【正文】 形，則難以彌補，應在加工中采取措施，制定出合理的加工路線。確定工藝基準后，要對零件進行安裝和調(diào)整。其次，對工件上已加工表面進行分析，確定哪些面可以作為工藝基準，采用什么方法定位。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 1. 工藝分析 1) 零件圖工藝分析 零件圖工藝分析對保證工件的加工質(zhì)量和工件的綜合技術(shù)指標有決定意義。只有工藝合理，才能高效率地加工出質(zhì)量好的工件。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 表 51 快、慢速走絲數(shù)控線切割機床的加工特點比較 類 型 項 目 快 速 走 絲 慢 速 走 絲 走絲速度 2 ～ 12 m/s 1 ～ 8 m/ min 電極絲材料 鉬絲、鎢鉬絲 黃銅絲、銅合金及其鍍覆材料 精度保持 走絲抖動大，精度較難保持 走絲平穩(wěn)，精度容易保持 電極絲的工作狀態(tài) 循環(huán)重復使用 一次性使用 工作液 特制乳化油水溶液 去離子水 工作液絕緣強度 /(k ? 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 在選擇數(shù)控線切割機床時一般都選快速走絲數(shù)控線切割機床，只有在加工高精度零件時，才選擇慢速走絲數(shù)控線切割機床。因銅絲經(jīng)放電加工后不再使用，從而避免了電極絲損耗給加工精度帶來的影響。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2．慢速走絲數(shù)控線切割機床 慢速走絲數(shù)控線切割機床使用銅絲作為電極，且銅絲僅使用一次，不重復使用。在零件制造方面，線切割機可用于加工品種多、數(shù)量少的零件，特殊的難加工材料的零件，材料試驗樣件，各種型孔、凸輪、樣板、成型刀具，同時還可以進行微細加工和異形槽加工等。在試制新產(chǎn)品時，用線切割機在板料上直接割出零件，由于不需另行制造模具，因而可大大縮短制造周期、降低成本。另外，線切割機也適用于加工微細復雜形狀的電極。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (2) 加工電火花成型加工用的電極。調(diào)整不同的間隙補償量，只需一次編程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 電火花線切割機的用途 數(shù)控線切割加工為新產(chǎn)品的試制、精密零件及模具加工開辟了一條新的途徑，主要應用于以下幾個方面： (1) 加工模具。 (7) 加工對象主要是平面形狀，臺階盲孔型零件還無法進行加工，但是當機床上加上能使電極絲作相應傾斜運動的功能后，可實現(xiàn)錐面加工。 (5) 依靠計算機對電極絲軌跡的控制和偏移軌跡的計算，可方便地調(diào)整凹凸模具的配合間隙；依靠錐度切割功能，有可能實現(xiàn)凹凸模一次加工成型。 (3) 電極絲直徑較細 (～ )，切縫很窄，這樣不僅有利于材料的利用，而且適合細小零件的加工。其工藝特點為： (1) 不像電火花加工那樣制造特定形狀的工具電極，而是采用直徑不等的細金屬絲 (銅絲或鉬絲等 )作工具電極，因此切割用的刀具簡單，大大降低了生產(chǎn)準備工時。但線切割主要是對通孔進行加工，較適合于冷沖模；而電火花成型機床則主要是對盲孔進行加工，較適合于型腔模。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 快速走絲線切割加工原理 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2．電火花線切割的特點 和電火花成型機床不同，線切割是利用電極來進行加工的。工件通過絕緣板安裝在工作臺上，由數(shù)控裝置按加工程序指令控制沿X、 Y兩個坐標軸方向移動而合成所需的直線、圓弧等平面軌跡。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 電火花線切割機的工作原理與特點 1．電火花線切割機的工作原理 數(shù)控線切割加工的基本原理是利用移動的細金屬絲 (銅絲或鉬絲 )作為工具電極 (接高頻脈沖電源的負極 )，對工件(接高頻脈沖電源的正極 )進行脈沖火花放電而切割成所需的工件形狀與尺寸。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 3．脈沖電源 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 50 Hz的交流電轉(zhuǎn)化成頻率較高的單向脈沖電流，使電極間產(chǎn)生火花放電蝕除金屬。絕緣介質(zhì)是實現(xiàn)電火花放電的必要條件。電火花成型加工一般采用煤油作介質(zhì)。如果兩極間距大于放電間隙，則介質(zhì)不能被擊穿，無法產(chǎn)生火花放電；如果兩極間距小于放電間隙，則會導致積炭，甚至發(fā)生電弧放電。放電通道要有很大的電流密度，脈沖放電產(chǎn)生的熱量應足以使金屬局部熔化、氣化。放電之后，為使介質(zhì)有足夠的時間恢復到絕緣狀態(tài)，還需要有一定的放電停歇時間，否則，會引起持續(xù)的電弧放電。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 電火花加工原理圖 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2. 實現(xiàn)電火花加工的基本條件 實現(xiàn)電火花加工的基本條件有以下幾點： (1) 電火花加工必須采用直流脈沖電源。電火花加工實際是電極和工件間的連續(xù)不斷的火花放電。由脈沖電源 2輸出的電壓加在液體介質(zhì)中的工件 1和工具電極 (亦稱電極 )4上，自動進給調(diào)節(jié)裝置 3(圖中僅為該裝置的執(zhí)行部分 )使電極和工件間保持一定的放電間隙。第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 第 5章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 數(shù)控電火花線切割加工 數(shù)控電火花線切割編程 小結(jié) 思考與練習題 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 數(shù)控電火花線切割加工 電火花加工概述 1. 電火花加工的物理本質(zhì) 電火花加工是建立在“電蝕現(xiàn)象”基礎(chǔ)上的，即在一定介質(zhì)中，通過工具電極和工件之間脈沖性火花放電的電腐蝕作用來蝕除多余的金屬，從而獲得所需零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 。當電壓升高時，會在某一間隙最小處或絕緣強度最低處擊穿介質(zhì)，產(chǎn)生火花放電，瞬時高溫使電極和工件表面都被蝕除 (熔化或氣化 )掉一小塊材料，各自形成一個小凹坑。由于電極和工件電腐蝕不同程度的損耗，電極不斷地向工件進給，工件不斷產(chǎn)生電腐蝕，因此可將電極的形狀復制在工件上，加工出所需要的零件。為了使電火花放電產(chǎn)生的熱量來不及傳導擴散出去，而是形成極小范圍的瞬時高溫，使金屬局部熔化、氣化，放電時間必須極其短促，一般小于 1 ms。 (2) 脈沖放電能量應足夠大。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (3) 工件與工具之間必須保持合理的距離 (即放電間隙 )。 (4) 兩極間必須充入絕緣介質(zhì)。電火花線切割一般采用去離子水或乳化液。絕緣介質(zhì)還有利于排除放電間隙中的電蝕產(chǎn)物，對工件和工具電極起到冷卻作用。脈沖電源對放電加工的加工速度、工件的表面質(zhì)量、加工過程的穩(wěn)定性和工具電極的損耗等技術(shù)經(jīng)濟指標有很大的影響。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 如圖 ，電極絲穿過工件上預先鉆好的小孔 (穿絲孔 )，經(jīng)導輪由走絲機構(gòu)帶動進行軸向走絲運動。在移動的同時，電極和工件間不斷地產(chǎn)生放電腐蝕現(xiàn)象，工作液通過噴嘴注入，將電蝕產(chǎn)物帶走，最后在金屬工件上留下細絲切割形成的細縫軌跡線，從而達到了使一部分金屬與另一部分金屬分離的加工要求。由于切縫較小，因此對工件進行套裁，可有效地利用工件材料，特別適合模具加工。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 電火花線切割具有電火花加工的共性，金屬材料的硬度和韌性并不影響加工速度，常用來加工淬火鋼和硬質(zhì)合金；對于非金屬材料的加工，也正在研究，當前絕大多數(shù)的線切割機都采用數(shù)字程序控制。 (2) 利用計算機輔助制圖自動編程軟件，可方便地加工復雜形狀的直紋表面。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (4) 電極絲在加工中是移動的，不斷更新 (低速走絲 )或往復使用 (高速走絲 )，可以完全或短時間不考慮電極絲損耗對加工精度的影響。 (6) 對于粗、中、精加工，只需調(diào)整電參數(shù)即可，操作方便、自動化程度高。 (8) 當零件無法從周邊切入時，工件上需鉆穿絲孔。數(shù)控線切割加工適用于各種形狀的沖模。線切割機還可以用于加工擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑料模等通常帶錐度的模具。一般穿孔加工用的電極、帶錐度型腔加工用的電極，以及銅鎢、銀鎢合金之類的電極材料，都可以用線切割機來加工。 (3) 加工零件。加工薄件時還可多片疊在一起加工。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 電火花線切割機的種類 1．快速走絲數(shù)控線切割機床 快速走絲數(shù)控線切割機床通常使用鉬絲作為電極，線切割速度可達 300 mm2/min，即單位時間 (每分鐘 )內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積總和為 300 mm2；切割零件的表面粗糙度值 Ra一般為 ～ μm，最佳 Ra也只有 1 μm；線切割零件的加工精度在 ～ mm之間。線切割速度為 40～ 80 mm2/min,即單位時間 (每分鐘 )內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積總和為 40～ 80 mm2；所加工的工件表面粗糙度值 Ra一般可達 μm，最佳 Ra可達 μm；零件的加工精度在 ～ mm之間。此外，還配備了電極絲張力調(diào)節(jié)機構(gòu)，使電極絲在慢速運動過程中平穩(wěn)、均勻、抖動小，所以在加工高精度零件時，慢速走絲數(shù)控線切割機床得到了廣泛的應用。 快、慢速走絲數(shù)控線切割機床的加工特點比較如表 51所示。 cm) ～ 50 10 ～ 100 最高切割速度 / (mm2/ min ) 300 300 ( 國外 ) 最高尺寸精度 / mm ? 1 ? 05 表面粗糙度 / ? m 數(shù)控裝置 開環(huán)、步進電機形式 閉環(huán)、半閉環(huán)、伺服電機 程序形式 3B 、 4B 程序，國際 ISO 代碼程序 國際 ISO 代碼程序 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 數(shù)控電火花線切割加工工藝 數(shù)控線切割加工時，為了使工件達到圖樣規(guī)定的尺寸、形狀位置精度和表面粗糙度要求，必須合理制定數(shù)控線切割加工工藝。下面就數(shù)控線切割加工工藝分析的主要問題進行討論。首先對零件圖進行分析以明確加工要求。在確定工藝基準時，除了要遵循基準選擇原則外，還應從數(shù)控加工的特點出發(fā)，使工序尺寸的標注方便于編程。除此以外，還要分析零件的形狀及材料熱處理后的狀態(tài)，考慮會不會在加工過程中發(fā)生變形，哪些部位最容易變形。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 2) 工藝基準的選擇 在選擇工藝基準時應注意以下幾點： (1) 分析選擇主要定位基準以保證將工件正確、可靠地裝夾在機床或夾具上。 (2) 選擇某些工藝基準作為電極絲的定位基準，用來將電極絲調(diào)整到相對于工件正確的位置。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 3) 工件的裝夾 裝夾工件時，必須保證工件的切割部位位于機床工作臺縱向、橫向進給的允許范圍之內(nèi)，以避免超出極限，同時應考慮切割時電極絲的運動空間。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 工件裝夾的一般要求如下：工件的基準表面應清潔無毛刺，經(jīng)熱處理的工件在穿絲孔內(nèi)及擴孔的臺階處要清除熱處理殘物及氧化皮；夾具應具有必要的精度，將其穩(wěn)固地固定在工作臺上，擰緊螺絲時用力要均勻；工件裝夾的位置應有利于工件找正，并應與機床行程相適應，工作臺移動時工件不得與絲架相碰；對工件的夾緊力要均勻，不得使工件變形或翹起；大批零件加工時，最好采用夾具，以提高生產(chǎn)效率；細小、精密、薄壁的工件應固定在不易變形的輔助夾具上。如圖 ，這種方式裝夾方便、通用性強。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 懸臂式裝夾 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (2) 兩端支撐方式裝夾。 (3) 橋式支撐方式裝夾。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 兩端支撐方式裝夾 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 橋式支撐方式裝夾 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (4) 板式支撐方式裝夾。 (5) 復式支撐方式裝夾。其裝夾方便，特別適合于成批零件的加工。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 板式支撐方式裝夾 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 復式支撐方式裝夾 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 4) 加工路線的選擇 在加工中，工件內(nèi)部應力的釋放要引起工件的變形，所以在選擇加工路線時，應盡量避免破壞工件或毛坯結(jié)構(gòu)剛性。 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 圖 加工路線選擇之一 (a) 錯誤，從工件端面由外向里開始加工； (b) 正確，從穿絲孔開始加工 第 章 數(shù)控電火花線切割加工及編程 (2) 不能沿工件端面加工。 (3) 加工路線距端面距離應大于 5 mm，以保證工件結(jié)構(gòu)強度少受影響而發(fā)生變形。 (5) 當在一塊毛坯上要切出兩個以上零件時，不應該連續(xù)一次切割出來，而應從不同穿絲孔開始加工，如圖 。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲和包芯絲等。黃銅絲適合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度較好，蝕屑附著少，但抗拉強度差，損耗大，直徑在 ～ mm范圍內(nèi)，一般用于