电火花线切割

电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”）、低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”）和立式自旋转电火花线切割机（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型（俗称龙门型）。

往复走丝电火花线切割机床

往复走丝电火花线切割机订的走丝速度为6～12 mm/s，是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”，为该类机床国内首创。1972年第三机械工业部对工厂生产的CKX数控线切割机床进行技术鉴定，认为已经达到当时国内先进水平。1973年按照第三机械工业部的决定，编号为CKX — 1的数控线切割机床开始投入批量生产。1981年9月成功研制出具有锥度切割功能的DK3220型的坐标数控机，产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能。完成了线切割机床的重大技术改进。随着大锥度切割技术逐步完善，变锥度、上下异形的切割加工也取得了很大的进步。大厚度切割技术的突破，横剖面及纵剖面精度有了较大提高，加工厚度可超过1000mm以上。使往复走丝线切割机床更具有一定的优势。同时满足了国内外客户的需求。这类机床的数量正以较快的速度增长，由原来年产量2~3千台上升到年产量数万台，全国往复走丝线切割机床的存量已达20余万台，应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和表面质量降低。

低速单向走丝电火花线切割机

低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2mm/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件表面上电蚀出无数的小坑，通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。精度可达0.001mm级，表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。

单向走丝电火花线切割机床早期只有国外公司的独有机种。台湾的低速走丝电火花线切割机起步虽然较晚，但这几年来发展迅速。其关键的一个举措就是由若干家电加工机床制造企业共同出资，在有关部门一定限度的支持下，由台湾工业技术研究院投入大量的人力、物力做关键技术的开发。经过10多年的攻关，在控制系统及电源等关键技术上取得了突破。台湾各企业制造的低速走丝电火花线切割机应属中档机的范围，近3年每年达到20%～30%的增长率，估计未来5年，台湾低速走丝电火花线切割机的年产量能达2000台，可占世界市场的25%以上。低速走丝电火花线切割机的技术含量高、市场前景好，可以获得较高的回报，是电加工行业各个厂家的“必争之地”、“战略高地”。也可以说，谁掌握了低速走丝电火花线切割机的技术，谁就获得了下一步企业发展壮大的机遇。为了抢占中国市场，日本、瑞士、台湾的电加工机床制造企业在中国大陆设厂生产这类机床。我国的科技工作者在科技部专项基金的支持下，投入了较大的研发力量，已完成新一代低速走丝电火花线切割机的研发，取得了重大突破，已拥有了具有自主知识产权的产品，并占领了一定的市场份额，其性能指标可达中档机水平。还有一些国内企业则希望通过与台湾相关企业的合作，来发展低速走丝电火花线切割加工技术。

立式自旋转电火花线切割机

立式自旋转电火花线切割机（卧式自旋转电火花线切割机）。立式回转电火花线切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同，首先是电极丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动；其次，电极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝之间，速度为1～2mm/s。由于加工过程中电极丝增加了旋转运动，所以立式回旋电火花线切割机与其他类型线切割机相比，最大的区别在于走丝系统。立式回转电火花线切割机的走丝系统由走丝端和放丝端两套结构完全相同的两端做为走丝结构，实现了电极丝的高速旋转运动和低速走丝的复合运动。两套主轴头之间的区域为有效加工区域。除走丝系统外，机床其他组成部分与高速走丝线切割机相同。

与单向低速走丝电火花线切割机床相比，往复高速走丝电火花线切割机床在平均生产率、切割精度及表面粗糙度等关键技术指标上还存在较大差距。针对这些差距，本世纪初，国内有数家高速往复走丝电火花线切割机生产企业实现了在高速走丝机上的多次切割加工（该类机床被俗称为“中走丝” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining）。所谓“中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切割机床，其走丝原理是在粗加工时采用8-12mm/s高速走丝，精加工时采用1-3mm/s低速走丝，这样工作相对平稳、抖动小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使加工质量也相对提高，加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。因而可以说，用户所说的“中走丝”，实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术，并实现了无条纹切割和多次切割。经过几年的发展，国内几乎所有生产高速走丝电火花线切割机床的厂家都在生产及销售中走丝，但最终表明不是所有的往复走丝电火花线切割机都能进行多次切割，或者说不是所有的往复走丝电火花线切割机采用多次切割技术后都能获得好的工艺效果。多次切割是一项综合性的技术，它涉及到机床的数控精度、脉冲电源、工艺数据库、走丝系统、工作液及大量的工艺问题，并不是简单地在高速走丝机上加上一套运丝变频调速系统即可实现的，只有那些制造精度高，并在诸方面创造了多次切割条件的往复走丝电火花线切割机才能进行多次切割和无条纹切割，并获得显著的工艺效果。因此我们的生产企业必须充分注意到这个问题，一定要按系统工程来做，真正把这一技术用好，把这一产品做好。如已有一些企业为进一步提高机床本体精度，X、Y坐标工作台采用了直流或交流伺服电机作驱动单元直接驱动滚珠丝杠，同时采用了带螺距补偿功能的全闭环控制，可以利用数控系统对机床的定位精度误差进行补偿和修正。在保证精度的前提下，减小因长期使用而导致的加工精度下降，延长机床的使用寿命。运丝系统方面采用特殊（大多数采用金刚石）电极丝保持器，保持电极丝的相对稳定，减小加工过程中电极丝的张力变化。冷却系统方面改变常用的粗放冷却方式，采取多级过滤并对介电常数等关键参数加以控制，确保精加工的顺利进行。控制软件方面提供开放的加工参数数据库，可以根据材料的质地、厚度、粗糙度等条件选择对应的加工参数。相信经过我们的努力，多次切割技术将会更加完善，往复走丝电火花线切割加工技术也将得到更好的应用和发展。

往复走丝电火花线切割机采用多次切割技术后，虽加工质量有明显提高，但它仍然属于高速走丝电火花线切割机的范畴，切割精度和光洁度仍与低速走丝机存在较大差距，且精度和光洁度的保持性也需要进一步提高。“中走丝机”具有结构简单、造价低以及使用消耗少等特点，因此也有其生存的空间，执行的标准仍然是高速走丝机的相关标准，因此生产企业在对用户的宣传上要注意，一定要实事求是。

电火花线切割分类

区分快走丝线切割，中走丝线切割，慢走丝线切割。1：快走丝电火花线切割的走丝速度为6～12 mm/s，电极丝作高速往返运动，切割精度较差。2：中走丝电火花线切割是在快走丝线切割的基础上实现变频多次切割功能，是近几年发展的新工艺。3：慢走丝电火花线切割的走丝速度为0.2mm/s，电极丝做低速单向运动，切割精度很高。2100433B

自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致。

第一单元 数控电火花线切割加工基础

课题一 数控电火花线切割加工概述

一、数控电火花线切割的加工原理

二、数控电火花线切割加工的特点

三、数控电火花线切割的应用

四、数控电火花线切割技术的应用现状及发展趋势

课题二 数控电火花线切割控制分析

一、逐点比较法控制原理

二、控制框图

三、典型控制器电路分析

课题三 数控电火花线切割加工设备简介

一、数控电火花线切割机床的型号与参数

二、数控电火花线切割机床的基本结构

三、数控电火花线切割机床的精度检验方法

第二单元 数控线切割加工工艺分析

课题一 线切割加工的主要工艺指标及影响因素

一、线切割加工的主要工艺指标

二、影响线切割加工工艺指标的主要因素

课题二 数控线切割加工工艺分析

一、零件图工艺分析

二、工艺准备

三、工件的装夹和位置校正

四、加工参数的选择

五、数控线切割加工的工艺技巧

课题三 典型零件的加工工艺分析

一、落料冲孔模的凸凹模线切割加工

二、轴座的线切割加工

第三单元 数控线切割编程

课题一 数控线切割手工编程

一、数控线切割手工编程基础

二、编程常用数学基础

三、典型化编程法

四、数控线切割机床编程技巧

课题二 CAXA数控线切割自动编程

一、线切割CAD/CAM软件简介

二、CAXA线切割操作界面

三、点、圆和直线输入方法

四、CAXA线切割编程实例

课题三 HF线切割图形自动编程

一、全绘图方式编程

二、界面及功能模块的介绍

三、辅助线绘图编程实例

四、数控线切割编程实例

第四单元 数控电火花线切割加工实训

课题一 数控电火花线切割加工操作

一、电火花线切割加工操作流程

二、加工前的准备

二、线切割加工的拧制器操作

四、加工过程巾特殊情况的处理

五、电火花线切割加工的安全技术规程

课题二 数控线切割编程技术

一、数控线切割编程实例

二、数控线切割加工初训

参考文献

数控电火花线切割加工技术培训教程内容简介

《数控电火花线切割加工技术培训教程》与数控电火花线切割加工的实际操作相结合，详细介绍了数控电火花线切割加工技术基础、数控高速走丝电火花线切割加工技术、数控低速走丝电火花线切割加工技术等相关内容。《数控电火花线切割加工技术培训教程》采用流程化的讲解方式，以典型的数控电火花线切割机床为例进行剖析，精选了典型的数控电火花线切割加工实例，重点介绍数控电火花线切割工艺、编程及操作，使读者能够系统掌握数控线切割加工技术。《数控电火花线切割加工技术培训教程》取材新颖，对实际操作技能做了详尽的讲解，并融入了大量的企业生产实际经验，具有较强的指导性和实用性。

《数控电火花线切割加工技术培训教程》可供从事数控加工的技术人员学习使用，也可作为数控电火花线切割机床操作工的职业培训用书，以及职业院校相关专业师生参考。

数控电火花线切割加工技术培训教程编辑推荐

《数控电火花线切割加工技术培训教程》是由化学工业出版社出版。

数控电火花线切割加工技术培训教程目录

第1章 数控电火花线切割加工的基本知识

1.1 数控电火花线切割加工的基本原理和必备条件

1.2 数控电火花线切割加工的特点及应用

1.2.1 数控电火花线切割加工的特点

1.2.2 数控电火花线切割加工的应用

1.3 数控电火花线切割加工机床的分类

1.3.1 按走丝速度分类

1.3.2 按工作液供给方式分类

1.3.3 按电极丝位置分类

1.4 数控电火花线切割加工机床的结构特点

1.4.1 数控高速走丝电火花线切割机床的结构特点

1.4.2 数控低速走丝电火花线切割机床的结构特点

1.5 数控电火花线切割加工常用名词术语

1.6 数控电火花线切割加工技术的发展现状

1.6.1 数控高速走丝电火花线切割加工技术的发展现状

1.6.2 数控低速走丝电火花线切割加工技术的发展现状

第2章 数控电火花线切割加工工艺与操作

2.1 数控电火花线切割加工的主要工艺指标

2.1.1 加工精度

2.1.2 表面质量

2.1.3 切割速度

2.2 数控电火花线切割加工中的电极丝偏移量

2.2.1 电极丝偏移量的产生

2.2.2 凸模和凹模零件电极丝偏移量的计算

2.3 数控电火花线切割加工工艺步骤

2.3.1 图纸审核与技术分析

2.3.2 加工前的预备工作

2.3.3 加工编程

2.3.4 加工控制与检验

2.4 数控电火花线切割加工机床操作安全规范及维护保养

2.4.1 数控电火花线切割加工机床操作安全规范

2.4.2 数控电火花线切割加工机床

2.4.3 数控电火花线切割加工机床的维护保养

第3章 数控电火花线切割加工编程

3.1 数控电火花线切割加工编程基础

3.1.1 数控电火花线切割加工编程概述

3.1.2 编程的常识

3.1.3 程序的构成

3.2 数控电火花线切割加工ISO编程指令

3.2.1 G指令

3.2.2 M指令

3.2.3 T指令

3.2.4 H指令

3.2.5 关于运算

3.2.6 R转角功能

3.2.7 锥度加工

3.3 数控电火花线切割加工ISO程序实例

3.3.1 凸模一次切割程序

3.3.2 凹模一次切割程序

3.3.3 同工件重复加工程序

3.3.4 凸模割一修三程序

3.3.5 复合模切割程序

3.3.6 锥度零件切割程序

3.3.7 变锥加工程序

3.3.8 上、下异形加工程序

第4章 数控高速走丝电火花线切割加工工艺

4.1 数控高速走丝电火花线切割加工工艺要素

4.1.1 电极丝

4.1.2 工作液介质

4.1.3 工件材料

4.1.4 电参数

4.2 数控高速走丝电火花线切割加工断丝原因及解决办法

4.2.1 与电参数选择及脉冲电源相关的断丝

4.2.2 与运丝机构相关的断丝

4.2.3 与电极丝相关的断丝

4.2.4 与工件相关的断丝

4.2.5 与工作液相关的断丝

4.2.6 与操作相关的断丝

4.3 数控高速走丝电火花线切割的加工路径

4.3.1 穿丝孔的确定

4.3.2 加工路径的优化

4.4 数控高速走丝电火花线切割加工技巧

4.4.1 防止电火花线切割加工变形

4.4.2 提高电火花线切割加工模具的使用寿命

4.4.3 获得低的表面粗糙度值

4.4.4 铝材料的切割

4.4.5 大厚度、薄壁工件的切割

第5章 数控高速走丝电火花线切割机床及其使用举例

5.1 北京阿奇夏米尔FW系列数控高速走丝电火花线切割机床的构成

5.1.1 机床的外观图及各部分的构成

5.1.2 机床的主要技术规格

5.2 数控高速走丝电火花线切割机床的主要功能

5.3 数控高速走丝电火花线切割机床的手动操作.

5.4 北京阿奇夏米尔FW系列数控高速走丝电火花线切割机床的操作屏

5.4.1 用户界面介绍

5.4.2 手动模式屏

5.4.3 编辑模式屏

5.4.4 自动模式屏

5.4.5 自动编程系统屏

5.4.6 系统参数设置屏

5.4.7 系统诊断屏

第6章 数控高速走丝电火花线切割机床操作实训

6.1 数控高速走丝电火花线切割机床开机

6.1.1 启动机床电源进入系统

6.1.2 数控电火花线切割加工机床开机状态检查

6.2 数控高速走丝电火花线切割加工工件安装

6.2.1 工件装夹的一般要求

6.2.2 工件装夹的常用方法及技巧

6.2.3 工件的找正

6.3 数控高速走丝电火花线切割加工电极丝安装

6.3.1 上丝操作

6.3.2 穿丝操作

6.3.3 电极丝垂直度的调整

6.4 数控高速走丝电火花线切割加工电极丝的定位

6.4.1 实现电极丝定位的方法

6.4.2 电极丝定位操作方法

6.4.3 影响找正精度的因素

6.5 数控高速走丝电火花线切割加工运行

6.5.1 程序的准备与空运行检查

6.5.2 数控高速走丝电火花线切割加工电柜参数的选择

6.5.3 加工经验及加工注意事项

6.5.4 窄槽、窄缝加工技巧

6.6 数控高速走丝电火花线切割加工结束处理

6.6.1 加工结束后的自检及清理

6.6.2 机床关机

6.7 数控高速走丝电火花线切割机床的维护保养

6.8 数控高速走丝电火花线切割加工综合实例

6.8.1 切一有尺寸位置要求的零件

6.8.2 切一复合模零件

6.8.3 切一有锥度要求的零件

6.9 数控中走丝切割机床的加工技术

6.9.1 中走丝线切割机床的特点

6.9.2 中走丝线切割机床多次切割工艺参数设置

6.9.3 中走丝线切割机床多次切割的变形问题

6.9.4 中走丝线切割机床多次切割的导电问题

6.9.5 凹模板型孔小拐角的加工工艺与多次切割加工中工件余留部位的处理

6.9.6中走丝线切割机床举例

第7章 数控高速走丝电火花线切割加工自动编程

7.1 统达线切割自动编程系统CAD简介

7.1.1 CAD绘图区域.

7.1.2 “画图”菜单常用绘图指令

7.1.3 “显示”菜单常用绘图指令

7.1.4 “编辑一”菜单常用绘图指令

7.1.5 “编辑二”菜单常用绘图指令

7.1.6 “辅助绘图”菜单常用绘图指令

7.1.7 “线切割”菜单常用绘图指令

7.2 统达线切割自动编程系统的编程方法

7.2.1 进入自动编程系统CAD系统

7.2.2 进入自动编程系统CAM系统

7.3 典型零件数控高速走丝电火花线切割加工自动编程实例

7.3.1 凸模零件切割编程

7.3.2 环形片切割编程

7.3.3 复合模切割编程

7.3.4 齿轮的画法

第8章 数控低速走丝电火花线切割加工工艺

8.1 数控低速走丝电火花线切割加工的基本工艺

8.1.1 电极丝单向运行

8.1.2 实施少量多次切割

8.1.3 高低压冲水的应用

8.2 数控低速走丝电火花线切割加工工艺要素

8.2.1 电极丝

8.2.2 工作液介质

8.2.3 工件材料

8.2.4 电参数

8.3 数控低速走丝电火花线切割加工技巧

8.3.1 偏移量的调整

8.3.2 锥度零件的切割方法

8.3.3 影响加工效率的因素

第9章 数控低速走丝电火花线切割机床系统及其使用举例

9.1 北京阿奇夏米尔CA系列数控低速走丝电火花线切割机床的构成

9.2 北京阿奇夏米尔CA系列数控低速走丝电火花线切割机床手控盒的使用

9.3 北京阿奇夏米尔CA系列数控低速走丝电火花线切割机床的操作屏

9.3.1 用户界面介绍

9.3.2 加工准备屏

9.3.3 文件准备屏

9.3.4 放电加工屏

9.3.5 联机帮助屏

9.3.6 机床配置屏

第10章 数控低速走丝电火花线切割机床操作实训

10.1 数控低速走丝电火花线切割机床开机

10.1.1 启动机床电源进入系统

10.1.2 回机械原点

10.2 数控低速走丝电火花线切割工件安装

10.2.1 数控低速走丝电火花线切割工件的装夹特点

10.2.2 工件的装夹与找正

10.3 数控低速走丝线切割电极丝安装

10.3.1 穿丝操作全过程

10.3.2 电极丝找正

10.4 数控低速走丝电火花线切割电极丝定位

10.4.1 自动定位功能

10.4.2 定位操作的要点

10.5 数控低速走丝电火花线切割加工运行

10.5.1 加工文件的准备

10.5.2 加工运行操作

10.6 数控低速走丝电火花线切割工艺参数及加工技巧

10.6.1 机床的工艺参数

10.6.2 断丝的处理.

10.6.3 切割中的注意事项

10.7 数控低速走丝电火花线切割加工结束处理

10.8 数控低速走丝电火花线切割加工综合实例

10.8.1 加工概述

10.8.2 加工步骤

第11章 数控低速走丝电火花线切割加工自动编程

11.1 统达TwinCADWTCAM软件简介

11.1.1 统达TwirlCAD系统的操作

11.1.2 统达WTCAM系统的操作

11.1.3 各类工件操作流程

11.2 统达TwinCADWTCAM软件编程实例

11.2.1 切割八方

11.2.2 锥度切割

11.2.3 开路切割

11.2.4 上下异形

11.3 FiktJs线切割软件简介

11.3.1 FiktJs线切割软件界面

11.3.2 FiktJs线切割软件基本操作

11.3.3 FikLIs线切割软件常用的绘画和编辑功能

11.3.4 FiktJs线切割软件CAM环境

11.4 典型零件数控低速走丝电火花线切割加工自动编程实例

11.4.1 等锥加工

11.4.2 变锥加工

11.4.3 上下异形加工

11.4.4 无芯切割

11.4.5 开放轮廓加工

11.4.6 多孔加工

附录一 数控电火花线切割加工技术考核试题

附录二 数控电火花线切割加工技术考核试题参考答案

参考文献

数控电火花线切割加工技术培训教程序言

目 前，制造工业的迅速发展，推动了制造技术的进步。数控电火花线切割加工作为一种特种加工技术，在众多的工业生产领域起到了重要的作用。尤其是数控低速走丝电火花线切割加工各方面工艺指标已达到了相当高的水平，其优异的加工性能，是其他加工技术不可替代的。因此，未来数控电火花线切割加工技术的发展空间是十分广阔的，并朝着更深层次、更高水平的方向不断发展。

数控电火花线切割加工是实践性与理论性都很强的一门技术，技术工人既要掌握电火花线切割工艺方面的知识，又要充分熟悉数控电火花线切割机床的功能，还要熟练运用自动编程CAD/CAM软件。为适应数控技术现代化的要求，作为一名合格的数控电火花线切割机床技术工人，要全面掌握所需的专业知识。数控电火花线切割领域的技术工人、编程员急切希望提高自己的技术水平，企业也急需培养一批能够熟练掌握数控编程、操作和维护的应用型技术人才。针对以上现状，笔者编写了这本《数控电火花线切割加工技术培训教程》。

本书将理论知识与实践操作有机地结合起来，列举了大量加工、编程实例，实用性较强。希望通过本书，让读者掌握数控电火花线切割加工这门技术，在实际生产中充分发挥作用。全书在内容组织和编排上选用了ACTSPARK数控电火花线切割机床作为典型代表。介绍机床的操作，引用了其产品的部分资料，并得到了北京阿奇夏米尔技术服务责任有限公司领导、工程师的支持，特别感谢陈石宁、张宗才工程师对编写内容进行审核。Fikus软件中国代表处云会玲女士为本书提供了Fikus线切割软件技术资料。这里一并表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大专家和读者批评指正。2100433B

封面

图解数控电火花线切割编程与操作

内容简介

《图解数控电火花线切割编程与操作》编委会

前言

第1章 数控电火花线切割加工的基础知识

第2章 数控电火花线切割加工编程基础

第3章 数控电火花线切割机床基础操作

第4章 数控电火花线切割加工常用工具、夹具和量具

第5章 数控电火花线切割机床重要操作

第6章 电火花线切割加工工艺参数

第7章 加工实例

第8章 数控电火花线切割机床的加工技巧

第9章 维护和保养

附录

封底