线切割(快走丝)培训课件

1、目标重点内容问题作业线切割加工的基本原理线切割加工的基本原理与电火花成形加工相同，但与电火花成形加工相同，但加工方式不同，它是用细金加工方式不同，它是用细金属丝作电极。线切割加工时，属丝作电极。线切割加工时，线电极一方面相对于工件不线电极一方面相对于工件不断地移动断地移动( (慢速走丝是单向慢速走丝是单向移动，快速走丝是往返移移动，快速走丝是往返移动动) )，另一方面，装夹工件，另一方面，装夹工件的十字工作台，由数控伺服的十字工作台，由数控伺服电动机驱动，在电动机驱动，在x x、y y轴方向轴方向实现切割进给，使线电极沿实现切割进给，使线电极沿加工图形的轨迹运动对工件加工图形的轨迹运动对工件进

2、行切割加工。进行切割加工。 线切割加工的原理线切割加工的原理目标重点内容问题作业(a) 加工示意图543211绝缘底板；2工件；3脉冲电源；4滚丝筒；5电极丝(b) 线切割加工原理示意图线切割加工线切割加工目标重点内容问题作业各种零件的加工各种零件的加工棱锥体形件棱锥体形件目标重点内容问题作业冷冲凸模的加工冷冲凸模的加工多孔窄缝加工多孔窄缝加工目标重点内容问题作业线切割加工零件线切割加工零件目标重点内容问题作业线切割加工机床分类线切割加工机床分类快速走丝线切割机床（快速走丝线切割机床（WEDM-HSWEDM-HS） ( (我国专用）我国专用）慢速走丝线切割机床（慢速走丝线切割机床（WEDM-L

3、SWEDM-LS）目标重点内容问题作业快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业线切割加工机床的型号线切割加工机床的型号国标规定的数控电火花线切割机床的型号。国标规定的数控电火花线切割机床的型号。如：如： D D K K 7 7 7 7 2525机床工作台宽度为机床工作台宽度为320mm320mm特性代号，数控机床特性代号，数控机床类别代号，电加工机床类别代号，电加工机床组代号，

4、电火花加工机床组代号，电火花加工机床系代号，快走丝线切割机床系代号，快走丝线切割机床目标重点内容问题作业切割机床简介切割机床简介总体上都可分总体上都可分为：主机，数控装为：主机，数控装置，脉冲电源。置，脉冲电源。目标重点内容问题作业组成组成机床本体机床本体脉冲电源脉冲电源数控系统数控系统工作液循环系统工作液循环系统快走丝线切割机床快走丝线切割机床目标重点内容问题作业机床本体：机床本体：主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成。主要由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成。123651上丝机构；2工作台；3丝筒电机；4撞杆；5接近开关；6运丝启停开关4目标重点内容问题作业目标重点内容问题作业脉冲电源

5、：脉冲电源：电火花线切割加工的脉冲电源与电火花成型加工作电火花线切割加工的脉冲电源与电火花成型加工作用的脉冲电源在原理上相同，不过受加工表面粗糙度用的脉冲电源在原理上相同，不过受加工表面粗糙度和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工脉冲电源和电极丝允许承载电流的限制，线切割加工脉冲电源的脉宽较窄的脉宽较窄(2(260 s)60 s)，单个脉冲能量、平均电流，单个脉冲能量、平均电流(1(15 A)5 A)一般较小，所以线切割总是采用正极性加工。一般较小，所以线切割总是采用正极性加工。目标重点内容问题作业3 3数控系统：数控系统：作用作用轨迹控制轨迹控制脉冲电源脉冲电源精确地控制电极丝相对精确地控制

6、电极丝相对于工件的运动轨迹，使零件于工件的运动轨迹，使零件获得所需的形状和尺寸。获得所需的形状和尺寸。根据放电间隙大小与放电根据放电间隙大小与放电状态控制进给速度，使之与工状态控制进给速度，使之与工件材料的蚀除速度相平衡，保件材料的蚀除速度相平衡，保持正常的稳定切割加工。持正常的稳定切割加工。 目标重点内容问题作业主要主要组成组成工作液箱工作液箱工作液泵工作液泵流量控制阀流量控制阀作用作用及时地从加工区域中排除电蚀产物，并连续及时地从加工区域中排除电蚀产物，并连续充分供给清洁的工作液，以保证脉冲放电过程稳充分供给清洁的工作液，以保证脉冲放电过程稳定而顺利地进行。定而顺利地进行。（一般采用专用乳

7、化液）（一般采用专用乳化液）3 3工作液循环系统：工作液循环系统：进液管进液管回液管回液管过滤网罩过滤网罩目标重点内容问题作业线切割主要工艺指标线切割主要工艺指标1 1切割速度：切割速度：切割速度切割速度最高切割速度最高切割速度在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，在保证一定的表面粗糙度的切割过程中，单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面单位时间内电极丝中心线在工件上切过的面积的总和，单位为积的总和，单位为mm2/minmm2/min。在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能达到的最大切割速度。所能达到的最大切割速度。 切割效率切割效率每安培电流的切割速度称为

8、，一般切割每安培电流的切割速度称为，一般切割效率为效率为20 mm2/(minA)20 mm2/(minA)。 目标重点内容问题作业2 2加工精度：加工精度：指所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度指所加工工件的尺寸精度、形状精度和位置精度的总称。的总称。3 3表面粗糙度：表面粗糙度：在我国和欧洲表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差在我国和欧洲表面粗糙度常用轮廓算术平均偏差Ra(m)来表示，在日本常用来表示，在日本常用Rmax来表示。来表示。目标重点内容问题作业电参数对工艺指标的影响电参数对工艺指标的影响1 1峰值电流：峰值电流：放电峰值电流增大，单个脉冲能量增多，工件放电峰值电流增大，单个脉冲能

9、量增多，工件放电痕迹增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度放电痕迹增大，故切割速度迅速提高，表面粗糙度数值增大，电极丝损耗增大，加工精度有所下降。数值增大，电极丝损耗增大，加工精度有所下降。但当其达到一定临界值后，若再继续增大峰值但当其达到一定临界值后，若再继续增大峰值电流，则加工的稳定性变差，加工速度明显下降，电流，则加工的稳定性变差，加工速度明显下降，甚至断丝。甚至断丝。目标重点内容问题作业 2 2脉冲宽度脉冲宽度titi： 增大脉冲宽度增大脉冲宽度t ti i，线切割加工的速度提高，表面，线切割加工的速度提高，表面粗糙度变差。同时，随着脉冲宽度的增加，电极丝损粗糙度变差。同时，随着脉冲宽度

10、的增加，电极丝损耗也变大。当脉冲宽度耗也变大。当脉冲宽度t ti i增大到一临界值后，线切割增大到一临界值后，线切割加工速度将随脉冲宽度的增大而明显减小。加工速度将随脉冲宽度的增大而明显减小。 3 3脉冲间隔脉冲间隔toto： 减小脉冲间隔减小脉冲间隔toto，脉冲频率将提高。脉冲间隔，脉冲频率将提高。脉冲间隔toto在电火花加工中的主要作用是消电离和恢复液体介质在电火花加工中的主要作用是消电离和恢复液体介质的绝缘。脉冲间隔过大会使加工速度明显降低，严重的绝缘。脉冲间隔过大会使加工速度明显降低，严重时不能连续进给，加工变得不稳定。时不能连续进给，加工变得不稳定。目标重点内容问题作业 线切割加工

11、因脉宽较窄，所以都用正极性加工，线切割加工因脉宽较窄，所以都用正极性加工，否则切割速度变低且电极丝损耗增大。否则切割速度变低且电极丝损耗增大。4 4极性：极性：目标重点内容问题作业非电参数对工艺指标的影响非电参数对工艺指标的影响1 1电极丝的选择：电极丝的选择： 目前电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼目前电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼丝、钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、铜钨丝等。快走丝、钨丝、钨钼合金丝、黄铜丝、铜钨丝等。快走丝线切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝，慢走丝丝线切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝，慢走丝线切割加工中广泛使用直径为线切割加工中广泛使用直径为0.1 mm0.1 mm以上

12、的黄铜丝以上的黄铜丝作为电极丝。作为电极丝。目标重点内容问题作业2 2电极丝的直径：电极丝的直径： 电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。电极丝的直径是根据加工要求和工艺条件选取的。在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极丝。在加工要求允许的情况下，可选用直径大些的电极丝。细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工细电极丝的优点是可以得到较小半径的内尖角，加工精度能相应提高。精度能相应提高。目标重点内容问题作业3. 3. 走丝速度：走丝速度：0246810 12 14102030405060vs / (m / s)vw / (mm2 / min)快速走丝方式丝速对加工速度的影响快

13、速走丝方式丝速对加工速度的影响目标重点内容问题作业vs / (mm / s)vw / (mm2 / min)02468 10 12 141234慢速走丝方式丝速对加工速度的影响慢速走丝方式丝速对加工速度的影响目标重点内容问题作业4 4电极丝往复运动：电极丝往复运动： 快走丝线切割加工时，加工工件表面往往会出快走丝线切割加工时，加工工件表面往往会出现黑白交错相间的条纹，电极丝进口处呈黑色，出现黑白交错相间的条纹，电极丝进口处呈黑色，出口处呈白色。口处呈白色。电极丝运动方向工件加工表面目标重点内容问题作业工件电极丝 电极丝往复运动还会造成斜度。电极丝上下运动电极丝往复运动还会造成斜度。电极丝上下运

14、动时，电极丝进口处与出口处的切缝宽窄不同。宽口是时，电极丝进口处与出口处的切缝宽窄不同。宽口是电极丝的入口处，窄口是电极丝的出口处。电极丝的入口处，窄口是电极丝的出口处。电极丝上下工件切缝剖面示意图切缝剖面示意图电极丝运动引起的斜度电极丝运动引起的斜度 目标重点内容问题作业5 5电极丝张力：电极丝张力：57910243036张力 / Nvw / (mm2 / min)电极丝张力与进给速度图电极丝张力与进给速度图目标重点内容问题作业6.6.工作液：工作液： 在相同的工作条件下，采用不同的工作液可以得到在相同的工作条件下，采用不同的工作液可以得到不同的加工速度、表面粗糙度。不同的加工速度、表面粗糙

15、度。 电火花线切割加工的切割速度与工作液的介电系数、电火花线切割加工的切割速度与工作液的介电系数、流动性、洗涤性等有关。快走丝线切割机床的工作液有流动性、洗涤性等有关。快走丝线切割机床的工作液有煤油、去离子水、乳化液、洗涤剂液、酒精溶液等。但煤油、去离子水、乳化液、洗涤剂液、酒精溶液等。但由于煤油、酒精溶液加工时加工速度低、易燃烧，现已由于煤油、酒精溶液加工时加工速度低、易燃烧，现已很少采用。很少采用。 目前，快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液，目前，快走丝线切割工作液广泛采用的是乳化液，其加工速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离其加工速度快。慢走丝线切割机床采用的工作液是去离子水和煤

16、油。子水和煤油。目标重点内容问题作业工作液工作液工件工作液工作液工作液 工作液 放电产物放电产物电极丝(a) 单向喷入方式(b) 双向喷入方式工作液喷入方式对加工精度的影响工作液喷入方式对加工精度的影响目标重点内容问题作业7.7.工件材料及厚度：工件材料及厚度： 材料不同，加工效果不同，这是因为工件材料不同，材料不同，加工效果不同，这是因为工件材料不同，脉冲放电能量在两极上的分配、传导和转换都不同。从脉冲放电能量在两极上的分配、传导和转换都不同。从热学观点来看，材料的电火花加工性与其熔点、沸点有热学观点来看，材料的电火花加工性与其熔点、沸点有很大关系。很大关系。 碳(石墨) C 钨 W 碳化钛

17、 TiC 碳化钨 WC 钼 Mo 铬 Cr 钛 Ti 铁 Fe 钴 Co 硅 Si 锰 Mn 铜 Cu 铝 Al 熔点 3700 3410 3150 2720 2625 1890 1820 1540 1495 1430 1250 1083 660 沸点 4830 5930 6000 4800 2500 3000 2740 2900 2300 2130 2600 2060 目标重点内容问题作业0102034vw / (mm2 / min)h / mm2慢速走丝时工件厚度对加工速度的影响慢速走丝时工件厚度对加工速度的影响 目标重点内容问题作业020406080 h / mm20406080vw /

18、 (mm2 / min)快速走丝时工件厚度对加工速度的影响快速走丝时工件厚度对加工速度的影响目标重点内容问题作业8.8.进给速度：进给速度： 正常的电火花线切割加工就要保证进给速度与蚀除正常的电火花线切割加工就要保证进给速度与蚀除速度大致相等，使进给均匀平稳。速度大致相等，使进给均匀平稳。 若进给速度过高若进给速度过高( (过跟踪过跟踪) )，即电极丝的进给速度明，即电极丝的进给速度明显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短显超过蚀除速度，则放电间隙会越来越小，以致产生短路。当出现短路时，电极丝马上会产生短路而快速回退。路。当出现短路时，电极丝马上会产生短路而快速回退。当回退到一定的距

19、离时，电极丝又以大于蚀除速度的速当回退到一定的距离时，电极丝又以大于蚀除速度的速度向前进给，又开始产生短路、回退。度向前进给，又开始产生短路、回退。 这样频繁的短路现象，一方面造成加工的不稳定，这样频繁的短路现象，一方面造成加工的不稳定，另一方面造成断丝另一方面造成断丝. .目标重点内容问题作业对工件对工件表面质量表面质量进给速度过高进给速度过高进给速度过低进给速度过低进给速度稍低进给速度稍低 会频繁出现短路，造成加工不稳定，平均加工速度降低，加工表面发焦，呈褐色，工件的上下端面均有过烧现象。进给速度适宜进给速度适宜 导致加工不能连续进行，加工表面亦发焦，呈淡褐色，工件的上下端面也有过烧现象。

20、 加工表面较粗、较白，两端面有黑白相间的条纹。 加工表面细而亮，丝纹均匀。能得到表面粗糙度好、精度高的加工效果。目标重点内容问题作业9.9.火花通道压力：火花通道压力：工件工件运动方向工件工件运动方向放电压力使电极丝弯曲示意图放电压力使电极丝弯曲示意图 目标重点内容问题作业aba电极丝弯曲对加工精度的影响电极丝弯曲对加工精度的影响目标重点内容问题作业 分析l零件图指定工艺路线 选配工作液 模坯准备确定切割路线机械加工基准凹模型孔漏料部分、螺钉孔、销钉孔、穿丝孔等 计算偏移量 编 制 程 序 淬火回火 磨削基准面 退 磁 线 切 割 确定电极丝 选择电参数线切割加工工艺过程线切割加工工艺过程目标

21、重点内容问题作业线切割加工准备工作线切割加工准备工作1 1上丝操作上丝操作: : 上丝的过程是将电极丝从丝盘绕到快走丝线切割上丝的过程是将电极丝从丝盘绕到快走丝线切割机床储丝筒上的过程。机床储丝筒上的过程。 (1) (1) 上丝以前，要先移开左、右行程开关，再启动上丝以前，要先移开左、右行程开关，再启动丝筒，将其移到行程左端或右端极限位置。丝筒，将其移到行程左端或右端极限位置。 (2) (2) 上丝过程中要打开上丝电机起停开关，并旋转上丝过程中要打开上丝电机起停开关，并旋转上丝电机电压调节按钮以调节上丝电机的反向力矩。上丝电机电压调节按钮以调节上丝电机的反向力矩。 (3) (3) 按照机床的操

22、作说明书中上丝示意图的提示将按照机床的操作说明书中上丝示意图的提示将电极丝从丝盘上到储丝筒上。电极丝从丝盘上到储丝筒上。目标重点内容问题作业2. 2. 穿丝操作穿丝操作: : (1) (1) 拉动电极丝头，按照操作说明书说明依次绕接拉动电极丝头，按照操作说明书说明依次绕接各导轮、导电块至储丝筒。在操作中要注意手的力度，各导轮、导电块至储丝筒。在操作中要注意手的力度，防止电极丝打折。防止电极丝打折。 (2) (2) 穿丝开始时，首先要保证储丝筒上的电极丝与穿丝开始时，首先要保证储丝筒上的电极丝与辅助导轮、张紧导轮、主导轮在同一个平面上，否则在辅助导轮、张紧导轮、主导轮在同一个平面上，否则在运丝过

23、程中，储丝筒上的电极丝会重叠，从而导致断丝。运丝过程中，储丝筒上的电极丝会重叠，从而导致断丝。 (3) (3) 穿丝中要注意控制左右行程挡杆，使储丝筒左穿丝中要注意控制左右行程挡杆，使储丝筒左右往返换向时，储丝筒左右二端留有右往返换向时，储丝筒左右二端留有3 35 mm5 mm的余量。的余量。目标重点内容问题作业3 3电极丝垂直找正：电极丝垂直找正：1 1）利用找正块进行火花法找正）利用找正块进行火花法找正zx(u)(a) 找正块(b) 垂直度较好(c) 垂直度较差(右倾)(d) 垂直度较差(左倾)目标重点内容问题作业注意：注意：(1) (1) 找正块使用一次后，其表面会留下细小的放电找正块使

24、用一次后，其表面会留下细小的放电痕迹。下次找正时，要重新换位置，不可用有放电痕迹痕迹。下次找正时，要重新换位置，不可用有放电痕迹的位置碰火花校正电极丝的垂直度。的位置碰火花校正电极丝的垂直度。 (2) (2) 在精密零件加工前，分别校正在精密零件加工前，分别校正U U、V V轴的垂直度轴的垂直度后，需要再检验电极丝垂直度校正的效果。具体方法是：后，需要再检验电极丝垂直度校正的效果。具体方法是：重新分别从重新分别从U U、V V轴方向碰火花，看火花是否均匀，若轴方向碰火花，看火花是否均匀，若U U、V V方向上火花均匀，则说明电极丝垂直度较好；若方向上火花均匀，则说明电极丝垂直度较好；若U U、

25、V V方方向上火花不均匀，则重新校正，再检验。向上火花不均匀，则重新校正，再检验。(3) (3) 在校正电极丝垂直度之前，电极丝应张紧，张在校正电极丝垂直度之前，电极丝应张紧，张力与加工中使用的张力相同。力与加工中使用的张力相同。（4) 4) 在用火花法校正电极丝垂直度时，电极丝要运在用火花法校正电极丝垂直度时，电极丝要运转，以免电极丝断丝。转，以免电极丝断丝。目标重点内容问题作业1231导线；2触点；3指示灯2 2）用校正器进行校正）用校正器进行校正12345ab901上下测量头( a、 b为放大的测量面)；2上下指示灯；3导线及夹子；4盖板；5支座垂直度校正器垂直度校正器DF55-J50A

26、型垂直度校正器型垂直度校正器目标重点内容问题作业注意：注意：(1) (1) 电极丝停止走丝，不能放电。电极丝停止走丝，不能放电。(2) (2) 电极丝应张紧，电极丝的表面应干净。电极丝应张紧，电极丝的表面应干净。(3) (3) 若加工零件精度高，则电极丝垂直度在校若加工零件精度高，则电极丝垂直度在校正后需要检查，其方法与火花法类似。正后需要检查，其方法与火花法类似。目标重点内容问题作业）目测法）目测法对于加工要求较低的工件，对于加工要求较低的工件，在确定电极丝与工件基准间的相在确定电极丝与工件基准间的相对位置时，可以直接利用目测或对位置时，可以直接利用目测或借助借助2 28 8倍的放大镜来进行

27、观察。倍的放大镜来进行观察。右图是利用穿丝处划出的十字基右图是利用穿丝处划出的十字基准线，分别沿划线方向观察电极准线，分别沿划线方向观察电极丝与基准线的相对位置，根据两丝与基准线的相对位置，根据两者的偏离情况移动工作台，当电者的偏离情况移动工作台，当电极丝中心分别与纵横方向基准线极丝中心分别与纵横方向基准线重合时，工作台纵、横方向上的重合时，工作台纵、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。读数就确定了电极丝中心的位置。目标重点内容问题作业）自动找中心）自动找中心 所谓自动找中心，所谓自动找中心，就是让电极丝在工件就是让电极丝在工件孔的中心自动定位。孔的中心自动定位。此法是根据线电极与此法是根

28、据线电极与工件的短路信号，来工件的短路信号，来确定电极丝的中心位确定电极丝的中心位置。数控功能较强的置。数控功能较强的线切割机床常用这种线切割机床常用这种方法。方法。 目标重点内容问题作业工件的装夹：工件的装夹：悬臂支撑方式悬臂支撑方式快走丝慢走丝目标重点内容问题作业两端支撑方式两端支撑方式目标重点内容问题作业 桥式支撑方式桥式支撑方式目标重点内容问题作业读读75页页-7.线切割。线切割。1 1穿丝孔的位置与形状：穿丝孔的位置与形状：(a)(b)装夹部分装夹部分(c)(d)装夹部分装夹部分切割凸模时穿丝孔位置及切割方向比较图切割凸模时穿丝孔位置及切割方向比较图线切割加工工艺线切割加工工艺目标重

29、点内容问题作业(a) 穿丝孔与加工轨迹太近(b) 穿丝孔与加工轨迹较远穿丝孔的大小与位置穿丝孔的大小与位置目标重点内容问题作业(b)(a)穿丝孔高度穿丝孔高度目标重点内容问题作业提高切割形状精度的方法提高切割形状精度的方法1 1增加超切程序和回退程序：增加超切程序和回退程序：切缝理想情况下的电极丝真实情况下的电极丝待加工部分待加工部分(a)(b)(c)(d)AA工作中电极丝的挠曲工作中电极丝的挠曲 目标重点内容问题作业2 2减小线切割加工中的变形的手段：减小线切割加工中的变形的手段：1) 1) 采用预加工工艺采用预加工工艺1234121预加工槽；2凸模；3穿丝孔；4夹持余量(a)(b)凸模的预

30、加工凸模的预加工 目标重点内容问题作业121凹模轮廓；2预加工轮廓凹模的预加工凹模的预加工目标重点内容问题作业2) 2) 合理确定穿丝孔位置合理确定穿丝孔位置31321凸模；2凹模；3穿丝孔(a)(b)线切割穿丝孔的位置线切割穿丝孔的位置 目标重点内容问题作业切入位置的选择切入位置的选择 目标重点内容问题作业3) 3) 多穿丝孔加工多穿丝孔加工(b)(a)多个穿丝孔加工多个穿丝孔加工目标重点内容问题作业4) 4) 恰当安排切割图形恰当安排切割图形线切割加工用的坯料在热处理时表面冷却线切割加工用的坯料在热处理时表面冷却快，内部冷却慢，形成热处理后坯料金相组织快，内部冷却慢，形成热处理后坯料金相组织不一致，产生内应力，而且越靠近边角处，应不一致，产生内应力，而且越靠近边角处，应力变化越大。所以，线切割的图形应尽量避开力变化越大。所以，线切割的图形应尽量避开坯料边角处，一般让出坯料边角处，一般让出8 810 mm10 mm。对于凸模还。对于凸模还应留出足够的夹持余量。应留出足够的夹持余量。5) 5) 正确选择切割路线正确选择切割路线切割路线应有利于保证工件在切割过程中切割路线应有利于保证工件在切割过程中的刚度和避开应力变形影响。的刚度和避开应力变形影响。目标重点内容问题作业6) 6)