数控电火花线切割特种加工
特种加工综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解特种加工的基本原理和工艺特点；2. 掌握特种加工设备的操作方法；3. 熟悉特种加工实验流程；4. 培养学生独立完成实验的能力和团队合作精神。
二、实验原理特种加工是指利用机、电、光、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工，以达到零件设计要求的各种非传统加工方法的总称。
特种加工具有微细加工、高精度、高表面质量、非接触加工等特点。
三、实验设备与材料1. 实验设备：电火花成型加工机床、数控加工中心、超声波加工设备、激光加工设备等；2. 实验材料：不锈钢、铝合金、铜合金等。
四、实验内容1. 电火花成型加工实验（1）了解电火花成型加工机床的结构和原理；（2）学习电火花成型加工工艺参数的设置；（3）进行电火花成型加工实验，观察加工效果。
2. 数控加工实验（1）了解数控加工中心的结构和原理；（2）学习数控编程方法；（3）进行数控加工实验，观察加工效果。
3. 超声波加工实验（1）了解超声波加工设备的工作原理；（2）学习超声波加工工艺参数的设置；（3）进行超声波加工实验，观察加工效果。
4. 激光加工实验（1）了解激光加工设备的工作原理；（2）学习激光加工工艺参数的设置；（3）进行激光加工实验，观察加工效果。
五、实验步骤1. 实验准备（1）检查实验设备是否正常；（2）准备好实验材料；（3）熟悉实验步骤和注意事项。
2. 电火花成型加工实验（1）设置电火花成型加工机床的参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
3. 数控加工实验（1）编写数控加工程序；（2）设置数控加工中心参数；（3）进行加工实验，观察加工效果；（4）记录实验数据。
4. 超声波加工实验（1）设置超声波加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
5. 激光加工实验（1）设置激光加工设备参数；（2）进行加工实验，观察加工效果；（3）记录实验数据。
六、实验结果与分析1. 电火花成型加工实验（1）加工效果：工件表面光滑，尺寸精度高；（2）分析：电火花成型加工具有高精度、高表面质量的特点，适用于加工形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
浅析数控电火花线切割加工工艺
浅析数控电火花线切割加工工艺【摘要】本文将数控电火花线切割实践教学工作中形成的线切割加工工艺从主要参数的选择、零件加工工艺和常见问题及对策三个方面进行论述，以此来解决加工速度和表面粗糙度、电极损耗、断丝等之间的矛盾。
【关键词】电火花线切割；参数选择；加工工艺；问题和对策0 前言电火花加工，与激光加工、电解加工等均属于特种加工方法，它是在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电产生高温将金属蚀除的作用而加工工件的方法，又称“电脉冲加工”或“电蚀加工”。
随着电火花加工技术的发展，在成型加工方面逐渐形成电火花成型加工和电火花线切割加工两种主要的加工方式，数控电火花线切割加工（Wire Cut EDM）也叫数控线切割加工，它是在电火花成型加工基础上发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割，有时简称线切割。
它在对一些难切削的材料、非凡及复杂外形的零件的加工上较传统的切削加工方法具有明显的优势，因此被广泛应用于模具、工具、航空航天等制造加工领域。
当前国内外的线切割机已占电加工机床的60%以上。
我校教学过程中采用的设备是由泰州市方正数控机床厂生产的DK7740快走丝线切割机床，以钼丝作为工具电极，操作系统为立式电脑编程控制系统，最大切割厚度400mm，加工锥度±15°，最佳表面粗糙度值Ra≤2.5μm。
目前，我校数控电火花线切割教学的方式一种是课堂实验教学，多为2学时，介绍线切割机床的结构、原理、演示其加工过程；二是以机械创新实验群开设的选修课，其中数控线切割加工实验占8学时，在原课程实验的基础上，以体现学生创新能力、主动学习为宗旨进行该课程教学。
在实践教学过程中，经常会遇到如何选择合适的工艺参数问题，来解决加工速度和表面粗糙度、电极损耗、断丝等之间的矛盾，在解决这些问题的同时，我们对电火花线切割加工工艺进行了分析和研究。
1 数控电火花线切割主要参数的选择1.1 电加工参数的选择正确选择脉冲电源加工参数，可以提高加工工艺指标和加工的稳定性。
特种加工实训教程(线切割加工综合训练)
课题C-6 数控电火花线切割加工综合训练一、实训目的及要求：通过简单图形加工、手动碰边加工、跳步加工、冲裁模加工、锥度加工和异形件加工，进一步把握线切割机床的操作，熟练把握机床的操作技术，为尔后的学习打下坚实的基础。
二、实训设备工具及量具：数控电火花线切割机床、特种加工专用油、钼丝、扳手、十字/一字螺丝刀、Q235钢板（厚度5-20mm）、铣刀、碎布、油扫、百分表、直角尺、游标卡尺、千分尺。
三、实训内容及步骤：项目1：简单图形加工数控线切割机是加工各类周密的形状复杂的金属模具的专用机床，可加工各类硬度的金属材料，而且材料淬硬后对其切割状态更有利，适宜用它对模具作最后工序的加工，以减少淬火变形和表面氧化阻碍尺寸精度。
本项目要紧介绍简单图形的加工,并把握线切割机床的操作步骤。
1）、操作内容依照下图C6-1图样，加工出符合图样要求的工件图C6-1 五角星加工2）、工量具预备A 、刀具、工件材料Ф0.18mm 钼丝、 Q235钢板 (厚度5mm)B 、量具钢尺（150mm ，300mm ）C 、工具 一字和十字螺丝刀、垫板、压块、螺栓组、校正规等机床附件3）、操作步骤A 、线切割机的大体操作B 、主机操纵元件的操作开机顺序： A →B →C →D →E 关机顺序： E →D →C →B →A C 、加工完拆卸工件并清洗。
★注意事项：A 、电源总开关（空气开关）接触是不是良好；B 、 电源启动按钮（ON ）是不是能真正启动机床运转或有无漏电现象；C 、微机电源的启动是不是有漏电现象，传输线接口是不是松动，在接触良好情形下方可开机运行。
D 、 在自动编程时，注意起切点与工件的相对位置。
E 、 装夹工件时用手旋紧螺母即可。
F 、 工件伸出支架部份要大于实际尺寸。
4）、项目评判5)、相关知识预备数控电火花线切割加工的机床的型号及组成部份图C6-2 电火花线切割加工原理图1．工作液箱 2. 储丝筒 3. 电极丝 4. 供液管 5. 进电块 6. 工件 7. 夹具 8. 脉冲电源 9. 工作台拖板通常将电极丝与脉冲电源的负极相接，工件与脉冲电源的正极相接。
(最新整理)特种加工技术第三章电火花线切
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3.电极丝损耗量
对高速走丝机床，用电极丝在切割10000mm2面积后电极丝 直径的见少量来表示，一般每切割10000mm2后，钼丝 直径减少不应大于0.01mm。
4.加工精度
高速走丝线切割加工精度在0.01~0.02mm左右，
低速走丝线切割加工精度在0.005~0.002μm左右
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第三章 电火花线切割加工
在电火花加工的基础上发展起来的一种新 的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝） 靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花 线切割，简称线切割。
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第一节 电火花线切割加工原理、特点及 应用范围
一、线切割加工的原理
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第四节 影响线切割工艺指标的因素
一、线切割加工的主要工艺指标 1.切削速度 在保持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积总和称为切割速度， 单位mm2/min， 高速走丝线切割速度40~80 mm2/min， 2.表面粗糙度 高速走丝线切割表面粗糙度Ra5~2.5μm，最佳只有Ra1μm 低速走丝线切割表面粗糙度Ra1.25μm，最佳可达Ra0.2μm
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第二节 电火花线切割加工设备
主要由机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液循环系统和 机床附件等几部分组成。
1-卷丝筒 2-走丝溜板 3-丝架 4-上滑板 5-下滑板 6-床身 7-电源、控制柜
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第二节 电火花线切割加工设备
一、机床本体
机床本体由床身、坐标工作台、运丝机构、丝架、工作液箱、 附件和夹具等几部分组成。
特种加工
数控电火花机床的自动化运转降低了操作人员的劳动强度、提高生产效率。机床具备的自动测量找正、自动定位、多工件的连续加工等功能已较好地发挥了它的自动化性能。目前最先进的数控电火花机床在配有电极库和标准电极夹具的情况下，只要在加工前将电极装入刀库，编制好加工程序，整个电火花加工过程便能日以赴继地自动运转，几乎无需人工操作。
2.因为通道半径极小，但通道内电流密度极大，使通道内形成瞬时高温，将电极材料融化、气化,使通道产生热膨胀；
3、膨胀到达极限时，通道爆炸使电极材料抛出；
4.脉冲放电结束，液体介质消除电离状态，恢复绝缘，通道消失，电极表面腐蚀出一个小凹坑；
5、下一个脉冲到来，放电在另一些高点上再次进行，至加工结束，就在电极表面形成一条窄窄的切缝，在伺服系统控制下，工件与电极丝不断靠近，使放电继续进行。
数控电火花加工技术的发展趋势
未来数控电火花加工技术的发展空间是十分广阔的。由于电火花加工过程本身的复杂性，迄今对电火花加工的机理尚未完全弄清楚，大多研究成果是建立在大量系统的工艺实验基础上完成的，所以对电火花加工机理的深入研究，并以此直接指导和应用于实践加工是数控电火花加工技术发展的根本。在现有技术水平的基础上，不断开发新工艺将是数控电火花加工技术发展方向。数控电火花机床在结构设计、脉冲电源的开发方面将朝更合理、更具优势化的方向全面发展，提高加工性能，同时考虑降低机床制造的成本。数控电火花加工在控制技术上将朝自动化、智能化方面的更高层次发展，数控电火花加工的网络管理技术在高档机床上已有初步应用，将逐步被推广及应用，获取更好的系统管理效果。总之，数控电火花加工技术以提高加工质量、提高加工效率、扩大加工范围、降低加工成本等为目标不断发展。
数控电火花加工技术发展的基本现状
数控电火花线切割加工
数控电火花线切割加工电火花加工属于特种加工的一种方法，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温去除工件余外材料，以及使材料改变性能或被镀覆等的放电加工，因放电过程可见到火花，故称之为电火花加工。
6.1数控电火花线切割加工原理与特点6.1.1 数控电火花线切割加工原理数控电火花线切割是利用移动的细金属导线作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。
工件的形状是由数控系统操纵工作台相关于电极丝的运行轨迹决定的，因此不需制造专用的电极，就能够就能够加工形状复杂的模具零件。
其加工原理如图6-1所示，工件连接脉冲电源的正极，电极丝接负极，加上高频脉冲电源后，在工件与电极丝之间产生专门强的脉冲电场，使其间的介质被电离击穿，产生脉冲放电。
电极丝在贮丝筒的作用下作正反向交替运动，在电极丝和工件之间浇注工作介质，在机床数控系统的操纵下，工作台相对电极丝按预定的程序运动，从而切割出需要的工件形状。
图6-1 电火花切割原理6.1.2 数控电火花线切割加工特点1.直截了当利用线状的电极丝作为电极，可节约电极设计、制造费用、缩短了生产预备周期。
2.能够加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。
3.采纳线切割加工冲模时，可实现凸、凹模一次加工成形。
6.2 数控电火花线切割机床6.2.1 电火花线切割机床分类（1）按操纵方式可分为靠仿照型操纵、光电跟踪操纵、数字程序操纵及微机操纵等；（2）按电源形式可分为RC电源、晶体管电源、分组脉冲电源及自适应操纵电源等；（3）按加工特点可分为大、中、小型以及一般直壁切割型与锥度切割型等；（4）按走丝速度可分为慢走丝方式和快走丝方式两种。
6.3 数控电火花线切割工艺基础数控电火花线切割加工，一样是作为工件专门是模具加工中的最后工序。
要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理操纵线切割加工时的各种工艺参数（电参数、切割速度、工件装夹等），同时应安排好零件的工艺路线及线切割加工前的预备加工。
电火花线切割工艺(精密与特种加工)
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3rd 4th
3、工作液的选配
工作液对切割速度、表面粗糙度、加工精度等 都有较大影响，加工时必须正确选配。常用的工 作液主要有乳化液和去离子水。 1）慢速走丝线切割加工，目前普遍使用去离 子水。为了提高切割速度，在加工时还要加进有 利于提高切割速度的导电液，以增加工作液的电 阻率。加工淬火钢，使电阻率在2×104Ω.cm左右； 加工硬质合金电阻率在30×104Ω.cm左右. 2）对于快速走丝线切割加工,目前最常用的是 乳化液. 乳化液是由乳化油和工作介质配制(浓度 为5﹪～10﹪)而成的。工作介质可用自来水,也可 用蒸馏水、高纯水和磁化水。
（1）悬臂式装夹 如图6.2所示是悬臂方式装夹工件，这种方 式装夹方便、通用性强。但由于工件一端悬伸， 易出现切割表面与工件上、下平面间的垂直度误 差。仅用于加工要求不高或悬臂较短的情况。 （2）两端支撑方式装夹 如图6.3所示是两端支撑方式装夹工件，这 种方式装夹方便、稳定，定位精度高，但不适于 装夹较大的零件。 （3）桥式支撑方式装夹 这种方式是在通用夹具上放臵垫铁后再装夹 工件，如图6.4所示。这种方式装夹方便，对大、 中、小型工件都能采用。
工件厚度mm
1st 2nd 20 3rd 4th 1st 2nd 30
加工条件编 偏移量编 号 号 H175 C423
C722 C752 C782 C433 C722 H125 H115 H110 H174 H124
电压V
32 60 65 60 32 60
电流A
7.0 1.0 0.5 0.3 7.2 1.0
数控电火花线切割工艺
工件的装夹与调整 1、工件的装夹 装夹工件时，必须保证工件的切割部位位 于机床工作台纵向、横向进给的允许范围之内， 避免超出极限。同时应考虑切割时电极丝运动 空间。夹具应尽可能选择通用（或标准）件， 所选夹具应便于装夹，便于协调工件和机床的 尺寸关系。在加工大型模具时，要特别注意工 件的定位方式，尤其在加工快结束时，工件的 变形、重力的作用会使电极丝被夹紧，影响加 工。
《特种加工》课程实践调查报告
山西广播电视大学实践调查报告考核表实践课程特种加工学生单位山西凯嘉集团金阳煤业姓名郭义教育层次本科学号市（地）级电大晋中电大专业机械设计制造及其自动化分校（教学点）介休市教学点评阅成绩《特种加工》课程实践调查报告一、调研时间：2014年4月10—2014年4月25日二、调研地点：介休市顺达机械厂介休市金利机械有限公司三、特种加工的类型及机型：1、数控电火花线切割加工（1）电火花线切割加工是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法，它用一根移动着的导线（电极丝）作为工具电极对工件进行切割，故称线切割加工。
线切割加工中，工件和电极丝的相对运动是由数字控制实现的，故又称为数控电火花线切割加工，简称线切割加工。
（2）数控电火花线切割加工机床的型号：（3）数控电火花线切割加工机床可分为机床主机和控制台两大部分（如图所示）：2、平面磨削加工（1）平面磨削主要在平面磨床上进行。
平面磨削时，对于形状简单的铁磁性材料工件，采用电磁吸盘装夹工件，操作简单方便，能同时装夹多个工件，而且能保证定位面与加工面的平行度要求。
对于形状复杂或非铁磁性材料的工件，可采用精密平口虎钳或专用夹具装夹，然后用电磁吸盘或真空吸盘吸牢。
（2）卧式矩台平面磨床结构（如图所示）：1-床身；2-工作台；3-砂轮架；4-滑座；5-立柱图2 卧式矩台平面磨床四、调研报告：1、数控电火花线切割加工电火花数控线切割加工的过程主要包含三部分内容：(1)、电极丝与工件之间的脉冲放电；(2)、电极丝沿轴向（垂直或Z方向）做走丝运动；(3)、工件相对于电极丝在X、Y平面内做数控运动。
电火花数控线切割加工原理：数控线切割加工的基本原理与电火花成形加工相同，但加工方式不同，它是用细金属丝作电极。
线切割加工时，线电极一方面相对工件不断地往上(下)移动(慢速走丝是单向移动，快速走丝是往返移动)，另一方面，装夹工件的十字工作台，由数控伺服电动机驱动，在x、y轴方向实现切割进给，使线电极沿加工图形的轨迹，对工件进行切割加工。
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所选箭头方向去寻找断点，即为红线断处。修改完成后再次轨迹 生成，直至全图轮廓都变为红色。
c.输入穿丝点位置 需要选择一个加工起点位置，由步骤a.b.决定的点。
d.输入退出点 再次点击此点即可。
此时，点击‘显示全部’键，可看到全图生成一圈绿线，此就是最终生成的轨迹。
CAXA线切割软件的应用
4.生成代码 选择‘代码生成’类别键，再选择‘生成G代码’或生成3B代
码。 在对话框中为代码起名并保存。 按照窗口左下角的提示依次进行，具体如下： a.拾取加工轨迹 用鼠标左键点击一下绿线，再次点击一下鼠标右键，即可得 到一个代码文件。
线切割软件操作完全结束，代码文件由软盘存储，放入到数控柜 中即可加工。
4.创新件的要求：两个工种以上来实现本组的创新设计的工件， 不准许单一工种加工完成设计工件。
CAXA线切割软件的应用步骤
• 图形绘制 图形轮廓要求修改成一笔画的封闭轮廓线。
• 轨迹生成 图形最终生成可以用来翻译代码的轨迹。
• 生成代码（G代码或3B代• 绘制界面的介绍
类 （共九个） 别 分别有各自 键 的子菜单。
子菜单
每个类别键 里的 都不同呦！！ 试一试！
CAXA线切割软件的应用
• 绘制界面的介绍
剪裁
删除
显示状态 可以改变
‘智能’状态有点 的捕捉的功能
CAXA线切割软件的应用
• 举例 1.图形绘制完整（见左图A）
注意这 里！
2.修改成一笔画的封闭轮廓（见右图A）
注意：绘制图形可以用AutoCAD软件，绘制完成
后保存此文件，在线切割软件中‘文件’栏 里的‘数据接口’项中调入进来即可。
CAXA线切割软件的应用
3.轨迹生成 选择‘轨迹操作’类别键，再选择‘轨迹生成’。
对话框中 直接选择 ‘确定’
CAXA线切割软件的应用
按照窗口左下角的提示依次进行，具体如下： a.拾取轮廓
需要选择轮廓加工的第一条边（由自己决定）。 b.请选择链拾取方向
需要选择一箭头方向作为加工方向（由自己决定） 。
线切割实习的作业
1.完成实习指导报告上的作业。若是«实习报告»最后一题将生成 的G代码抄写在空白处。
2.自编一个简单零件，绘制并生成程序． 上传作业时应把图形文件和程序单同时上传，在“注释” 中
注明数控线切割作业和学号．
3.需要做创新的同学（80或120课时的同学三人一组），创新件 的部分加工涉及到线切割加工时，需再次来线切割加工此件；若创 新件的加工没涉及到线切割加工时，数控加工软件实习后，完成１ 和２项中数控线切割作业内容即可．
特种加工
数控电火花线切割
主编：郑学科
加工方法
• 简易加工 当加工路径为一条直线时，只需在数控柜中输入起点 和终点坐标即可，无需编程和画图。
• 手工编程 当加工路径较为简单时，用手工编程的方法直接编写 几行程序即可，无需画图。
• 自动编程 当加工路径较为复杂时，用作图的方法绘制工件轮廓， 由软件自动生成程序即可，无需编写程序。