于試制新產(chǎn)品，單件小批量生產(chǎn)，特殊用于試制新產(chǎn)品，單件小批量生產(chǎn)，特殊難加工材料的加工難加工材料的加工第二節(jié) 線切割加工加工設(shè)備n主要由：主要由：機(jī)床本體、脈沖電源、控制系機(jī)床本體、脈沖電源、控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床附件統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床附件等組成等組成n在老式單板機(jī)系統(tǒng)中脈沖電源和控制系在老式單板機(jī)系統(tǒng)中脈沖電源和控制系統(tǒng)是分離的，而在新型的系統(tǒng)中控制系統(tǒng)是分離的，而在新型的系統(tǒng)中控制系統(tǒng)集成于脈沖電源柜之中，但功能上還統(tǒng)集成于脈沖電源柜之中，但功能上還是獨(dú)立的。是獨(dú)立的。兩軸快走絲線切割加工加工設(shè)備

10、兩軸慢走絲線切割加工加工設(shè)備走絲機(jī)構(gòu)n在線切割設(shè)備中，走絲機(jī)構(gòu)是關(guān)鍵部件之一。在線切割設(shè)備中，走絲機(jī)構(gòu)是關(guān)鍵部件之一。n走絲系統(tǒng)使電極絲以一定的速度運(yùn)動(dòng)并保持一定走絲系統(tǒng)使電極絲以一定的速度運(yùn)動(dòng)并保持一定的張力。的張力。n快走絲機(jī)床上，電極絲是卷繞在貯絲筒上，絲的快走絲機(jī)床上，電極絲是卷繞在貯絲筒上，絲的張力與卷繞時(shí)的拉緊力有關(guān)，現(xiàn)已有恒張力機(jī)構(gòu)張力與卷繞時(shí)的拉緊力有關(guān)，現(xiàn)已有恒張力機(jī)構(gòu)n慢走絲機(jī)床上，電極絲一次使用。有一個(gè)收絲輪、慢走絲機(jī)床上，電極絲一次使用。有一個(gè)收絲輪、一個(gè)張緊電機(jī)。收絲輪負(fù)責(zé)拉動(dòng)電極絲使其運(yùn)動(dòng)，一個(gè)張緊電機(jī)。收絲輪負(fù)責(zé)拉動(dòng)電極絲使其運(yùn)動(dòng)，張緊電機(jī)使電極絲保持一定的恒張力

11、。張緊電機(jī)使電極絲保持一定的恒張力。n不論快走絲還是慢走絲都有斷絲保護(hù)裝置。不論快走絲還是慢走絲都有斷絲保護(hù)裝置。低速走絲系統(tǒng)示意圖圖圖 55 低速走絲系統(tǒng)示意圖低速走絲系統(tǒng)示意圖1 收絲卷筒收絲卷筒 2未使用的金屬絲未使用的金屬絲 3拉絲模拉絲模 4張力電動(dòng)機(jī)張力電動(dòng)機(jī)5電極絲張力調(diào)節(jié)軸電極絲張力調(diào)節(jié)軸 6退火裝置退火裝置 7導(dǎo)向器導(dǎo)向器 8工件工件 自未使用的金屬絲筒 2（繞有 1 3kg金屬絲）、靠卷絲輪 1使金屬絲以較低的速度（通常 0.2ms以下）移動(dòng)。 為了提供一定的張力 （225N），在走絲路徑中裝有一個(gè)機(jī)械式或電磁式張力機(jī)構(gòu) 4和 5。 拉絲模 電極絲退火裝置 為了減輕電極絲的

12、振動(dòng)，加工時(shí)應(yīng)使其跨度盡可能小，通常在工件的上下采用藍(lán)寶石 V 形導(dǎo)向器或圓孔金剛石模塊導(dǎo)向器 為實(shí)現(xiàn)斷絲時(shí)能自動(dòng)停車并報(bào)警，走絲系統(tǒng)中通常還裝有斷絲檢測(cè)微動(dòng)開關(guān)。 導(dǎo)向器附近裝有引電部分，工作液一般通過(guò)引電區(qū)和導(dǎo)向器再進(jìn)入加工區(qū)，可使全部電極絲的通電部分都能冷卻。 近代的機(jī)床上還裝有靠高壓水射流沖刷引導(dǎo)的自動(dòng)穿絲機(jī)構(gòu)，能使電極絲經(jīng)一個(gè)導(dǎo)向器穿過(guò)工件上的穿絲孔而被傳送到另一個(gè)導(dǎo)向器，在必要時(shí)也能自動(dòng)切 斷并再穿絲，為無(wú)人連續(xù)切割創(chuàng)造了條件。 用過(guò)的電極絲集中到卷絲筒上或送到專門的收集器中。 圖圖 5 54 4高速走絲系統(tǒng)示意圖高速走絲系統(tǒng)示意圖 一定長(zhǎng)度的電極絲平整地卷繞在貯絲筒上，絲張力與排

13、繞時(shí)的拉緊力 有關(guān)（如恒張力裝置），貯絲筒通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相連。為了重復(fù)使用該段電極絲，電動(dòng)機(jī)由專門的換向裝置控制作正反向交替運(yùn)轉(zhuǎn)。走絲速度等于貯絲筒周邊的線速度，通常為 810ms。 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電極絲由絲架支撐，并依靠導(dǎo)輪保持電極絲與工作臺(tái)垂直或傾斜一定的幾何角度（錐度切割時(shí)）。 高速走絲系統(tǒng)示意圖錐度切割裝置n目前實(shí)現(xiàn)錐度切割的方法有兩種：目前實(shí)現(xiàn)錐度切割的方法有兩種：n偏移式絲架偏移式絲架n快走絲上使用，絲架沿著導(dǎo)輪的徑向平移快走絲上使用，絲架沿著導(dǎo)輪的徑向平移和軸向旋轉(zhuǎn)和軸向旋轉(zhuǎn)n雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置n采用兩軸工作臺(tái)，帶動(dòng)上導(dǎo)絲嘴運(yùn)動(dòng)采用兩軸工作臺(tái)，帶動(dòng)上導(dǎo)絲嘴運(yùn)動(dòng)

14、圖圖6 6 偏移式絲架實(shí)現(xiàn)錐度加工的方法偏移式絲架實(shí)現(xiàn)錐度加工的方法 圖 56a為上（或下）絲臂平動(dòng)法，上（或下）絲臂沿 x、 y方向平移，此法錐度不宜過(guò)大，否則鉬絲易拉斷，導(dǎo)輪易磨損，工件上有一定的加工圓角。 (a) (b) (c) 偏移式絲架偏移式絲架圖 56b為上、下絲臂同時(shí)繞一定中心移動(dòng)的方法，如果模具刃口放在中心 “O”上，則加工圓角近似為電極絲半徑。此法加工錐度也不宜過(guò)大。圖 56c為上、下絲臂分別沿導(dǎo)輪徑向平動(dòng)和軸向擺動(dòng)的方法，用此法時(shí)加工錐度不影響導(dǎo)輪磨損。最大切割錐度通?？蛇_(dá) 5以上。四軸聯(lián)動(dòng)錐度切割裝置圖57 四軸聯(lián)動(dòng)錐度切割裝置1 X軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；2Y軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；3控制

15、裝置；4數(shù)控紙帶；5V軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；6U軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)； 7上導(dǎo)向器；8工件；9下導(dǎo)向器 它主要依靠上導(dǎo)向器作縱橫兩軸 （稱 u、 v軸）驅(qū)動(dòng)，與工作臺(tái)的 x、 y軸在一起構(gòu)成 NC（數(shù)字控制）四軸同時(shí)控制 （圖 57），這種方式的自由度很大，依靠功能豐富的軟件，可以實(shí)現(xiàn)上下異形截面形狀的加工。最大的傾斜角度一般為 5，有的甚至可達(dá) 30 50（與工件厚度有關(guān)）。 脈沖電源n與成形機(jī)脈沖電源的差別：與成形機(jī)脈沖電源的差別：n由于能量小，脈寬小，所以只能由于能量小，脈寬小，所以只能正極性加工正極性加工。n脈沖波形采用等頻率波形或高頻分組波形脈沖波形采用等頻率波形或高頻分組波形n常用的脈沖電源常用的

16、脈沖電源n晶體管矩形波脈沖電源晶體管矩形波脈沖電源n高頻分組脈沖電源高頻分組脈沖電源n節(jié)能型脈沖電源節(jié)能型脈沖電源晶體管矩形波脈沖電源 * 晶體管式矩形波脈沖電源的工作方式與電火花成形加工類同。 圖58 晶體管矩形波脈沖電源 * 它是通過(guò)控制功率管VT的基極以形成電壓脈寬ti、電流脈寬te和脈沖間隔to，限流電阻、決定峰值電流ie。 * 這種電源廣泛用于高速走絲線切割機(jī)床，而在低速走絲機(jī)床中用的不多。 圖59 高頻分組脈沖波形 高頻分組脈沖電源 圖510 高頻分組脈沖電源的電路原理方框圖 * * 這種波是由矩形波派生出來(lái)的，即把較高頻率的小脈寬ti和小脈間to的矩形波脈沖分組成為大脈寬i和大脈

17、間o輸出。 * * 加工時(shí)由高頻脈沖發(fā)生器、分組脈沖發(fā)生器和與門電路產(chǎn)生高頻分組脈沖波形，然后經(jīng)脈沖放大和功率輸出，將高頻分組脈沖能量輸送到放電間隙，進(jìn)行放電腐蝕加工。 * * 它既具有高頻脈沖加工表面粗糙度值小，又具有低頻脈沖加工速度高、電極絲損耗低的雙重特點(diǎn)，在相同的加工條件下，可獲得較好的加工工藝效果。 降低損耗的措施n實(shí)驗(yàn)表明成形加工中，精加工時(shí)，當(dāng)脈實(shí)驗(yàn)表明成形加工中，精加工時(shí)，當(dāng)脈沖的前后沿變緩后可以降低電極的損耗。沖的前后沿變緩后可以降低電極的損耗。因此采用如下方法實(shí)現(xiàn)：因此采用如下方法實(shí)現(xiàn)：n采用采用階梯波階梯波脈沖波形脈沖波形n分前階梯分前階梯/ /后階梯后階梯/ /前后階梯

18、三種波形。前后階梯三種波形。n采用采用串聯(lián)電感串聯(lián)電感n線切割加工正好和成形加工的精加工條線切割加工正好和成形加工的精加工條件相同，可以采用上述方法。件相同，可以采用上述方法。圖511 前階梯波波形 階梯波脈沖電源* * 這種脈沖電源就是階梯形脈沖電源，一般為前階梯波，其電流波形如圖511所示。前階梯波是由矩形波組合而成，可由幾路起始脈沖放電時(shí)間順序延遲的矩形波疊加而成。 * * 如果每個(gè)脈沖在擊穿放電間隙后，電壓及電流逐步升高，則可以在不太降低生產(chǎn)率的情況下，大大減少電極絲的損耗，延長(zhǎng)重復(fù)使用電極絲的壽命，提高加工精度，這對(duì)于快速走絲線切割加工是很有意義的。 圖3-9線切割節(jié)能型脈沖電源主回

19、路和波形圖a)主回路圖b)電壓電流波形圖串聯(lián)電感* * 工作液的主要作用是在電火花線切割加工過(guò)程中脈沖間歇時(shí)間內(nèi)及時(shí)將已工作液的主要作用是在電火花線切割加工過(guò)程中脈沖間歇時(shí)間內(nèi)及時(shí)將已蝕除下來(lái)的電蝕產(chǎn)物從加工區(qū)域中排除，使電極絲與工件間的介質(zhì)迅速恢復(fù)絕蝕除下來(lái)的電蝕產(chǎn)物從加工區(qū)域中排除，使電極絲與工件間的介質(zhì)迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài)，保證火花放電不會(huì)變?yōu)檫B續(xù)的弧光放電，使線切割順利進(jìn)行下去。緣狀態(tài)，保證火花放電不會(huì)變?yōu)檫B續(xù)的弧光放電，使線切割順利進(jìn)行下去。 工作液及其循環(huán)系統(tǒng) * * 工作液應(yīng)具有一定的介電能力、較好的消電離能力、滲透性好、穩(wěn)定性好工作液應(yīng)具有一定的介電能力、較好的消電離能力、滲透性好

20、、穩(wěn)定性好等特性，還應(yīng)有較好的洗滌性能、防腐蝕性能、對(duì)人體無(wú)危害等。等特性，還應(yīng)有較好的洗滌性能、防腐蝕性能、對(duì)人體無(wú)危害等。 * * 一般線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)包括：工作液箱、工作液泵、流量控一般線切割機(jī)床的工作液循環(huán)系統(tǒng)包括：工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回流管及過(guò)濾網(wǎng)罩等。對(duì)于高速走絲線切割機(jī)床，通常采用制閥、進(jìn)液管、回流管及過(guò)濾網(wǎng)罩等。對(duì)于高速走絲線切割機(jī)床，通常采用澆注式的供液方式；而對(duì)于低速走絲線切割機(jī)床，近年來(lái)有些已采用浸泡式澆注式的供液方式；而對(duì)于低速走絲線切割機(jī)床，近年來(lái)有些已采用浸泡式的供液方式。的供液方式。 * * 低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液

21、，只有在低速走絲線切割機(jī)床大多采用去離子水作工作液，只有在特殊精加工時(shí)特殊精加工時(shí)才采用絕緣性能較高的煤油。才采用絕緣性能較高的煤油。 * * 高速高速走絲走絲線切割機(jī)床使用的工作液是專用乳化液線切割機(jī)床使用的工作液是專用乳化液。如：。如：、等、等 第三節(jié) 線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)線切割控制系統(tǒng)和編程技術(shù)n線切割控制系統(tǒng)包括：線切割控制系統(tǒng)包括：n軌跡控制軌跡控制n加工控制加工控制n編程技術(shù)編程技術(shù)n對(duì)零件加工軌跡進(jìn)行編程，零件形狀分：柱對(duì)零件加工軌跡進(jìn)行編程，零件形狀分：柱面面/ /錐度錐度/ /上下異型上下異型n使用的數(shù)控指令格式：使用的數(shù)控指令格式：3B(4B,5B)/ISO/EIA3B

22、(4B,5B)/ISO/EIA，目前我國(guó)廣泛使用的是：目前我國(guó)廣泛使用的是：3B 3B 和和 ISOISO兩種兩種線切割控制系統(tǒng)n線切割控制系統(tǒng)包括：線切割控制系統(tǒng)包括：n軌跡控制軌跡控制 精確控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)精確控制電極絲相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，包括直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，插補(bǔ)方動(dòng)軌跡，包括直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)，插補(bǔ)方法較多，在數(shù)控技術(shù)中已經(jīng)介紹。但是在電法較多，在數(shù)控技術(shù)中已經(jīng)介紹。但是在電火花加工中由于需要回退，所以必須具有火花加工中由于需要回退，所以必須具有反反向插補(bǔ)向插補(bǔ)功能功能n加工控制加工控制 控制伺服進(jìn)給、脈沖電源、走絲控制伺服進(jìn)給、脈沖電源、走絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)、走絲速度、絲

23、的張力等機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)、走絲速度、絲的張力等* * 數(shù)字程序控制系統(tǒng)能夠控制加工同一平面上由直線和圓弧組成的任何圖形的工件，這是最基本的控制功能。 圖514 切割直線的原理 * * 控制方法有逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、矢量判別法、最小偏差法等。軌跡控制原理 * * 高速走絲線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)普遍采用逐點(diǎn)比較法。機(jī)床在 X、 Y 兩個(gè)方向不能同時(shí)進(jìn)給，只能按直線的斜度和圓弧的曲率來(lái)交替地一步一個(gè)微米地分步“插補(bǔ)”進(jìn)給。* * 下面通過(guò)圖514來(lái)分析說(shuō)明逐點(diǎn)比較法切割直線時(shí)的四個(gè)節(jié)拍： 第一拍：偏差判別。 第二拍：進(jìn)給。 第三拍：偏差計(jì)算。 第四拍：終點(diǎn)判斷。 根據(jù)偏差值命令坐標(biāo)工作臺(tái)沿+向或-

24、向；或+向或-向進(jìn)給一步，向規(guī)定的軌跡靠攏，縮小偏差。 根據(jù)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度判斷是否到達(dá)程序規(guī)定的加工終點(diǎn)。若到達(dá)終點(diǎn)，則停止插補(bǔ)和進(jìn)給，否則再回到第一拍。 按照偏差計(jì)算公式，計(jì)算和比較進(jìn)給一步后新的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定軌跡新的偏差值，作為下一步判別走向的依據(jù)。 目的是判別目前的加工坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)規(guī)定幾何軌跡的偏離位置，然后決定拖板的走向。一般用代表偏差值，表示加工點(diǎn)恰好在線（軌跡）上。，表示加工點(diǎn)在線的上方或左方，表示加工點(diǎn)在線的下方或右方，以此來(lái)決定第二拍進(jìn)給的軸向和正、負(fù)方向。 加工控制功能* * 進(jìn)給速度控制進(jìn)給速度控制 * * 圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移圖形的縮放、旋轉(zhuǎn)和平移 * * 短路回退短路回退 * *

25、 間隙補(bǔ)償間隙補(bǔ)償 * * 自動(dòng)找中心自動(dòng)找中心 * * 適應(yīng)控制適應(yīng)控制 * * 信息顯示信息顯示 * * 故障安全和自診斷等功能故障安全和自診斷等功能 能根據(jù)加工間隙的平均電壓或放電狀態(tài)的變化，通過(guò)取樣、變頻電路，不定期地向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)，暫停插補(bǔ)運(yùn)算，自動(dòng)調(diào)整伺服進(jìn)給速度，保持某一平均放電間隙，使加工穩(wěn)定，提高切割速度和加工精度。 經(jīng)常記憶電極絲經(jīng)過(guò)的路線。發(fā)生短路時(shí)，改變加工條件并沿原來(lái)的軌跡快速后退，消除短路，防止斷絲。 線切割加工數(shù)控系統(tǒng)所控制的是電極絲中心移動(dòng)的軌跡。因此，加工有配合間隙沖模的凸、凹模時(shí)，電極絲中心軌跡應(yīng)該向原圖形之外或內(nèi)偏移，進(jìn)行“間隙補(bǔ)償”。 利用圖形的任

26、意縮放功能可以加工出任意比例的相似圖形；利用任意角度的旋轉(zhuǎn)功能可使零件的編程大大簡(jiǎn)化；而平移功能則同樣極大地簡(jiǎn)化了跳步模具的編程。 具有斷電記憶等功能。 可動(dòng)態(tài)顯示程序號(hào)、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度等軌跡參數(shù)，較完善地采用計(jì)算機(jī)CRT屏幕顯示，還可以顯示電規(guī)準(zhǔn)參數(shù)、切割軌跡圖形和切割速度、切割時(shí)間等。 使孔中的電極絲自動(dòng)找正后停止在孔中心處。 在工件切割厚度變化的場(chǎng)合，改變規(guī)準(zhǔn)之后，能自動(dòng)改變伺服進(jìn)給速度或電參數(shù)，不用人工調(diào)節(jié)就能自動(dòng)進(jìn)行高效率、高精度的穩(wěn)定加工。 電火花線切割編程 數(shù)控線切割加工機(jī)床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的數(shù)控線切割加工機(jī)床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的“命令命令”控制機(jī)床控制機(jī)床進(jìn)行加工的。因此必須先將要

27、加工工件的圖形用機(jī)器所能接受的進(jìn)行加工的。因此必須先將要加工工件的圖形用機(jī)器所能接受的“語(yǔ)語(yǔ)言言”編好編好“命令命令”，以便輸入控制系統(tǒng)，這種，以便輸入控制系統(tǒng)，這種“命令命令”就是線切割加就是線切割加工程序。這項(xiàng)工作叫數(shù)控線切割編程，簡(jiǎn)稱編程。工程序。這項(xiàng)工作叫數(shù)控線切割編程，簡(jiǎn)稱編程。 數(shù)控線切割編程方法分為手工編程和微機(jī)自動(dòng)編程。數(shù)控線切割編程方法分為手工編程和微機(jī)自動(dòng)編程。 為了便于機(jī)器接受為了便于機(jī)器接受“命令命令”，必須按照一定的格式來(lái)編制線切，必須按照一定的格式來(lái)編制線切割加工機(jī)床的數(shù)控程序。目前高速走絲線切割機(jī)床一般采用割加工機(jī)床的數(shù)控程序。目前高速走絲線切割機(jī)床一般采用 3B

28、（個(gè)個(gè)別擴(kuò)充為別擴(kuò)充為4B或或5B）數(shù)控程序數(shù)控程序格式，而低速走絲線切割機(jī)床普遍采用格式，而低速走絲線切割機(jī)床普遍采用ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）或EIA（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）數(shù)控程序美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）數(shù)控程序格式。格式。 編程技術(shù)n對(duì)零件加工軌跡進(jìn)行編程即數(shù)控編程技術(shù)。對(duì)零件加工軌跡進(jìn)行編程即數(shù)控編程技術(shù)。n線切割中零件形狀分為：線切割中零件形狀分為：n柱面柱面/ /錐度錐度/ /上下異型上下異型n數(shù)控指令格式：數(shù)控指令格式：n3B(4B,5B)3B(4B,5B)nISOISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）nEIAEIA（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）n目前我國(guó)廣

29、泛使用的是：目前我國(guó)廣泛使用的是：3B 3B 和和 ISOISO兩種兩種n如何進(jìn)行數(shù)控編程？手動(dòng)編程與自動(dòng)編程如何進(jìn)行數(shù)控編程？手動(dòng)編程與自動(dòng)編程數(shù)控編程-3Bn3B3B編程格式：編程格式：BxBx By BJ G Z By BJ G Znx,yx,y直線的終點(diǎn)坐標(biāo)或圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)絕直線的終點(diǎn)坐標(biāo)或圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值，單位對(duì)值，單位umumnJ J計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度nG G計(jì)數(shù)方向計(jì)數(shù)方向nZ Z加工指令加工指令n直線直線L L（L1,L2,L3,L4L1,L2,L3,L4）n順圓弧順圓弧SR(SR1,SR2,SR3,SR4)SR(SR1,SR2,SR3,SR4)n逆圓弧逆圓弧NR(NR1,N

30、R2,NR3,NR4)NR(NR1,NR2,NR3,NR4)n所有坐標(biāo)都是相對(duì)的所有坐標(biāo)都是相對(duì)的數(shù)控編程-ISOn與普通數(shù)控機(jī)床的與普通數(shù)控機(jī)床的ISOISO編程相同：編程相同：nG90/G91G90/G91nG92G92nG00G00nG01/G02/G03G01/G02/G03nG81 G81 n與普通數(shù)控機(jī)床的與普通數(shù)控機(jī)床的ISOISO編程不同編程不同n如如G80 / M05 G80 / M05 等等n脈沖電源參數(shù)控制指令（不同的機(jī)床不同）脈沖電源參數(shù)控制指令（不同的機(jī)床不同）3B程序指令格式 不管是什么圖形，只要能分解為直線和圓弧就可依次分別編程。 BXBYBJGZ分隔符X 坐標(biāo)值

31、分隔符Y 坐標(biāo)值分隔符計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)方向加工指令表 5-1 3B 程序指令格式 圖515 加工指令 B分隔符號(hào)。 X、Y坐標(biāo)值。G計(jì)數(shù)方向。J計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。 Z加工指令。 表中各個(gè)參數(shù)的含義為：表中各個(gè)參數(shù)的含義為： 它在程序單上起著把 X、Y 和 J數(shù)值分隔開的作用。 分x或y，即可按X方向或Y方向計(jì)數(shù)，工作臺(tái)在該方向每走1m，即計(jì)數(shù)累減1，當(dāng)累減到計(jì)數(shù)長(zhǎng)度J=0時(shí)，這段程序即加工完畢。 分為直線L與圓弧R兩大類。 直線的終點(diǎn)對(duì)其起點(diǎn)的坐標(biāo)值或圓弧起點(diǎn)對(duì)其圓心的坐標(biāo)值，編程時(shí)均取絕對(duì)值，以m為單位，最多為6位數(shù)。 圓弧按第一步進(jìn)入的象限及走向的順圓、逆圓而分為順圓SR1、SR2、SR3、SR4及逆

32、圓NR1、NR2、NR3、NR4共八種。 直線按走向和終點(diǎn)所在象限而分為L(zhǎng)1、L2、L3、L4四種。 返回直線編程方法返回圓弧編程方法 為了保證所要加工的圓弧或直線段能按要求的長(zhǎng)度加工出來(lái)，一般線切割加工機(jī)床是用從起點(diǎn)到終點(diǎn)某個(gè)滑板進(jìn)給的總長(zhǎng)度來(lái)作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的。 直線的編程方法 XY原點(diǎn)原點(diǎn)終點(diǎn)(x，y)以直線的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系，x，y 表示直線終點(diǎn)的坐標(biāo)絕對(duì)值。 在直線 3B 代碼中，x，y 值主要是確定該直線的斜率，所以可將直線終點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值除以它們的最大公約數(shù)作為 x，y 的值，以簡(jiǎn)化數(shù)值。 若直線與 X 或 Y 軸重合，為區(qū)別一般直線，x，y 均可寫作 0 也可以不寫

33、。 計(jì)數(shù)方向的選取原則，應(yīng)取此程序最后一步的軸向?yàn)橛?jì)數(shù)方向。對(duì)直線而言，取X、Y中較大的絕對(duì)值和軸向作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和計(jì)數(shù)方向。 J 的取值方法為：由計(jì)數(shù)方向 G 確定投影方向，若 G=Gx，則將直線向 X 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為 J 的值；若 G=Gy，則將直線向 Y 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值即為 J 的值。 加工指令 Z 按照直線走向和終點(diǎn)所在的坐標(biāo)象限不同可分為 L1、L2、L3、L4，其中與+X 軸重合的直線算作 L1，與-X 軸重合的直線算作 L3，與+Y 軸重合的直線算作 L2，與-Y 軸重合的直線算作 L4，具體可參考圖15。 終點(diǎn)(0，0)計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度G=Gxx圓弧的編程方法

34、 以圓弧的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立正常的直角坐標(biāo)系。 x，y 值的確定:用 x，y 表示圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值。 G 的確定: 計(jì)數(shù)方向（分Gx 和Gy）同樣也取與該圓弧終點(diǎn)時(shí)走向較平行的軸向作為計(jì)數(shù)方向，以減少編程和加工誤差，即取終點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)值小的軸向?yàn)橛?jì)數(shù)方向（與直線編程相反）。J 的確定:按計(jì)數(shù)方向G（Gx 或Gy）取圓弧在軸或軸上的投影值作為計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。如果圓弧較長(zhǎng)，跨越兩個(gè)以上象限，則分別取計(jì)數(shù)方向軸（或軸）上各個(gè)象限投影值的絕對(duì)值相累加，作為該方向總的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度。 加工指令 Z 按照第一步進(jìn)入的象限可分為 R1、R2、R3、R4；按切割的走向可分為順圓 S 和逆圓 N，于是共有 8 種指令：

35、SR1、SR2、SR3、SR4、NR1、NR2、NR3、NR4，具體可參考圖15。 yC（x，y）原點(diǎn)原點(diǎn)GxJ例5-1 對(duì)如圖516所示的圖形進(jìn)行編程。 解：解： 該工件由三段直線和一段圓弧組成，故需要分成四段來(lái)編寫程序：該工件由三段直線和一段圓弧組成，故需要分成四段來(lái)編寫程序： 編程舉例 加工直線段加工直線段 AB 以起點(diǎn) A 為坐標(biāo)原點(diǎn)，因AB與 X軸正重合，X、Y均可作0計(jì)，故程序 為： B40000BB40000GX L1 或 BBB40000GX L1（按X40000，Y0，也可編程為：B40000B0B40000GX L1，不會(huì)出錯(cuò)） 加工斜線段加工斜線段 BC 以 B 點(diǎn)為坐標(biāo)

36、原點(diǎn)，則 C 點(diǎn)對(duì) B 點(diǎn)的坐標(biāo)為 X =10000， Y =90000，故程序?yàn)椋?B1B9B90000GY L1 加工圓弧加工圓弧 CD 以該圓弧圓心 O 為坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算，圓弧起點(diǎn) C 對(duì)圓心 O 點(diǎn)的坐標(biāo)為： X =30000， Y =40000，故程序?yàn)椋?B30000B40000B60000Gx NR1 圖516 以 D 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn) A 對(duì) D 點(diǎn)的坐標(biāo)為 X =10000， Y = 90000，故程序?yàn)椋?B1B9B90000GY L4 加工整個(gè)工件的程序單如下表加工整個(gè)工件的程序單如下表 加工斜線段加工斜線段 DA 實(shí)際線切割加工和編程時(shí)，要考慮鉬絲半徑r和單面放電間

37、隙S的影響。對(duì)于切割孔和凹體，應(yīng)將程序軌跡偏移減?。╮+S）距離，對(duì)于凸體，則應(yīng)偏移增大（r+S）距離。 程序BXBYBJGZ1B B B40000GXL12B1B9B90000GYL13B30000B40000B60000GXNR14B1B9B90000GYL45停 機(jī) 代 碼D圖516 例 5-2 用3B 代碼編制加工圖517(a)所示的線切割加工程序。已知線切割加工用的電極絲直徑為 0.18 mm，單邊放電間隙為 0.01 mm，圖中 A 點(diǎn)為穿絲孔，加工方向沿 ABCDEFGHA 進(jìn)行。 (a)(a)零件圖零件圖 (b)(b)鉬絲軌跡圖鉬絲軌跡圖 解 ： (1) 分析。現(xiàn)用線切割加工凸

38、模狀的零件圖，實(shí)際加工中由于鉬絲半徑和放電間隙的影響，鉬絲中心運(yùn)行的軌跡形狀如圖517(b)中虛線所示，即加工軌跡與零件圖相差一個(gè)補(bǔ)償量，補(bǔ)償量的大小為： 鉬絲半徑+單邊放電間隔=0.09+0.01=0.1 mm 編程舉例 圖517 線切割圖形 表表 5-3 圓弧圓弧 EF 和和 EF特點(diǎn)比較表特點(diǎn)比較表 圖517 線切割圖形 * * 在加工中需要注意的是 EF圓弧的編程，圓弧 EF(如圖517(a)所示)與圓弧 EF(如圖517(b)所示)有較多不同點(diǎn)，它們的特點(diǎn)比較如表 5-3 所示。 起點(diǎn)起點(diǎn)所在象限圓弧首先進(jìn)入象限圓弧經(jīng)歷象限圓弧 EF EX軸上第四相象第二、三象限圓弧 EF E第一象

39、限第一象限第一、二、三、四象限(a)(a)零件圖零件圖 (b)(b)鉬絲軌跡圖鉬絲軌跡圖 (2) 計(jì)算并編制圓弧 EF的 3B 代碼。在圖517(b)中，最難編制的是圓弧 EF，其具體計(jì)算過(guò)程如下： 以圓弧 EF的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，則 E點(diǎn)的坐標(biāo)為：Y E=0.1 mm， X E= (20-0.1)2-0.12=19.900mm。根據(jù)對(duì)稱原理可得 F的坐標(biāo)為(-19.900，0.1)。 根據(jù)上述計(jì)算可知圓弧 EF的終點(diǎn)坐標(biāo)的 Y 的絕對(duì)值小，所以計(jì)數(shù)方向?yàn)?Y。 圓弧 EF在第一、二、三、四象限分別向 Y 軸投影得到長(zhǎng)度的絕對(duì)值分別為 0.1 mm、19.9 mm、19.9 mm

40、、0.1 mm，故 J=40000。 EFB19900B100B40000G YSR1 由上可知，圓弧 EF的 3B 代碼為 圓弧 EF首先在第一象限順時(shí)針切割，故加工指令為 SR1。 圖517（b） (3) 經(jīng)過(guò)上述分析計(jì)算，可得軌跡形狀的 3B 程序，如 表5-4 所示。 程序BXBYBJGZ備注1B0B0B2900GYL2加工AB線段2B40100B0B40100GXL1加工BC線段3B0B40200B40200GYL2加工CD線段4B0B0B20200GXL3加工DE線段5B19900B100B40000GYSR1加工EF圓弧線段6B20200B0B20200GXL3加工FG線段7B0

41、B40200B40200GYL4加工GH線段8B40100B0B40100GXL1加工HB線段9B0B2900B2900GYL4加工BA線段10停 機(jī) 代 碼D 表- 切割軌跡3B程序單 n線切割編程是根據(jù)圖樣提供的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)線切割編程是根據(jù)圖樣提供的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析和計(jì)算編寫出現(xiàn)切割機(jī)床能夠接受分析和計(jì)算編寫出現(xiàn)切割機(jī)床能夠接受的數(shù)控程序。的數(shù)控程序。n自動(dòng)編程：用戶輸入要切割的軌跡數(shù)據(jù)，自動(dòng)編程：用戶輸入要切割的軌跡數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)排序、用戶指定切割方向和切入點(diǎn)經(jīng)過(guò)排序、用戶指定切割方向和切入點(diǎn)自動(dòng)生成數(shù)控程序，可以生成各種格式自動(dòng)生成數(shù)控程序，可以生成各種格式的數(shù)控程序。其過(guò)程與手動(dòng)編程差不多的數(shù)控

42、程序。其過(guò)程與手動(dòng)編程差不多只不過(guò)用軟件實(shí)現(xiàn)。只不過(guò)用軟件實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程圖3-12用掃描儀直接輸入圖形編程切割出的工件圖形 對(duì)快走絲機(jī)床，電極絲損耗量用電極絲在切割 10 000 mm面積后電極絲直徑的減少量來(lái)表示，一般鉬絲直徑減小量不應(yīng)大于 0.01 mm。對(duì)慢走絲機(jī)床，由于電極絲是一次性的，故電極絲損耗量可忽略不計(jì)。 切割速度切割速度 線切割加工的主要工藝指標(biāo) 電極絲損耗量電極絲損耗量 加工精度加工精度 表面粗糙度表面粗糙度 我國(guó)和歐洲通常采用輪廓算術(shù)平均偏差 Ra（m）來(lái)表示表面粗糙度，日本則采用 Rmax（m）來(lái)表示。高速走絲線切割加工的表面粗糙度一般為 Ra52.5m，最佳也只有 R

43、a1m 左右。低速走絲線切割加工的表面粗糙度一般為 Ra1.25m，最佳可達(dá) Ra0.2m。 加工精度是指加工后工件的尺寸精度、幾何形狀精度（如直線度、平面度、圓度等）和位置精度（如平行度、垂直度、傾斜度等）的總稱。高速走絲線切割加工的可控加工精度在 0.010.02mm 左右，低速走絲線切割加工可達(dá) 0.0050.002mm 左右。 在一定的切割條件下，單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過(guò)的面積總和稱為切割速度，單位為mm2/min。通常快走絲線切割速度為 50100 mm2/min，而慢走絲切割速度為100150 mm2/min，它與加工電流大小有關(guān)，為了在不同脈沖電源、不同加工電流下比較切

44、割效果，將每安培電流的切割速度稱為切割效率，一般切割效率為 20 mm2/(minA)。 第四節(jié) 影響線切割工藝指標(biāo)的因素脈沖寬度ti 電參數(shù)的影響 脈沖間隔 to 開路電壓 ui 放電峰值電流ie 放電波形 通常情況下，放電脈沖寬度通常情況下，放電脈沖寬度t ti i加大時(shí)，加大時(shí)，切割速度提高，加工表面粗糙度變差。一般切割速度提高，加工表面粗糙度變差。一般取脈沖寬度取脈沖寬度t ti i260s。在分組脈沖及光在分組脈沖及光整加工時(shí)，整加工時(shí)，t ti i可小至可小至. .s以下。以下。 放電脈沖間隔放電脈沖間隔to減小時(shí)，平均電流增大，減小時(shí)，平均電流增大，切割速度加快。但脈沖間隔切割速

45、度加快。但脈沖間隔to過(guò)小會(huì)引起電過(guò)小會(huì)引起電弧放電和斷絲。一般情況下，取脈沖間隔弧放電和斷絲。一般情況下，取脈沖間隔to(4(48)8)t ti i。在切割大厚度工件時(shí)，應(yīng)取較在切割大厚度工件時(shí)，應(yīng)取較大值，以保持加工過(guò)程的穩(wěn)定性。大值，以保持加工過(guò)程的穩(wěn)定性。 改變?cè)撝禃?huì)引起放電峰值電流和放電加改變?cè)撝禃?huì)引起放電峰值電流和放電加工間隙的改變。工間隙的改變。u ui i提高，加工間隙增大，排提高，加工間隙增大，排屑變易，可以提高切割速度和加工過(guò)程的穩(wěn)屑變易，可以提高切割速度和加工過(guò)程的穩(wěn)定性。但易造成電極絲振動(dòng)，通常定性。但易造成電極絲振動(dòng)，通常u ui i的提高的提高會(huì)增加電源中限流電阻的

46、發(fā)熱損耗，還會(huì)使會(huì)增加電源中限流電阻的發(fā)熱損耗，還會(huì)使絲損加大。絲損加大。 峰值電流增大，切割加工速度提高，表峰值電流增大，切割加工速度提高，表面粗糙度變差，電極絲的損耗比加大。一般面粗糙度變差，電極絲的損耗比加大。一般取峰值電流取峰值電流i ie e小于小于 40A，平均電流小于平均電流小于 5A。慢走絲線切割加工時(shí)，因脈寬很窄，小于慢走絲線切割加工時(shí)，因脈寬很窄，小于s，電極絲又較粗，故電極絲又較粗，故i ie e有時(shí)大于有時(shí)大于100A甚至甚至500A。 在相同的工藝條件下，高頻分組脈沖常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。電流波形的前沿常能獲得較好的加工效果。電流

47、波形的前沿上升比較緩慢時(shí)，電極絲損耗較少。不過(guò)當(dāng)上升比較緩慢時(shí)，電極絲損耗較少。不過(guò)當(dāng)脈寬很窄時(shí)，必須要有陡的前沿才能進(jìn)行有脈寬很窄時(shí)，必須要有陡的前沿才能進(jìn)行有效的加工。效的加工。 非電參數(shù)的影響 1. 電極絲及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響電極絲及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響 目前電火花線切割加工使用的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲、黃銅目前電火花線切割加工使用的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲、黃銅絲、銅鎢絲等。快走絲線切割加工中廣泛使用鉬絲作為電極絲，因它耐損耗、絲、銅鎢絲等?？熳呓z線切割加工中廣泛使用鉬絲作為電極絲，因它耐損耗、抗拉強(qiáng)度高、絲質(zhì)不易變脆且較少斷絲。抗拉強(qiáng)度高、絲質(zhì)不易變脆且較

48、少斷絲。 提高電極絲的張力可減輕絲振的影響，從而提高精度和切割速度。提高電極絲的張力可減輕絲振的影響，從而提高精度和切割速度。 采用恒張力裝置可以在一定程度上改善絲張力的波動(dòng)。但如果過(guò)分將張力增采用恒張力裝置可以在一定程度上改善絲張力的波動(dòng)。但如果過(guò)分將張力增大，切割速度不僅不繼續(xù)上升，反而容易斷絲。大，切割速度不僅不繼續(xù)上升，反而容易斷絲。 電極絲的直徑是根據(jù)加工要求和工藝條件選取的。在加工要求允許的情況下，電極絲的直徑是根據(jù)加工要求和工藝條件選取的。在加工要求允許的情況下，可選用直徑大些的電極絲。直徑大，抗拉強(qiáng)度大，承受電流大，可采用較強(qiáng)的可選用直徑大些的電極絲。直徑大，抗拉強(qiáng)度大，承受電

49、流大，可采用較強(qiáng)的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，能夠提高輸出的脈沖能量，提高加工速度。電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，能夠提高輸出的脈沖能量，提高加工速度。 若電極絲過(guò)粗，則難加工出內(nèi)尖角工件，降低了加工精度；若電極絲過(guò)粗，則難加工出內(nèi)尖角工件，降低了加工精度； 若電極絲直徑過(guò)小，則抗拉強(qiáng)度低，易斷絲，而且切縫較窄，放電產(chǎn)物排除若電極絲直徑過(guò)小，則抗拉強(qiáng)度低，易斷絲，而且切縫較窄，放電產(chǎn)物排除條件差，加工經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致加工速度降低。條件差，加工經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致加工速度降低。 細(xì)電極絲的優(yōu)點(diǎn)是可以得到較小半徑的內(nèi)尖角，加工精度能相應(yīng)提高。細(xì)電極絲的優(yōu)點(diǎn)是可以得到較小半徑的內(nèi)尖角，加工精度能相應(yīng)提高。 非電參

50、數(shù)的影響 1. 電極絲及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響電極絲及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響 對(duì)于快走絲線切割機(jī)床，在一定的范圍內(nèi)，隨著走絲速度的提高，加工速度也對(duì)于快走絲線切割機(jī)床，在一定的范圍內(nèi)，隨著走絲速度的提高，加工速度也提高。提高走絲速度有利于電極絲把工作液帶入較大厚度的工件放電間隙中，提高。提高走絲速度有利于電極絲把工作液帶入較大厚度的工件放電間隙中，有利于電蝕產(chǎn)物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但走絲速度過(guò)高，將加大機(jī)械振動(dòng)、有利于電蝕產(chǎn)物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但走絲速度過(guò)高，將加大機(jī)械振動(dòng)、降低精度和切割速度，表面粗糙度也惡化，并易造成斷絲，一般以小于降低精度和切割速度，表面粗糙度也惡化，并易造成斷

51、絲，一般以小于10 m/s10 m/s為宜。為宜。 快走絲線切割加工時(shí)，電極絲通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工，工件表面往往會(huì)出現(xiàn)黑快走絲線切割加工時(shí)，電極絲通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工，工件表面往往會(huì)出現(xiàn)黑白交錯(cuò)相間的條紋，電極絲進(jìn)口處呈黑色，出口處呈白色。白交錯(cuò)相間的條紋，電極絲進(jìn)口處呈黑色，出口處呈白色。(如圖如圖520所示所示) 電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)還會(huì)造成斜度。電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)還會(huì)造成斜度。 (如圖如圖521所示所示)對(duì)于慢走絲線切割機(jī)床，電極絲的材料和直徑有較大的選擇范圍。由于電極絲對(duì)于慢走絲線切割機(jī)床，電極絲的材料和直徑有較大的選擇范圍。由于電極絲單方向運(yùn)動(dòng)，加之便于維持放電間隙中的工作液和蝕除產(chǎn)物的大致均

52、勻，所以單方向運(yùn)動(dòng)，加之便于維持放電間隙中的工作液和蝕除產(chǎn)物的大致均勻，所以可以避免黑白相間的條紋。同時(shí)，由于慢走絲系統(tǒng)電極絲運(yùn)動(dòng)速度低、一次性可以避免黑白相間的條紋。同時(shí)，由于慢走絲系統(tǒng)電極絲運(yùn)動(dòng)速度低、一次性使用，張力均勻，振動(dòng)較小，所以加工穩(wěn)定性、表面粗糙度、精度指標(biāo)等均好使用，張力均勻，振動(dòng)較小，所以加工穩(wěn)定性、表面粗糙度、精度指標(biāo)等均好于快走絲機(jī)床。于快走絲機(jī)床。 2. 工件厚度及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響工件厚度及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響 工件材料薄，工作液容易進(jìn)入和充滿放電間隙，對(duì)排屑和消電離有利，加工工件材料薄，工作液容易進(jìn)入和充滿放電間隙，對(duì)排屑和消電離有利，加工穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好

53、。 若工件材料太厚，工作液難進(jìn)入和充滿放電間隙，這樣對(duì)排屑和消電離不利，若工件材料太厚，工作液難進(jìn)入和充滿放電間隙，這樣對(duì)排屑和消電離不利，加工穩(wěn)定性差，但電極絲不易抖動(dòng)，因此切割精度較高，表面粗糙度值較小。加工穩(wěn)定性差，但電極絲不易抖動(dòng)，因此切割精度較高，表面粗糙度值較小。 切割速度起先隨厚度的增加而增加，達(dá)到某一最大值（一般為切割速度起先隨厚度的增加而增加，達(dá)到某一最大值（一般為5050100mm100mm）后后開始下降，這是因?yàn)楹穸冗^(guò)大時(shí)，沖液和排屑條件變差。開始下降，這是因?yàn)楹穸冗^(guò)大時(shí)，沖液和排屑條件變差。若工件太薄，電極絲易產(chǎn)生抖動(dòng)，對(duì)加工精度和表面粗糙度帶來(lái)不良影響，若工件太薄，電

54、極絲易產(chǎn)生抖動(dòng)，對(duì)加工精度和表面粗糙度帶來(lái)不良影響，且脈沖利用率低，切割速度下降。且脈沖利用率低，切割速度下降。 工件材料的化學(xué)、物理性能不同，加工效果也將會(huì)有較大差異。工件材料的化學(xué)、物理性能不同，加工效果也將會(huì)有較大差異。 非電參數(shù)的影響 3. 預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響預(yù)置進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響 調(diào)節(jié)預(yù)置進(jìn)給速度，使其緊密跟蹤工件蝕除速度，保持加工間隙恒定在最佳值調(diào)節(jié)預(yù)置進(jìn)給速度，使其緊密跟蹤工件蝕除速度，保持加工間隙恒定在最佳值左右，可以使有效放電狀態(tài)的比例大，而開路和短路的比例小，從而使切割速度左右，可以使有效放電狀態(tài)的比例大，而開路和短路的比例小，從而使切割速度達(dá)到給定加工條件

55、下的最大值，相應(yīng)的加工精度和表面質(zhì)量也好。達(dá)到給定加工條件下的最大值，相應(yīng)的加工精度和表面質(zhì)量也好。如果預(yù)置進(jìn)給速度調(diào)得太快，超過(guò)工件可能的蝕除速度會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象，如果預(yù)置進(jìn)給速度調(diào)得太快，超過(guò)工件可能的蝕除速度會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象，切割速度反而低，表面粗糙度也差，上下端面切縫呈焦黃色，甚至可能斷絲。切割速度反而低，表面粗糙度也差，上下端面切縫呈焦黃色，甚至可能斷絲。 若進(jìn)給速度調(diào)得太慢，明顯落后于工件可能的蝕除速度，極間將偏開路，有時(shí)若進(jìn)給速度調(diào)得太慢，明顯落后于工件可能的蝕除速度，極間將偏開路，有時(shí)會(huì)時(shí)而開路時(shí)而短路，上下端面切縫發(fā)焦黃色，影響工藝指標(biāo)。會(huì)時(shí)而開路時(shí)而短路，上下端面切

56、縫發(fā)焦黃色，影響工藝指標(biāo)。 在相同的工作條件下，采用的工作液不同，得到的加工速度、表面粗糙度不同。在相同的工作條件下，采用的工作液不同，得到的加工速度、表面粗糙度不同。 工作液的注入方式和注入方向?qū)€切割加工精度有較大影響。工作液的注入方式和注入方向?qū)€切割加工精度有較大影響。合理調(diào)節(jié)預(yù)置進(jìn)給速度，使其達(dá)到較好的加工狀態(tài)是很重要的。合理調(diào)節(jié)預(yù)置進(jìn)給速度，使其達(dá)到較好的加工狀態(tài)是很重要的。機(jī)床機(jī)械部分精度（例如導(dǎo)軌、軸承、傳動(dòng)誤差等）會(huì)影響工藝指標(biāo)。機(jī)床機(jī)械部分精度（例如導(dǎo)軌、軸承、傳動(dòng)誤差等）會(huì)影響工藝指標(biāo)。 非電參數(shù)的影響 合理選擇電參數(shù)n要求切割速度高要求切割速度高n單個(gè)脈沖能量大，即脈寬

57、大、峰值電流大、空載電單個(gè)脈沖能量大，即脈寬大、峰值電流大、空載電壓高壓高n要求表面粗糙度要求表面粗糙度n單個(gè)脈沖能量小，可采用分組脈沖單個(gè)脈沖能量小，可采用分組脈沖。n要求電極損耗小要求電極損耗小n采用階梯波（主要前階梯）或串聯(lián)電感，使電流前采用階梯波（主要前階梯）或串聯(lián)電感，使電流前沿上升緩慢沿上升緩慢。n切割厚工件切割厚工件n采用大電流、大脈寬和大的脈間的矩形波采用大電流、大脈寬和大的脈間的矩形波。線切割加工的三種狀態(tài)過(guò)跟蹤過(guò)跟蹤 欠跟蹤欠跟蹤 正常跟蹤正常跟蹤數(shù)控線切割機(jī)床加工效果的好壞，在很大程度數(shù)控線切割機(jī)床加工效果的好壞，在很大程度上還取決于操作者調(diào)整進(jìn)給速度是否適宜，為上還取決

58、于操作者調(diào)整進(jìn)給速度是否適宜，為此可將示波器接到放電間隙，根據(jù)加工波形來(lái)此可將示波器接到放電間隙，根據(jù)加工波形來(lái)直觀地判斷與調(diào)整直觀地判斷與調(diào)整.合理控制進(jìn)給速度n對(duì)于壓頻轉(zhuǎn)換的線切割機(jī)床而言要合理調(diào)對(duì)于壓頻轉(zhuǎn)換的線切割機(jī)床而言要合理調(diào)整變頻進(jìn)給的頻率，以控制進(jìn)給速度。整變頻進(jìn)給的頻率，以控制進(jìn)給速度。n新型的線切割機(jī)床可直接控制進(jìn)給速度，新型的線切割機(jī)床可直接控制進(jìn)給速度，具有自動(dòng)跟蹤功能。具有自動(dòng)跟蹤功能。n如何控制進(jìn)給速度？如何控制進(jìn)給速度？n用示波器觀察放電波形用示波器觀察放電波形n觀察電壓表和電流表指針，擺動(dòng)最小觀察電壓表和電流表指針，擺動(dòng)最小n工作電流達(dá)到短路電流的工作電流達(dá)到短路

59、電流的70%80%n計(jì)算不同條件下的工作電流和短路電流計(jì)算不同條件下的工作電流和短路電流合理控制進(jìn)給速度（續(xù)1）n(1)(1)進(jìn)給速度過(guò)高進(jìn)給速度過(guò)高( (過(guò)跟蹤過(guò)跟蹤) ) 空載電壓波形空載電壓波形消失，加工電壓波形變?nèi)?，短路電壓波形濃。消失，加工電壓波形變?nèi)酰搪冯妷翰ㄐ螡?。接近于短路，加工，表面發(fā)焦呈褐色，工件的接近于短路，加工，表面發(fā)焦呈褐色，工件的上下端面均有過(guò)燒現(xiàn)象。上下端面均有過(guò)燒現(xiàn)象。n(2)(2)進(jìn)給速度過(guò)低進(jìn)給速度過(guò)低( (欠跟蹤欠跟蹤) ) 空載電壓波形空載電壓波形較濃，時(shí)而出現(xiàn)加工波形，短路波形出現(xiàn)較少。較濃，時(shí)而出現(xiàn)加工波形，短路波形出現(xiàn)較少。這時(shí)工件蝕除的線速度大于

60、進(jìn)給速度，間隙近這時(shí)工件蝕除的線速度大于進(jìn)給速度，間隙近于開路，加工表面亦發(fā)焦呈淡褐色，工件的上于開路，加工表面亦發(fā)焦呈淡褐色，工件的上下端面也有過(guò)燒現(xiàn)象。下端面也有過(guò)燒現(xiàn)象。合理控制進(jìn)給速度（續(xù)2）n(3)(3)進(jìn)給速度稍低進(jìn)給速度稍低( (欠佳跟蹤欠佳跟蹤) ) 此時(shí)間隙此時(shí)間隙中空載、加工、短路形比較穩(wěn)定。這時(shí)工件蝕中空載、加工、短路形比較穩(wěn)定。這時(shí)工件蝕除的線速度略高于進(jìn)給速度，加工表面較粗交除的線速度略高于進(jìn)給速度，加工表面較粗交錯(cuò)相間的條紋。錯(cuò)相間的條紋。n(4)(4)進(jìn)給速度適宜進(jìn)給速度適宜( (最佳跟蹤最佳跟蹤) )空載及短路空載及短路波形弱，加工波形濃而穩(wěn)定。這時(shí)工件蝕除的波