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1概念

數(shù)控電火花線切割加工（Wire Cut EDM）與電火花成形加工一樣，也是直接利用電能與熱能對工件進(jìn)行加工的，可加工一般切削加工方法難以加工的各種導(dǎo)電材料，如高硬、高脆、高韌、高熱敏性的金屬或半導(dǎo)體材料。作為機(jī)加工的重要補(bǔ)充之一，電火花線切割加工為新產(chǎn)品試制、精密細(xì)微零件和模具的制造開辟了一條新的途徑，如沖壓模具的凸凹模、電火花成形機(jī)床的工具電極、工件樣板、工具量規(guī)和細(xì)微復(fù)雜形狀的小工件或窄縫等，并可以對薄片重疊起來加工以獲得一致尺寸。自20世紀(jì)50年代末開始應(yīng)用以來，數(shù)控電火花線切割加工憑著自己*的特點(diǎn)獲得了極其迅速的發(fā)展，已逐步成為一種高精度高自動化的加工方法，目前已被廣泛應(yīng)用于儀器、儀表、電子、汽車等各種制造行業(yè)。 

2加工原理

在日常生活中，經(jīng)常看到電器在開關(guān)閉合或斷開的瞬間產(chǎn)生火花，火花所產(chǎn)生的高溫在觸點(diǎn)上融化出現(xiàn)凸凹不平的斑點(diǎn)，這就是電腐蝕現(xiàn)象。它會造成開關(guān)接觸不良，終損壞，這是電腐蝕現(xiàn)象有害的一面。但是隨著人們對電腐蝕現(xiàn)象的深入研究，目前不但能夠通過科學(xué)的方法減小并防止腐蝕，而且已經(jīng)成功的利用電腐蝕對金屬進(jìn)行各種加工，從而發(fā)明了電火花加工方法。

3基本組成

數(shù)控線切割機(jī)床由工作臺、走絲機(jī)構(gòu)、供液系統(tǒng)、脈沖電源和控制系統(tǒng)等組成。

工作臺

工作臺又稱為切割臺，由工作臺面、中托板和下托板組成，工作臺面用以安裝夾具和被切割工件，中托板和下托板分別由步進(jìn)電動機(jī)拖動，通過齒輪變速機(jī)滾珠絲杠傳動，完成工作臺面的縱向和橫向運(yùn)動。工作臺面的縱、橫向運(yùn)動既可以手動完成，又可以自動完成。

走絲機(jī)構(gòu)

走絲機(jī)構(gòu)主要由儲絲筒、走絲電動機(jī)和導(dǎo)輪等部件組成。儲絲筒安裝在儲絲筒托板上，由走絲電動機(jī)通過聯(lián)軸器帶動，正反轉(zhuǎn)動。儲絲筒的正反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過齒輪同時(shí)傳給儲絲筒托板的絲杠，使托板作往復(fù)運(yùn)動。電極絲安裝在導(dǎo)輪和儲絲筒上，開動走絲電動機(jī)，電極絲以一定的速度作往復(fù)運(yùn)動，即走絲運(yùn)動。

供液系統(tǒng)

供液系統(tǒng)由工作液箱、液壓泵、噴嘴組成，為機(jī)床的切割加工提供足夠、合適的工作液。工作液主要有礦物油、乳化液和去離子水等。其主要作用有：對電極、工件和加工屑進(jìn)行冷卻，產(chǎn)生放電的爆炸壓力，對放電去區(qū)消電離及對放電產(chǎn)物除垢。

脈沖電源

脈沖電源是產(chǎn)生脈沖電流的能源裝置。線切割脈沖電源是影響線切割加工工藝指標(biāo)關(guān)鍵的設(shè)備之一。為了滿足切割加工條件和工藝指標(biāo)，對脈沖電源的要求為：較大的峰值電流，脈沖寬度要窄，要有較高的脈沖頻率，線電極的損耗要小，參數(shù)設(shè)定方便。

控制系統(tǒng)

對整個線切割加工過程和鉬絲軌跡做數(shù)字程序控制，可以根據(jù)ISO格式和3B、4B格式的加工指令控制切割。機(jī)床的功能主要是由控制系統(tǒng)的功能決定的。

4特點(diǎn)和用途

線切割的加工度可達(dá)±0.01mm，表面粗糙度Rα為1.25～2.5um。線切割可以加工用一般切削加工方法難以加工或無法加工的硬質(zhì)合金和淬火剛等高硬度、復(fù)雜輪廓形狀的板狀金屬工件，特別是對沖裁（落料）模具中的凸凹模尤其適用。數(shù)控線切割加工是機(jī)械制造中*的一種*的加工方法，具有如下特點(diǎn)：

（1）利用電蝕原理加工，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用力很小，因而工件的變形很小，電極絲、夾具不需要太高的強(qiáng)度。

（2）直接利用線狀的電極絲作電極，不需要制作專用電級，可節(jié)約電極設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用。

（3）可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜的工件。由于數(shù)控電火花線切割機(jī)床是數(shù)字控制系統(tǒng)，因此加工不同的工件只需編制不同的控制程序，對不同形狀的工件都很容易實(shí)現(xiàn)自動化加工。很適合于小批量形狀復(fù)雜零件、單件和試制品的加工，加工周期短。

（4）采用四軸聯(lián)動，可加工錐度、上、下面異形體等零件。

（5）傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控電火花切割機(jī)床的電極絲不必比工件材料硬，可以加工硬度很高或很脆，用一般切割法難以加工或無法加工的材料。在加工中作為刀具的電極絲無需刃磨，可節(jié)約輔助時(shí)間和刀具費(fèi)用。

（6）直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可以方便對影響加工精度的加工參數(shù)（如脈沖寬度、間隔、電流）進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實(shí)現(xiàn)加工過程的自動化控制。

（7）工作液采用水機(jī)乳化液，成本低、不會發(fā)生火災(zāi)。

（8）電火花切割不能加工非導(dǎo)電材料。

（9）與一般切割加工相比，線切割加工的金屬去除率低，因此加工成本高，不適合形狀簡單的大批量零件加工。

5參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

線切割機(jī)床按電極絲運(yùn)動的速度可分為高速走絲和低速走絲。電極絲運(yùn)動速度7～10m/s的為高速走絲，低于0.2m/s的為低速走絲，國內(nèi)現(xiàn)有線切割機(jī)床大多為前者，國外的產(chǎn)品和國內(nèi)近些年開發(fā)的線切割機(jī)床大多為后者。

我國機(jī)床型號的編制是根據(jù)JB 1899-76《金屬切割機(jī)床型號編制方法》之規(guī)定進(jìn)行的，機(jī)床型號有漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，它表示機(jī)床的類別、特性和基本參數(shù)。

6安全操作問題

任何數(shù)控線切割機(jī)床操作者在使用機(jī)床之前都必須熟悉機(jī)床的安全問題，有牢固的安全意識，注意保護(hù)人身安全和機(jī)床安全，這是合格的機(jī)床使用者的基本素養(yǎng)。數(shù)控線切割機(jī)床的安全有多個方面，操作者必須熟悉機(jī)床的性能與結(jié)構(gòu)，掌握操作程序，嚴(yán)格遵守安全守則和操作維護(hù)規(guī)程。沒有經(jīng)過培訓(xùn)的人員不能操作設(shè)備，初學(xué)者操作時(shí)需要有監(jiān)督人員。機(jī)床車間需要常備安全防火措施。

開動機(jī)床前應(yīng)先做好下列工作：檢查機(jī)床各部分是否完好，潤滑液情況是否良好，各接線是否接好。工作臺在x和y方向是否運(yùn)行良好，卷絲筒是否運(yùn)行良好。

安裝工件時(shí)，也需要注意安全問題，將需切割的工件置于工作臺用壓板螺絲固定，在切割整個型腔時(shí)，工件和工作臺不能碰著線架，應(yīng)在安裝鉬絲穿過工件上的預(yù)留孔，經(jīng)過找正后才能切割。工件安裝要夾穩(wěn)，預(yù)緊力要足夠，要檢查工作表面是否平直。

切割工件時(shí)，先啟動滾絲筒，再按走絲按鈕，待導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動后再啟動工作液電機(jī)，打開工作液閥。如在切割途中停車或加工完畢停機(jī)時(shí)，必須先關(guān)變頻器，切斷高頻電源，再關(guān)工作液泵，待導(dǎo)輪上工作液甩掉后，后關(guān)斷滾絲筒電機(jī)。