线切割加工

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线切割加工范文第1篇

（华东交通大学，江西 南昌 330013）

摘 要：线切割加工过程中不同加工材料表现的加工质量有着明显的区别。在加工条件相同的情况下，不同加工材料在性能的表现上会有很大的不同，尤其是对线切割加工质量有着显著的影响。针对材料性能选择合适的工艺方式达到优化参数措施，提升加工质量的目的。

关键词 ：线切割加工；不同加工材料；加工质量

中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）03-0140-02

影响线切割加工质量的因素有很多，其中不同加工材料会产生不同的加工效果。因此我们对不同加工材料的性能要进行全面的了解，针对不同的加工材料采取相应的措施，这样才能够保证线切割加工效果的提升。本文对线切割加工中不同加工材料对加工质量的影响进行分析，明确不同加工材料的性能，对提升线切割加工理论创新与实践有着指导作用。线切割加工中主要涉及到的材料有黄铜、紫铜、铝材、碳素钢材以及石墨材料等。下面就针对以上材料对线切割加工质量的影响进行分析。

1 黄铜材料对线切割加工质量影响

黄铜材料的密度（8.4～8.5）g/cm-3，和其他材料相比属于比重较轻的材料，因此在加工上要保证切屑在工作液的表面，这样才能够不容易被循环液带走。在加工的过程中黄铜产生的火焰蓝色程度更浓，有着更加稳定状态。同时加工速度会更快，但是在黄铜的表面会相对粗糙一些。因此参数加工的选择要更加注重参数值的大小，这样能够保证黄铜表面纹路更加的细致，不会出现深粗情况。电压表与电流表也更加的稳定。在实际加工过程中切割φ12mm，厚5mm的黄铜薄片，使用的电压通常在80v以上，同时还要保障电流在2A以上。这时候的电压表与电流表出现的摆动幅度较大，会降低线切割材料表面的质量，在表面形成黑白纹路，同时纹路还会有发黑现象出现。这种黑白纹路交错出现，降低材料精细度，甚至会出现断丝现象。为了能够降低这种黑白交错条纹的出现程度，要选择合适的参数进行加工处理。改变导轮距离的活动线架能够缩短导轮与工件端面的距离，并且对线切割加工频率速度进行调整。这样能够使加工速度达到加工要求标准，消除负面影响。在正常情况下黄铜的熔点在1083℃，产生的放电间隙较小，电蚀量、排屑状态影响着加工速度。放电间隙与电参数之间会形成一定比例的线性关系。因此在黄铜材料加工的过程中对加工参数值的选择要适当，不然很容易造成加工间隙过小，影响到加工质量的提升。同时电蚀物在间隙的聚集越多，不能够及时的进行排除，很容易造成液相与气相出现混杂状态，提升工作液流动的阻力，使线切割速度受到影响。当电流密度增大的时候，会使放电间隙出现集中分布情况，这样使间隙状态出现恶化的发展趋势，并且会出现二次放电现象。工作的稳定性能够保证加工质量的提升。因此要保证加工表面质量的前提下，选择合适的电参数，提升工艺条件的选择，提升加工表面质量。

2 紫铜切割加工质量影响

在线切割加工过程中要实现加工材料精度与表面质量的提升需要控制好单个脉冲的放电能量，并且根据实际加工需求选择合适的峰值。这样就能够控制好脉冲的宽度，放电时间的缩短，使脉冲放电能量降低，这样形成的加工材料表面更加符合加工需求。紫铜材质较软，并且粘度较大，产生的比重为ρ=8.9g/cm-3，同时熔点会达到1083℃。这种情况就会使放电间隙变小，在切割的过程中排屑较为困难。直接影响到了加工速度。为了能够进一步提升加工质量，使加工材料更加符合要求，要相应的提升加工参数，降低对加工质量的影响。在加工的时候要特别的注意参数的选择应该控制在一定的区间，这样才不会影响到切割加工材料表面的光洁度。在一般情况下紫铜的熔点在1083℃，这就造成了紫铜放电间隙较小，同时材质较软的情况也限制了紫铜在放电过程中加工质量的提升。紫铜在加工过程中会在表面形成很多的粘稠物，对切割过程中的排屑会造成很大的影响，导致放电不稳定现象发生，不均匀的放电间隙将对切割产生负面影响。在切割过程中会出现反向情况，这样在切割的过程中会影响到速度的稳定性，并且在产生严重影响的时候会出现短路等情况。在切割不良的情况下，能够提升电极丝的抖动。因此紫铜在加工的时候为了能够进一步提升加工效率，需要相应的提升排屑能力，并且要保证加工质量不会受到影响。在此基础上要增大丝径，同时在小间隙切割的过程中保证电流承受的力较小，这样才能够更好的提升排屑能力保证加工材料质量的稳定提升。不利于获得理想的切割速度；但是要注意，丝径的增大也不能超过一定的限度，否则将造成切缝过大，切割速度反而降低，并且也难于加工出内尖角的工件。同时，为了提高切割速度，还可采取增加功放管只数和增大冲液压力及流速，以利于排屑，但冲液压力和流速的调节要适当，不能过大，否则又将引起丝的振动，造成工作液飞溅，使工件在加工中偏移，影响到工件位置精度，使丝的运动不平稳，导致加工精度的降低。为此，在小间隙紫铜材料的加工中，只要适当提高丝的张力，对冲液压力的调节适中，进口流量适中，喷流方向要包住上、下电极丝进口，工作液浓度不能过高，则能达到良好的循环条件，使其充分有效地冲洗粘在钼丝和窄缝间的电蚀物，从而确保良好的加工质量。另外，还要保持进给状态的稳定，严格控制短路，因为在小间隙、排屑不利的条件下，往往在“开始加工”、和“加工结束”阶段由于工件断面有凸点、毛刺等氧化物，在高频开关进刀时，由于钼丝和工件表面温度高、无间隙，很容易使工件表面发生烧伤氧化层，从而影响加工质量，甚至造成废品。

3 普通铝材加工质量影响

铝的比重为2.54g/cm-3，熔点为660℃，熔化潜热为 92cal。g-1.铝产生的放电间隙较大，能够保证切割速度持续加快。铝在加工过程中表现的稳定性，需要通过加工过程中参数的选择但是不能够保证加工表面质量，会在表面形成发黑现象。纹路较为粗糙。在保证表面施工质量的前提下，提升铝材加工质量，并且在选择参数的时候要选择较小数值，这样得到的切割表面能够符合加工要求，提升加工材料的质量对加工的影响。

4 石墨加工质量影响

石墨材料加工速度要明显慢与其他材料，石墨熔点在 3500℃，汽化潜热为1100cal。g-1，沸点Tf为3700℃。这可以说明石墨的导热性较差，并且在温度升高之后会达到3650℃，这时候的石墨电流上升率较低，汽化减少，切割速度明显降低。石墨熔点较高在同一条件下产生的放电间隙会逐渐的变小，这种发展趋势会导致电蚀量减少，影响到加工的稳定性。并且在加工过程中的排屑情况不畅通，使加工速度明显的降低。因此在切割φ10mm，厚5mm的石墨薄片，当工作电压从2档67V增大到4档80V，工作电流从0.6A增大到1.5A时。这时候的切割石墨过程中会出现反转现象，石墨在这个时候的加工间隙相对较小，但是会影响到排屑的情况，造成切割速度降低。因此针对石墨的这一特性，在加工的时候要选择合适的加工参数，并且对速度的把握要随时进行调整。防止在加工过程中出现短路情况，这样才能够维持一个合理的放电间隙。放电间隙大的时候，速度就会相应的加快。当间隙为零的时候，会造成加工短路情况的出现，并且这种情况超出一定时限的时候，只有电极丝回退，才能够消除这种现象的发生。石墨材料能够调节相应的变频速度，并且在一定程度上提升功放管数量。使加工更加的稳定，石墨表面光亮能够提升加工速度保证加工的质量。

5 碳素钢材对加工质量的影响

碳素钢的熔点一般在（1400-1500）℃之间，因此放电间隙比其他材料会更小。线切割速度也比其他材料要慢许多，造成的粗糙度也比较差。同时在经过乳化液处理之后，会在切割表面形成一定数量的黑色粘稠物，对表面质量的有着明显的影响。同时在切割的过程中会看到明显的火花，这主要是由于钢材的比重大造成的。碳素钢加工性能较好，在表面形成的切割碎屑会随着工作液随时进行排除。同时在没有经过加工淬火之后的钢产生的间隙较小，并且切割的速度较慢，但是经过加工淬火之后的钢间隙较大，并且加工之后的表面会很光洁，纹路相对细腻，质量稳定。因此在加工过程中为了能够保证切割的速度还要提升钢材料表面的质量，选择合理的参数对材料进行加工，这样才能够实现满意的加工效果，提升线切割加工效率。

6 结束语

紫铜的加工效果表面没有明显的纹路，并且加工过程中的火花极小，产生的粘稠物较多，不容易排屑除去，切割的速度明显较慢。针对这种情况可以选择合适的加工参数，增强相应的功放管数量，这样能够提升排屑情况。铝材在加工的时候火花较大，并且排屑情况良好，切割速度较快，在加工的表面会形成明显的黑白纹路，间距较宽，可以适当的减小加工参数，这样能够进一步的提升切割的质量。石墨与紫铜的加工效果相同，一般采取提升排屑能力，这样能够更好的提升加工速度。钢经过加工之后会在表面形成黑色物质，排屑的能力一般，但是纹路相对均匀，切割速度较快，效果较为明显。在改进的过程中可以适当增加参数，并且在一定程度上增加功放管的数量，这样就能够实现速度的提升。针对加工材料的具体性能选择合适的线切割加工技术对提升加工质量有着明显的促进作用。不同加工材料引起的不同加工效果需要在试验过程中对线切割性能数据进行比较分析，这样才能够得到更好的加工效果。线切割加工效果的提升对理论研究与实践创新都有着借鉴的作用。

参考文献：

（1）魏引焕，张晓燕。线切割加工中材料性能对加工质量的影响[J]。模具技术，2012，11（25）。

（2）魏引焕，张学礼。不同加工材料在线切割加工中对加工质量的影响[J]。机械设计与制造，2013，5（1）。

（3）吴俊超，陈爱霞，邓锐，沈元元。线切割加工工艺中加工参数对加工质量的影响分析及合理选择[J]。2012，1（15）。

线切割加工范文第2篇

关键词：线切割；后处理；多边形；偏移

Research algorithm of WEDM code post-processing

Yu Shengpin, Gu Wenwei, Huang He

Yibin vocational and technical college, Yibin, 644003, China

Abstract: Based on analysis of WEDM code data, a new method is proposed to transform one code to multiple code, and put forward a method to judge the work inside and outside, and the line and arc in the definition above the plane offset algorithm, and support part of the transformation method.

Key words: wire-cutting; post-process; polygon; offset

数控电火花加工是利用电腐蚀作用原理，对金属工件进行加工的一种工艺方法。电火花加工形式很多，其中电火花成形加工(简称电火花加工)和电火花线切割加工(简称线切割加工)的应用最为广泛。目前线切割加工采用的编码一般采用G代码或3B代码，其中3B代码为我国独创的程序格式，其针对性强，通俗易懂，为我国绝大多数快走丝线切割机床生产厂家采用。

当前线切割加工趋于经多次切割而获得较高精度表面，且第一次加工时，加工速度较低，放电波形稳定，每个加工脉冲放电能量基本稳定，在后续加工时能降低表面粗糙度值，在多次加工中根据加工次数选择不同的电参数和走丝速度，从而达到多次加工、提高加工精度的目的。在此加工过程中根据加工件是凸模或凹模而选择不同的切割方法。目前有两种方法，即往复切割与重复切割法。往复切割是在加工一件凸模或凹模时，先设定工件某一段暂不切割，作为支撑臂，然后让电极丝在设定的起切点和返回点之间往复切割，每切一次都可按设定的偏移量进行偏移，一直达到加工要求的尺寸。重复切割法则是不留支撑臂，电极丝按一个方向对工件进行加工。这就要求对线切割加工码进行相应的后处理以满足不同切割的需要。

线切割一次加工码的后处理首先是对加工码的分析，得出穿丝孔位置、加工形式、加工方向等信息，按实际加工的需要设置加工次数、分配每次加工量、设计支撑余量、加特定控制参数，生成多次处理加工码。其中加工形式判断、加工码的偏移、支撑余量的处理是关键性问题。本文侧重研究如何有效利用原有一次加工码，按往复切割与重复切割法对其进行变换，自动分析与处理该码并生成合格的多次加工码的方法与步骤，重点探讨了原有加工码的内外加工识别、对象偏移、支撑处理方法。通过此研究开发出了一套通用的一次加工码后处理软件，并已投入使用。

1 内外加工判断

对于一次加工3B代码(见表1)，其有穿丝孔位置和引线，对凸模或凹模一般都存在。在一般情况下，作为通用的判断方法，单通过加工码无法事前知道工件的形状，工件边界的构成是直线、圆弧或曲线，或者说工件的构成是由曲线所围成的封闭区域。内外加工判断依据为穿丝孔位置是在该封闭区域之内还是之外。对于点与多边形的关系问题现已提出了很多判断方法。针对多边形或多边形与圆弧或圆弧所围成的区域进行判断点与其位置关系问题，提出一种简洁、快速的判断方法。

表1 线切割3B文件代码

设穿丝位置点为P0(X0，Y0)，如果加工工件区域为多边形，则可定义其顶点为P1(X1，Y1)，P2(X2，Y2) ，…，PN(XN，YN)及多边形的各边P1P2，P2P3，…，PNP1。并构造线段P0Pi，其中Pi为临时二维点，即Pi(X，Y)。

根据射线交叉法，如果线段P0Pi与上述多边形的边分别相交，如果有偶数个交点，则说明穿丝点在多边形外，如果有奇数个交点则说明穿丝点在多边形内。

过穿丝点P0作射线P0Pi，选择多边形中顶点Pi，判断线段P0Pi与线段P1P2，P2P3，…，PNP1是否有交点。由于Pi是多边形上的点，所以P0Pi在与多边形求交的过程中已与线段PiPi+1有一个交点了(取一条线的一端点)，则只要求与其他线段是否有交即可，如果有交点数目和为奇数，则说明穿丝点P0在内部，在进行后处理时，无论是几次加工，钼丝都向内部偏移；反之，则只能向外进行偏移。所以问题的关键是判断两线段是否有交点。

设PmPl为构成多边形中的一段，P0Pi为过穿丝点P0所作的线段，假如线段PmPl和线段P0Pi所在直线相交，交点为Pk(Xk，Yk)，如果两线段是延长相交〔如图1(a)所示〕，Pk则为虚交点，则Xk＜X0和Xi，或者Xk＞X0和Xi ；如果两线段是实相交〔如图1(b)所示〕，Pk则为实交点，则X0＞Xk＞Xi，或者X0＜Xk＜Xi。只要判断Pk与 P0和Pi的坐标位置关系就可判断两线段是相交还是不相交。对于直线处于特殊位置则更易判断是否相交。

(a) (b)

图1 两线段相交判断

综上所述，遍列 P1P2，P2P3…，PNP1各边，得出实相交点数目，即可判断内外加工的类型。前面主要论述了工件是多边形的情况，如果工件的边中含有圆弧则可利用将圆弧分解为折线的方法构建新的多边形，按上述方法同样可以判断出穿丝点在其内部还是外部。

2 加工码的偏移算法

2.1 直线圆弧的偏移算法

在线切割加工码中只有两类线型：直线和圆弧。直线是通过方向和终点来定义的，而圆弧则是终点、起点相对圆心的坐标值、计数长度和加工码来定义的。对于单段直线的偏移是其起点和终点垂直于加工方向(与原直线平行)在上述多边形外侧或内侧偏移δmm(偏移量)得到；对于单段圆弧是其起点和终点沿着径向向内或外侧偏移δmm(偏移量)得到(如图2所示)。

图2 直线和圆弧外偏移

在图2中，直线偏移的结果是与其等长且平行的线段，圆弧偏移后也是圆弧，该圆弧是原圆弧的同心圆弧，起点和终点、圆心、原起点和终点同线。这样偏移的结果会造成如图2所示的加工掉段现象，也可能出现图3所示直线与直线、圆弧与直线、圆弧与圆弧偏移后相交的情况，为解决此问题则需对其进行补线处理或截线求交点处理(如图4所示)。对于补线的情况，一般采用补直线的方法；对偏移后相交则求出偏移后两线段的交点，以该交点代代替偏移后的两个交点。对于补线在进行逐条线段偏移过程中应进行排序处理，以避免加工顺序混乱。

图3 直线和圆弧内偏移

图4 补线与截线处理

2.2 偏移次数的奇偶性

当偏移次数等于1时，产生的偏移码与原码一致，没有发生变化；当偏移次数大于等于2，加工次数为偶数时，加工偏移对象与原加工码顺序相反；加工次数为奇数时，加工偏移对象与原加工码顺序一致。如图5所示，当偏移次数为奇数时，偏移顺序由“指令1”开始，到“指令N”结束；在进行下一次偏移时，偏移次数为偶数，偏移顺序由“指令N”到“指令1”结束。

图5 偏移次数奇偶性

对于不需支撑余量的多次加工码变换，按原加工顺序进行偏移变换，顺序由“指令1”“指令2”“指令3”……“指令N”，又从“指令1”开始，此时加工偏移对象与原加工码顺序一致(重复切割)；对于有支撑余量的多次加工码变换，支撑余量宽度应从“指令N”开始，按所需长度量从“指令N”截取，若“指令N”所代表线段长度不够，则应从“指令N-1”进行累截，直到所截长度与支撑宽度相等为止。奇次变换结束部分不再是“指令N”所在位置了，而应在被截线段位置开始作为起点进行偶次指令偏移变换(如图6所示)。

图6 支撑余量对偏移变换位置的影响

2.3 支撑余量处理

对于有支撑余量的多次变换，在进行变换以后还需要对支撑部分〔图7(a)中虚线所在位置〕进行多次切割。切割顺序应根据变换的次数和余量构成进行，图7中所示是进行4次切割加工变换，4次加工完成后，钼丝在如图7(b)所示“进行支撑余量切割”位置，处理时应对支撑部位丝转折点进行位置确定，并按图示序号进行多次切割。如果切割次数是奇数，“进行支撑余量切割”位置应在右则，加工方向应与图示相反。

(a) (b)

图7 支撑余量处理

3 结束语

线切割一次加工码的构成较简单，但是对其进行多次加工变换涉及的问题相对较多，除应注意本文所述变换的关键要素之外，还应注意加工方向、过切保护、支撑余量跨线段多次变换等问题，本文所述设计思路与相应解决方法已在实际工程中得以应用，并开发出了一套有效的变换软件，变换结果如图8所示。

(a) 一次加工码； (b)三次加工(无支撑余量)；

(c) 三次加工(有支撑余量)

图8 一次加工码变多次加工码

参考文献

[1] 刘润涛.一种简单多边形凸包的新线性算法[J].工程图学学报,2008,2:89-92.

线切割加工范文第3篇

关键词：实习教学 材料利用 任务驱动 操作基础

数控电火花线切割加工又称线切割，线切割加工原理是利用脉冲火花放电，蚀除金属、切割成型，主要用于加工各种形状复杂和精密细小的二维工件。线切割机床也是模具生产加工不可缺少的重要设备之一，因此线切割生产实习也成为了很多技工学校模具专业和数控专业的主干科目。而现在很多企业也都购置了线切割设备，学校如何使学生更好地掌握线切割的操作技能已成为一个不可忽视的问题。

一、存在问题

一是很多学校缺少实习教学的资金投入，总是在节约材料和节省开支，从而使学生接触先进的设备机会很少，所学工艺陈旧。

二是教师的专业技能水平不高，很多教师只管教学，而忽视生产，所教内容与企业实际生产要求相差甚远。

三是教学方法过于陈旧，不利于提高学生学习的积极性和主动性。

四是忽视设备的保养和团队精神的培训。

二、探索和实践

1.组织教学

多数班级一般由30～50人组成，而学校的设备相对有限，因此合理进行学生分组，分模块，对整个教学过程和学生能否更好地掌握相关技能至关重要。

对学生进行分组，在条件允许的情况下，5人一个小组较好，这样能够更好地锻炼学生的团队协作能力。通过一段时间的学习之后，学生中会出现接受能力强，技术掌握好的同学，这时可以对学生重新分组，以确保每个组都有带头人，带动大家的学习，发挥集体的力量。

2.教学环节

无论什么专业，安全教育都是重中之重。如：在进入车间的第一节课上，首先要介绍车间的基本情况，让学生了解自己的学习环境，熟知车间的重要开关和安全通道等。由于是分组学习，在教学过程中就应强调团队的协作加工意识。在学习过程中，理论部分可以集中进行讲解，实习操作方面可以先进行集中讲解，再对小组进行加强。

3.实习材料

生产实习中使用什么样的材料，对整个实习教学过程影响甚大，首先要保证学生的学习质量，其次必须控制好教学成本。时下物价高涨，教学成本也是如此，好在线切割主要加工二维平面零件，在实习过程中不用过分地要求材料的尺寸，以“小而精”的形式进行加工练习，可以在保证加工时间的情况下，学习尺寸控制为主要方法。可利用一些已经加工过的废弃工件，如：钳工实习用过的板材，用这些板材中较完整的部分进行加工练习。教师除了让学生学习掌握线切割的加工操作外，还要培养学生建立合理利用材料的意识。

三、任务驱动

短期实习班级，一般实习期为5周150个学时，以任务驱动的方式，要求大家在课堂上完成。学生在学习的初期，由于接触到的是新鲜知识，学习的积极性较高，我们以由浅入深的原则，在课堂教学中先让大家了解电火花线切割的加工原理，让大家得到上机操作的机会。任务驱动的具体方法实施如下。

1.任务一：线切割编控软件的学习及机床保养

为了让学生更好地掌握线切割编控软件，以作业的形式布置，并介绍机床的保养问题，可以确保每个同学都能自行操作软件，并做好机床保养。

2.任务二：“小方块”的加工

由于班级人数校多，教师必须确保学生有足够的上机操作时间，选择加工零件应该是图形简单、尺寸小，便于加工的材料。选择加工小方块（图1）可以获得很好的效果，该零件尺寸小、加工时间短，加工后容易测量，可选用钳工加工中用过的8mm废弃板料。在零件加工时，教师应让学生掌握以下技术要求：

（1）编控软件功能的基本使用。

（2）补偿值的计算与设定。

（3）电参数的正确编写。

（4）正确的停开机方法。

（5）加工路径的正确选择。

3.任务三：“方孔”的加工

该任务的材料取自钳工的钻孔练习工件，在已钻好孔的基础上加工出方形小孔（图2）。尺寸根据已有的底孔进行设定，通过加工内孔工件掌握线切割的基础技能——“穿丝”，加工该零件要达到以下技术要求：

（1）掌握穿丝的技巧，达到可以单独熟练操作。

（2）通过该练习，了解凸、凹件加工时补偿量的区别。

4.任务四：3B手工编程

在生产中，自动化的程度越来越高，手工编程这种工作量大的操作方法，只有图形简单的工件才会使用，且这一课题的趣味性不强，所以主要以穿插教学为主。完成这一课题要求达到以下几点：

（1）能够编写常用的3B代码。

（2）能够在编控系统中完成3B代码的读入。

（3）能用所编写的程序加工出合格的工件。

5.任务五：“趣味文字”加工

在经过一段时间的实习之后，学生的学习热情会有所下降，从而影响到学习的效果。因此，在这一阶段可以通过一些简单有趣方法，提高学生的学习热情。加工文字可以说是线切割趣味教学中的经典，教师可以让每个学生通过加工自己的姓名，来提高学习的积极性。

（1）CAXA线切割软件的使用基础。

（2）程序的编写和导出。

（3）材料的合理利用，做好材料的管理。

6.任务六：凸、凹复合零件“回”形件的加工（图3）

这一任务的主要目的就是巩固和提高学生的操作能力和思考能力，完成这一任务要求学生在不使用“跳步”功能的情况下，能够准确地移动工作台，使孔和轴准确地定位，能够更好地锻炼学生对补偿值的理解，同时在这个任务中，学习储丝筒的行程调节、钼丝的张紧。完成这个零件加工要求达到以下几点：

（1）能够正确地制定出加工工艺。

（2）准确移动工作台的具体操作。

（3）在学习过程中掌握储丝筒行程的调节。

（4）掌握钼丝的张紧方法。

7.任务七：定位切割

这个作业如图4所示，学生在加工前的准备工作较多，工件需要通过百分表进行校正，并要校正钼丝的垂直度，通过碰边的方法准确地定位钼丝的位置，再把钼丝移动到正确的坐标进行加工，完成这一任务的要求如下：

（1）掌握百分表的使用方法。

（2）掌握钼丝的校正方法。

（3）碰边技巧的学习。

（4）钼丝与工件间击穿火花的判别。

（5）学习并掌握钼丝安装的方法。

（6）碰边分中的数值计算。

8.任务八：冲裁模具模板加工

目前我国大部分线切割机床主要服务于模具加工行业，其中又以冲裁模具最具代表性，冲裁模具根据产品的不同，复杂程度也会相应的不同。学校在学生的技能培养上主要是以基础为本，再逐步进行提高，因此这一任务被安排在后面进行。这一任务的目的是检验学生对线切割加工的独立操作能力，完成本次任务要求。

（1）熟练的基本操作技巧。

（2）能够根据尺寸的要求设定不同的补偿值。

（3）利用AutoCAD所画的图形，变换格式后，在“HF编控系统”和“CAXA线切割”，完成跳步加工的程序编写。

（4）掌握小孔径通孔的加工及钻孔工艺。

（5）正确地理解和应用线切割中的跳步加工。

四、结束语

在整个实习教学过程中，所有的学习任务都是以简单、易于加工的图形为主，这样确保工件可以在短时间内完成，从而也保障了大家上机的时间。在教学过程中，为了让学生在任务的驱动下，认真地落实任务内容。通过一系列的实习小任务，让学生掌握线切割的基本操作，如：电火花加工的原理、编程、加工线路选择、电参数的选择、穿丝、装丝、储丝筒行程调节、钼丝校正。在学习中每完成一个任务，学生就能掌握线切割的一项基础操作，通过学习任务的累积，使学生可以更加全面地完成对线切割机床的操作。整个实习教学过程中，一直以利用废旧材料加工的方式进行，培养学生在材料利用方面的节约意识，收到了良好的效果。

在技工院校的实习教学中，学校应让实习内容更加贴近实际生产，而电火花线切割实现这一点相对比较简单，所以实习中的操作更应贴近实际，通过任务驱动的方式，以简单的零件加工，让大家在学习时拥有更加充足的时间。

参考文献：

[1]詹华西主编.电切削加工技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.

[2]单岩，夏天，赵雅杰编著.数控线切割加工[M].北京：机械工业出版社，2008.

线切割加工范文第4篇

【关键词】 精密线切割加工 工件余留部位切割 工件精密切割

目前的高精度、高强度工件加工工作中，用到最多的切割方法是用电火花线切割机进行切割，相比于传统的切割工具，具有更高的切割强度与精度。而随着科技技术的不断发展，许多工件正在走向复杂化，不光具有很高的强度与精度要求，还有更加复杂的结构，很容易出现许多难以加工的余留部位，传统的线切割加工工艺已经渐渐地满足不了工件加工的需求。

1 使用传统电火花线切割机加工方法的不足

传统的电火花线切割机加工方法的不足主要体现在精密复杂的高强度工件加工的时候，对于工件余留部位的加工难以解决。这类工件的余留部位，由于本身的高强度，一般的切割设备难以完成，而如果一次性用线切割方法切割又容易受到工件复杂结构的影响，破坏工件的精度。而要采用多次加工的方法进行余留部位的线切割，又容易出现电火花线电路断电的情况，无法持续进行线切割加工。

特别是线切割工作时的断电情况更是难以避免，因为工件中的余留部位通常是不规则地分布在工件多处，在切割时导电回路一旦切割掉一块余留部位，就肯定会导致电火花切割机器断电。因此，鉴于传统切割方法在对精密工件余留部位进行切割时所存在的不足，就必须要采用更加新颖的技巧来处理。

2 精密工件余留部位的切割加工处理方法

要解决精密工件余留部位的切割问题，最关键的切入点是要解决切割设备的断电问题，让电火花线切割机能够进行持续的切割工作。为了解决这一情况，就要保证在切割过程中一直有导体与切割回路连接，保持电路畅通。本文讨论的解决思路是使用铜作为导体保持电火花线切割的电路连接。

（1）铜导体的选择。为了保持工件的精密性，应该选用较为光滑干净的薄铜片作为材料，铜片要具有一定的可塑性，方便对其进行整形处理。选用的铜片分别作为两种情况下的导电用途，一种是将铜片固定在被切割部分作为导电之用，另一种是将铜片作为填充物塞入切割部分的间隙中使其起到导电的作用。

（2）铜片固定在切割部分的方法。将铜片固定在切割部位与母体材料之间，就是为了切割部分在切割时有好的定位，从而保障工件的切割加工质量。铜片的固定法相对来说较为简单，只需要将铜片整形并插入切割缝隙，用粘贴材料固定就可以了。1）铜片整形：将选用的铜片进行整形处理主要是为了提高切割时的精度，保证切割质量。一般是将一根铜片折叠成一长一短的两部分，并将两部分合并在一起用小锤锤平，最后再将铜片重叠部分的弯曲处修成尖状，就基本上完成了对铜片的整形。2）铜片固定：将铜片固定这一步是一项比较细致的工作，在将铜片塞入缝隙中的时候既不能太紧也不能太松，太紧有可能会损伤到工件表面，而太松则很容易不导电，起不到固定铜片应有的效果。因此为了形成良好的导电性，一般使用粘贴材料对铜片进行辅助固定，比如说常用的环氧树脂瞬时快干胶，就是一种非常合适的粘贴材料。另外，在固定铜片时，为了使喷嘴靠近工件，增加工件切割精度，需要在铜片插入缝隙后将其外面的一段掰下，使其与工件表面贴合。将AD段铜片掰下与工件表面贴合之后，就可以使切割喷嘴与切割部位的D点更好地接近，保证工件余留部位的精密加工。

（3）铜片填充在加工缝隙中的方法。在加工缝隙中填充入铜片的目的同样是为了导电，只是由于适合的情况不一样，铜片固定所用的粘贴材料不导电，在遇到要使铜片与加工缝隙内部紧密接触的情况时，就需要用到铜片填充的方法充实加工缝隙。在填充缝隙之前，和固定铜片的方法一样，也需要对铜片进行整形处理，其整形步骤可以参考上文，整形形状也大致与铜片固定方法的整形形状相同。而铜片填充进入加工缝隙时，通常是以对称布置为原则，使填入的铜片松紧程度适中即可以了。而在一些如齿轮加工等不方便加入铜片的工件中，也可以将铜片换成铜丝。总之，可以根据具体的工件形状来选择合适的铜导体。

（4）电火花线切割方法。对切割缝隙进行了精密度提高以及切割设备的持续性导电处理之后，就可以进行下一步的正式切割了。在切割时所用的方法与寻常的精密工件的切割加工类似，只是在工件余留部位的切割中，更需要提高加工的精密度，让工件在不受到额外损伤的同时能够完成完美切割，以高效高质的效果应用到生产当中。如图，左边的工件是采用加入铜片的方法，而右边的工件没有加入铜片。通过对工件中每一个齿口弧度的对比可以发现，加入铜片进行加工所得到的工件具有更加高的精密度。

3 精密线切割加工工件余留部位的技巧注意要点

要使以上的工件余留部位的精密高强度加工成功实现，除了掌握其基本处理方法之外，还要知道切割处理中的技巧要点，在加工时对其要点多加注意，特别是对容易被忽视的细节更要着重关注。

（1）在固定或者填充铜片的时候要注意铜片的对称分布，并要将其塞紧，以免加工工件发生偏移，对加工的精度造成影响。特别是固定铜片时，在没有用粘贴材料进行加固处理之前，就应该使铜片具有一定的稳定性，否则难免会出现工件部位的偏移。（2）在使用粘贴材料的时候，要注意粘贴材料尽量不要靠近工件需要切割的余留部位。因为所用的粘贴材料多为液体，如果过于靠近余留部位的话，很容易造成切割设备的堵塞，中断切割工作进行。（3）在将铜片填充如加工缝隙的时候，要注意铜片表面的光滑洁净。因为加工工件虽然具有高强度，但其对精密度的要求同样非常高，如果铜片表面过于粗糙，则非常容易对工件造成损伤，对于精密工件的加工来说，一点微小的损伤往往就代表着极大的加工偏差。

4 结语

通过对精密线切割加工在工件余留部位中的应用探讨可以发现，采用铜片进行导电改进的方法非常具有实用性。并且所使用到的材料都比较廉价，更可以在工件加工过程中现场制作，具有很高的推广性。总体来说，这种工件余留部位的加工处理方法简单易行、经济实惠，可以为精密高强度工件的加工精度与加工效率起到较大的提升作用。

参考文献：

[1]陆奎.电火花线切割加工中工件表面质量控制[J].华章，2010，15：190-191.

线切割加工范文第5篇

关键词：超硬刀具材料；切割加工；效率

中图分类号：TG714 文献标识码：A

最近几年，在零件加工行业出现了各种各样的新型刀具材料，在这些材料当中，超硬刀具材料有着非常明显的优势，其具备非常优秀的切削性能，加工速度也非常快，所以得到了非常广泛的关注，这种材料在制作刀具的时候被当做是一个非常先进的材料。但是这类刀具因为有其自身的特性使得切削加工的效率受到了一定的影响，这也是我们需要注意的。

1 影响线切割加工效率的因素

1.1 高频脉冲电源的电参数。放电加工的效率实际上是单个脉冲放电效果的累积，工件的蚀除速度v与单个脉冲的能量、脉冲电源的频率有如下关系：v=KWfΨ。式中：K为工艺系数；W为单个脉冲的能量；f为脉冲频率，f=1/T；Ψ为有效脉冲利用率。单个脉冲放电的能量取决于放电电压、放电电流和放电的持续时间，所以单个脉冲的放电能量为：W=K′ITon。式中：K′为工艺系数；I为脉冲峰值电流，A；Ton为脉冲宽度，Ls。所以，提高电火花加工效率的一个非常重要的方法就是要不断的也提高脉冲的频率，拓宽脉冲的实际宽度，不断的提升放电的电流，采取有效的措施减小脉冲之间的间隔，这样也就可以很好的提高单位时间内通过的脉冲个数。但是在生产的过程中，一定要充分的考虑到上述因素之间所存在的影响对于整个工艺指标所构成的影响，只有这样才能更好的保证加工的质量和效率。

1.2 被加工材料的热力学性质。被加工材料的热力学性质有很多，比如熔点、导热率、比热容等，每一次脉冲在放电的过程中，放电通道的正负极会在很短的时间内就获得巨大的热量，这些热能因为热力传导的作用分散在了工作液或者是其他的工作部件，其他的能量会使得电机出现熔融和汽化等过程，同时形成了过热蒸汽面而抛出，在脉冲的放电量完全相同的条件下，被加工材料的熔点越低，其加工中的障碍也就越多，切割加工的效率也就受到了十分不利的影响，此外，如果材料的导热率较大，因为产生的热量会在很短的时间之内就分散到了其他部分，所以切割加工难度也大大增加。

1.3 工作介质的特性。在电火花加工的时候，工作也主要是起到了绝缘、压缩放电通道以及冷却的作用，如果电介质具有良好的性能，此外工作液的密度也比较大的情况下就会对放电通道的压缩起到非常积极的作用。

2 超硬刀具材料的组织结构和物理特性

材料组织结构，超硬刀具材料如果按照制造制造方法可以分成两种类型，一种是聚晶类，一种是气相沉积类，PCBN和PCD复合片在制造的过程中主要采用的是粉末冶金的方式，在制作中通常是将人工金刚石抑或是CBN材料粉末采用粘结剂材料进行充分的搅拌，在经过高温和高压的煅烧处理之后制成的，金相组织主要呈现出了团块状的特征。CVD复合片主要是气相沉积的方法去完成所有的制造环节，在基体材料当中主要选择的是金刚石厚膜，它在结构上比较类似于单晶金刚石。材料的热力学特性。超硬刀具材料的导热系数高，一般约为钢材的几倍到十几倍，远比一般刀具材料大，因此放电加工中因热量传导而致的能量损失不容忽视。

3 线切割加工效率低的主要原因

当前已经得到了十分广泛应用的高频脉冲电源主要是针对普通的加工材料展开设计工作的，它的电参数也就决定了放电脉冲能量会受到非常明显的限制，对于超硬刀具材料的切割加工而言，因为材料本身就具备非常显著的特征，对于火花放电的能量和放电的具体形式提出了较为严格的要求。其要具备非常丰富的放电能量，所以，现有的高频脉冲电源加工已经无法满足超硬刀具切割加工的实际需求，这也是使得切割加工效率一直得不到改善的一个重要的因素。在中段的原因当中，最为关键的原因还是高频电源自身的放电能力已经不能满足潮涌刀具切割加工的需要，这从加工中，电流数值较小，放电火花出现了暗红色的现象就可以充分的得到佐证，放电能量不足之所以会出现有可能是因为电源电压的数值相对较低，还有可能是因为放电电流受到材料特性的影响而出现了非常严重的压降现象，这样也就使得放电电压数值过小。因此，采用传统的线切割机来完成超硬刀具材料的加工是十分困难的，甚至是完全不可能的。

4 提高加工效率的途径

4.1 提高高频电源的输出脉冲电压幅值。如果可以采取有效的措施不断的增强高频电源输出脉冲的电压幅值，在加工的过程中就能够对放电电流加以控制，从而减少电压损失，保证放电间隙的放电电压数值，在实际的处理中，功率电子器件的性能与质量也可能会对刀具的性能构成非常明显的影响。

4.2 减小高频电源的内阻，采用脉冲前沿陡峭的波形。采用这种方式可以十分有效的减少在超硬材料上所产生的热损失。陡峭脉冲前沿可以使得电机穿过程中所产生的爆破力大大的提升，从而也就使得电蚀物清除更加彻底，这对加工精度的控制也有着十分积极的作用。

4.3 采用较大的脉冲宽度和较小的脉冲间隔。如果脉冲的宽度不断的增加，就可以使得放电的电流不断的升高，这样也就使得单位脉冲的能量大大增加，超硬刀具材料自身的厚度并不是很大，这一特性使得加工时工作介质的循环十分便利，减少了电蚀现象所产生的不利影响，此外也能改善其运行的质量。

4.4 选用介电系数较高的工作介质。这种方式可以使得脉冲提高之后材料的绝缘性明显提升，此外也能使输出能量密度大大提升，改善的实际质量和效果，这样也就使得加工的效率和质量都得到显著的提升。另外，还需要在电极丝可以承受的工作电流条件下开展试验工作，对不同的工艺参数进行适当的调整，电参数对线切割加工的效果和质量会产生十分明显的影响，因此我们需要探究最佳的工艺参数。

结语

在使用超硬刀具材料进行切线加工的时候，很多因素都会对加工的效率产生十分重大的影响，因此，我们需要对其影响因素进行全面的分析，之后采取有针对性的措施对切割加工的效率加以提升，只有这样，才能更好的保证加工的效果。