線切割加工

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線切割加工范文第1篇

（華東交通大學，江西 南昌 330013）

摘 要：線切割加工過程中不同加工材料表現的加工質量有著明顯的區別。在加工條件相同的情況下，不同加工材料在性能的表現上會有很大的不同，尤其是對線切割加工質量有著顯著的影響。針對材料性能選擇合適的工藝方式達到優化參數措施，提升加工質量的目的。

關鍵詞 ：線切割加工；不同加工材料；加工質量

中圖分類號：TG661文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）03-0140-02

影響線切割加工質量的因素有很多，其中不同加工材料會產生不同的加工效果。因此我們對不同加工材料的性能要進行全面的了解，針對不同的加工材料采取相應的措施，這樣才能夠保證線切割加工效果的提升。本文對線切割加工中不同加工材料對加工質量的影響進行分析，明確不同加工材料的性能，對提升線切割加工理論創新與實踐有著指導作用。線切割加工中主要涉及到的材料有黃銅、紫銅、鋁材、碳素鋼材以及石墨材料等。下面就針對以上材料對線切割加工質量的影響進行分析。

1 黃銅材料對線切割加工質量影響

黃銅材料的密度（8.4～8.5）g/cm-3，和其他材料相比屬于比重較輕的材料，因此在加工上要保證切屑在工作液的表面，這樣才能夠不容易被循環液帶走。在加工的過程中黃銅產生的火焰藍色程度更濃，有著更加穩定狀態。同時加工速度會更快，但是在黃銅的表面會相對粗糙一些。因此參數加工的選擇要更加注重參數值的大小，這樣能夠保證黃銅表面紋路更加的細致，不會出現深粗情況。電壓表與電流表也更加的穩定。在實際加工過程中切割φ12mm，厚5mm的黃銅薄片，使用的電壓通常在80v以上，同時還要保障電流在2A以上。這時候的電壓表與電流表出現的擺動幅度較大，會降低線切割材料表面的質量，在表面形成黑白紋路，同時紋路還會有發黑現象出現。這種黑白紋路交錯出現，降低材料精細度，甚至會出現斷絲現象。為了能夠降低這種黑白交錯條紋的出現程度，要選擇合適的參數進行加工處理。改變導輪距離的活動線架能夠縮短導輪與工件端面的距離，并且對線切割加工頻率速度進行調整。這樣能夠使加工速度達到加工要求標準，消除負面影響。在正常情況下黃銅的熔點在1083℃，產生的放電間隙較小，電蝕量、排屑狀態影響著加工速度。放電間隙與電參數之間會形成一定比例的線性關系。因此在黃銅材料加工的過程中對加工參數值的選擇要適當，不然很容易造成加工間隙過小，影響到加工質量的提升。同時電蝕物在間隙的聚集越多，不能夠及時的進行排除，很容易造成液相與氣相出現混雜狀態，提升工作液流動的阻力，使線切割速度受到影響。當電流密度增大的時候，會使放電間隙出現集中分布情況，這樣使間隙狀態出現惡化的發展趨勢，并且會出現二次放電現象。工作的穩定性能夠保證加工質量的提升。因此要保證加工表面質量的前提下，選擇合適的電參數，提升工藝條件的選擇，提升加工表面質量。

2 紫銅切割加工質量影響

在線切割加工過程中要實現加工材料精度與表面質量的提升需要控制好單個脈沖的放電能量，并且根據實際加工需求選擇合適的峰值。這樣就能夠控制好脈沖的寬度，放電時間的縮短，使脈沖放電能量降低，這樣形成的加工材料表面更加符合加工需求。紫銅材質較軟，并且粘度較大，產生的比重為ρ=8.9g/cm-3，同時熔點會達到1083℃。這種情況就會使放電間隙變小，在切割的過程中排屑較為困難。直接影響到了加工速度。為了能夠進一步提升加工質量，使加工材料更加符合要求，要相應的提升加工參數，降低對加工質量的影響。在加工的時候要特別的注意參數的選擇應該控制在一定的區間，這樣才不會影響到切割加工材料表面的光潔度。在一般情況下紫銅的熔點在1083℃，這就造成了紫銅放電間隙較小，同時材質較軟的情況也限制了紫銅在放電過程中加工質量的提升。紫銅在加工過程中會在表面形成很多的粘稠物，對切割過程中的排屑會造成很大的影響，導致放電不穩定現象發生，不均勻的放電間隙將對切割產生負面影響。在切割過程中會出現反向情況，這樣在切割的過程中會影響到速度的穩定性，并且在產生嚴重影響的時候會出現短路等情況。在切割不良的情況下，能夠提升電極絲的抖動。因此紫銅在加工的時候為了能夠進一步提升加工效率，需要相應的提升排屑能力，并且要保證加工質量不會受到影響。在此基礎上要增大絲徑，同時在小間隙切割的過程中保證電流承受的力較小，這樣才能夠更好的提升排屑能力保證加工材料質量的穩定提升。不利于獲得理想的切割速度；但是要注意，絲徑的增大也不能超過一定的限度，否則將造成切縫過大，切割速度反而降低，并且也難于加工出內尖角的工件。同時，為了提高切割速度，還可采取增加功放管只數和增大沖液壓力及流速，以利于排屑，但沖液壓力和流速的調節要適當，不能過大，否則又將引起絲的振動，造成工作液飛濺，使工件在加工中偏移，影響到工件位置精度，使絲的運動不平穩，導致加工精度的降低。為此，在小間隙紫銅材料的加工中，只要適當提高絲的張力，對沖液壓力的調節適中，進口流量適中，噴流方向要包住上、下電極絲進口，工作液濃度不能過高，則能達到良好的循環條件，使其充分有效地沖洗粘在鉬絲和窄縫間的電蝕物，從而確保良好的加工質量。另外，還要保持進給狀態的穩定，嚴格控制短路，因為在小間隙、排屑不利的條件下，往往在“開始加工”、和“加工結束”階段由于工件斷面有凸點、毛刺等氧化物，在高頻開關進刀時，由于鉬絲和工件表面溫度高、無間隙，很容易使工件表面發生燒傷氧化層，從而影響加工質量，甚至造成廢品。

3 普通鋁材加工質量影響

鋁的比重為2.54g/cm-3，熔點為660℃，熔化潛熱為 92cal。g-1.鋁產生的放電間隙較大，能夠保證切割速度持續加快。鋁在加工過程中表現的穩定性，需要通過加工過程中參數的選擇但是不能夠保證加工表面質量，會在表面形成發黑現象。紋路較為粗糙。在保證表面施工質量的前提下，提升鋁材加工質量，并且在選擇參數的時候要選擇較小數值，這樣得到的切割表面能夠符合加工要求，提升加工材料的質量對加工的影響。

4 石墨加工質量影響

石墨材料加工速度要明顯慢與其他材料，石墨熔點在 3500℃，汽化潛熱為1100cal。g-1，沸點Tf為3700℃。這可以說明石墨的導熱性較差，并且在溫度升高之后會達到3650℃，這時候的石墨電流上升率較低，汽化減少，切割速度明顯降低。石墨熔點較高在同一條件下產生的放電間隙會逐漸的變小，這種發展趨勢會導致電蝕量減少，影響到加工的穩定性。并且在加工過程中的排屑情況不暢通，使加工速度明顯的降低。因此在切割φ10mm，厚5mm的石墨薄片，當工作電壓從2檔67V增大到4檔80V，工作電流從0.6A增大到1.5A時。這時候的切割石墨過程中會出現反轉現象，石墨在這個時候的加工間隙相對較小，但是會影響到排屑的情況，造成切割速度降低。因此針對石墨的這一特性，在加工的時候要選擇合適的加工參數，并且對速度的把握要隨時進行調整。防止在加工過程中出現短路情況，這樣才能夠維持一個合理的放電間隙。放電間隙大的時候，速度就會相應的加快。當間隙為零的時候，會造成加工短路情況的出現，并且這種情況超出一定時限的時候，只有電極絲回退，才能夠消除這種現象的發生。石墨材料能夠調節相應的變頻速度，并且在一定程度上提升功放管數量。使加工更加的穩定，石墨表面光亮能夠提升加工速度保證加工的質量。

5 碳素鋼材對加工質量的影響

碳素鋼的熔點一般在（1400-1500）℃之間，因此放電間隙比其他材料會更小。線切割速度也比其他材料要慢許多，造成的粗糙度也比較差。同時在經過乳化液處理之后，會在切割表面形成一定數量的黑色粘稠物，對表面質量的有著明顯的影響。同時在切割的過程中會看到明顯的火花，這主要是由于鋼材的比重大造成的。碳素鋼加工性能較好，在表面形成的切割碎屑會隨著工作液隨時進行排除。同時在沒有經過加工淬火之后的鋼產生的間隙較小，并且切割的速度較慢，但是經過加工淬火之后的鋼間隙較大，并且加工之后的表面會很光潔，紋路相對細膩，質量穩定。因此在加工過程中為了能夠保證切割的速度還要提升鋼材料表面的質量，選擇合理的參數對材料進行加工，這樣才能夠實現滿意的加工效果，提升線切割加工效率。

6 結束語

紫銅的加工效果表面沒有明顯的紋路，并且加工過程中的火花極小，產生的粘稠物較多，不容易排屑除去，切割的速度明顯較慢。針對這種情況可以選擇合適的加工參數，增強相應的功放管數量，這樣能夠提升排屑情況。鋁材在加工的時候火花較大，并且排屑情況良好，切割速度較快，在加工的表面會形成明顯的黑白紋路，間距較寬，可以適當的減小加工參數，這樣能夠進一步的提升切割的質量。石墨與紫銅的加工效果相同，一般采取提升排屑能力，這樣能夠更好的提升加工速度。鋼經過加工之后會在表面形成黑色物質，排屑的能力一般，但是紋路相對均勻，切割速度較快，效果較為明顯。在改進的過程中可以適當增加參數，并且在一定程度上增加功放管的數量，這樣就能夠實現速度的提升。針對加工材料的具體性能選擇合適的線切割加工技術對提升加工質量有著明顯的促進作用。不同加工材料引起的不同加工效果需要在試驗過程中對線切割性能數據進行比較分析，這樣才能夠得到更好的加工效果。線切割加工效果的提升對理論研究與實踐創新都有著借鑒的作用。

參考文獻：

（1）魏引煥，張曉燕。線切割加工中材料性能對加工質量的影響[J]。模具技術，2012，11（25）。

（2）魏引煥，張學禮。不同加工材料在線切割加工中對加工質量的影響[J]。機械設計與制造，2013，5（1）。

（3）吳俊超，陳愛霞，鄧銳，沈元元。線切割加工工藝中加工參數對加工質量的影響分析及合理選擇[J]。2012，1（15）。

線切割加工范文第2篇

關鍵詞：線切割；后處理；多邊形；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

數控電火花加工是利用電腐蝕作用原理，對金屬工件進行加工的一種工藝方法。電火花加工形式很多，其中電火花成形加工(簡稱電火花加工)和電火花線切割加工(簡稱線切割加工)的應用最為廣泛。目前線切割加工采用的編碼一般采用G代碼或3B代碼，其中3B代碼為我國獨創的程序格式，其針對性強，通俗易懂，為我國絕大多數快走絲線切割機床生產廠家采用。

當前線切割加工趨于經多次切割而獲得較高精度表面，且第一次加工時，加工速度較低，放電波形穩定，每個加工脈沖放電能量基本穩定，在后續加工時能降低表面粗糙度值，在多次加工中根據加工次數選擇不同的電參數和走絲速度，從而達到多次加工、提高加工精度的目的。在此加工過程中根據加工件是凸模或凹模而選擇不同的切割方法。目前有兩種方法，即往復切割與重復切割法。往復切割是在加工一件凸模或凹模時，先設定工件某一段暫不切割，作為支撐臂，然后讓電極絲在設定的起切點和返回點之間往復切割，每切一次都可按設定的偏移量進行偏移，一直達到加工要求的尺寸。重復切割法則是不留支撐臂，電極絲按一個方向對工件進行加工。這就要求對線切割加工碼進行相應的后處理以滿足不同切割的需要。

線切割一次加工碼的后處理首先是對加工碼的分析，得出穿絲孔位置、加工形式、加工方向等信息，按實際加工的需要設置加工次數、分配每次加工量、設計支撐余量、加特定控制參數，生成多次處理加工碼。其中加工形式判斷、加工碼的偏移、支撐余量的處理是關鍵性問題。本文側重研究如何有效利用原有一次加工碼，按往復切割與重復切割法對其進行變換，自動分析與處理該碼并生成合格的多次加工碼的方法與步驟，重點探討了原有加工碼的內外加工識別、對象偏移、支撐處理方法。通過此研究開發出了一套通用的一次加工碼后處理軟件，并已投入使用。

1 內外加工判斷

對于一次加工3B代碼(見表1)，其有穿絲孔位置和引線，對凸模或凹模一般都存在。在一般情況下，作為通用的判斷方法，單通過加工碼無法事前知道工件的形狀，工件邊界的構成是直線、圓弧或曲線，或者說工件的構成是由曲線所圍成的封閉區域。內外加工判斷依據為穿絲孔位置是在該封閉區域之內還是之外。對于點與多邊形的關系問題現已提出了很多判斷方法。針對多邊形或多邊形與圓弧或圓弧所圍成的區域進行判斷點與其位置關系問題，提出一種簡潔、快速的判斷方法。

表1 線切割3B文件代碼

設穿絲位置點為P0(X0，Y0)，如果加工工件區域為多邊形，則可定義其頂點為P1(X1，Y1)，P2(X2，Y2) ，…，PN(XN，YN)及多邊形的各邊P1P2，P2P3，…，PNP1。并構造線段P0Pi，其中Pi為臨時二維點，即Pi(X，Y)。

根據射線交叉法，如果線段P0Pi與上述多邊形的邊分別相交，如果有偶數個交點，則說明穿絲點在多邊形外，如果有奇數個交點則說明穿絲點在多邊形內。

過穿絲點P0作射線P0Pi，選擇多邊形中頂點Pi，判斷線段P0Pi與線段P1P2，P2P3，…，PNP1是否有交點。由于Pi是多邊形上的點，所以P0Pi在與多邊形求交的過程中已與線段PiPi+1有一個交點了(取一條線的一端點)，則只要求與其他線段是否有交即可，如果有交點數目和為奇數，則說明穿絲點P0在內部，在進行后處理時，無論是幾次加工，鉬絲都向內部偏移；反之，則只能向外進行偏移。所以問題的關鍵是判斷兩線段是否有交點。

設PmPl為構成多邊形中的一段，P0Pi為過穿絲點P0所作的線段，假如線段PmPl和線段P0Pi所在直線相交，交點為Pk(Xk，Yk)，如果兩線段是延長相交〔如圖1(a)所示〕，Pk則為虛交點，則Xk＜X0和Xi，或者Xk＞X0和Xi ；如果兩線段是實相交〔如圖1(b)所示〕，Pk則為實交點，則X0＞Xk＞Xi，或者X0＜Xk＜Xi。只要判斷Pk與 P0和Pi的坐標位置關系就可判斷兩線段是相交還是不相交。對于直線處于特殊位置則更易判斷是否相交。

(a) (b)

圖1 兩線段相交判斷

綜上所述，遍列 P1P2，P2P3…，PNP1各邊，得出實相交點數目，即可判斷內外加工的類型。前面主要論述了工件是多邊形的情況，如果工件的邊中含有圓弧則可利用將圓弧分解為折線的方法構建新的多邊形，按上述方法同樣可以判斷出穿絲點在其內部還是外部。

2 加工碼的偏移算法

2.1 直線圓弧的偏移算法

在線切割加工碼中只有兩類線型：直線和圓弧。直線是通過方向和終點來定義的，而圓弧則是終點、起點相對圓心的坐標值、計數長度和加工碼來定義的。對于單段直線的偏移是其起點和終點垂直于加工方向(與原直線平行)在上述多邊形外側或內側偏移δmm(偏移量)得到；對于單段圓弧是其起點和終點沿著徑向向內或外側偏移δmm(偏移量)得到(如圖2所示)。

圖2 直線和圓弧外偏移

在圖2中，直線偏移的結果是與其等長且平行的線段，圓弧偏移后也是圓弧，該圓弧是原圓弧的同心圓弧，起點和終點、圓心、原起點和終點同線。這樣偏移的結果會造成如圖2所示的加工掉段現象，也可能出現圖3所示直線與直線、圓弧與直線、圓弧與圓弧偏移后相交的情況，為解決此問題則需對其進行補線處理或截線求交點處理(如圖4所示)。對于補線的情況，一般采用補直線的方法；對偏移后相交則求出偏移后兩線段的交點，以該交點代代替偏移后的兩個交點。對于補線在進行逐條線段偏移過程中應進行排序處理，以避免加工順序混亂。

圖3 直線和圓弧內偏移

圖4 補線與截線處理

2.2 偏移次數的奇偶性

當偏移次數等于1時，產生的偏移碼與原碼一致，沒有發生變化；當偏移次數大于等于2，加工次數為偶數時，加工偏移對象與原加工碼順序相反；加工次數為奇數時，加工偏移對象與原加工碼順序一致。如圖5所示，當偏移次數為奇數時，偏移順序由“指令1”開始，到“指令N”結束；在進行下一次偏移時，偏移次數為偶數，偏移順序由“指令N”到“指令1”結束。

圖5 偏移次數奇偶性

對于不需支撐余量的多次加工碼變換，按原加工順序進行偏移變換，順序由“指令1”“指令2”“指令3”……“指令N”，又從“指令1”開始，此時加工偏移對象與原加工碼順序一致(重復切割)；對于有支撐余量的多次加工碼變換，支撐余量寬度應從“指令N”開始，按所需長度量從“指令N”截取，若“指令N”所代表線段長度不夠，則應從“指令N-1”進行累截，直到所截長度與支撐寬度相等為止。奇次變換結束部分不再是“指令N”所在位置了，而應在被截線段位置開始作為起點進行偶次指令偏移變換(如圖6所示)。

圖6 支撐余量對偏移變換位置的影響

2.3 支撐余量處理

對于有支撐余量的多次變換，在進行變換以后還需要對支撐部分〔圖7(a)中虛線所在位置〕進行多次切割。切割順序應根據變換的次數和余量構成進行，圖7中所示是進行4次切割加工變換，4次加工完成后，鉬絲在如圖7(b)所示“進行支撐余量切割”位置，處理時應對支撐部位絲轉折點進行位置確定，并按圖示序號進行多次切割。如果切割次數是奇數，“進行支撐余量切割”位置應在右則，加工方向應與圖示相反。

(a) (b)

圖7 支撐余量處理

3 結束語

線切割一次加工碼的構成較簡單，但是對其進行多次加工變換涉及的問題相對較多，除應注意本文所述變換的關鍵要素之外，還應注意加工方向、過切保護、支撐余量跨線段多次變換等問題，本文所述設計思路與相應解決方法已在實際工程中得以應用，并開發出了一套有效的變換軟件，變換結果如圖8所示。

(a) 一次加工碼； (b)三次加工(無支撐余量)；

(c) 三次加工(有支撐余量)

圖8 一次加工碼變多次加工碼

參考文獻

[1] 劉潤濤.一種簡單多邊形凸包的新線性算法[J].工程圖學學報,2008,2:89-92.

線切割加工范文第3篇

關鍵詞：實習教學 材料利用 任務驅動 操作基礎

數控電火花線切割加工又稱線切割，線切割加工原理是利用脈沖火花放電，蝕除金屬、切割成型，主要用于加工各種形狀復雜和精密細小的二維工件。線切割機床也是模具生產加工不可缺少的重要設備之一，因此線切割生產實習也成為了很多技工學校模具專業和數控專業的主干科目。而現在很多企業也都購置了線切割設備，學校如何使學生更好地掌握線切割的操作技能已成為一個不可忽視的問題。

一、存在問題

一是很多學校缺少實習教學的資金投入，總是在節約材料和節省開支，從而使學生接觸先進的設備機會很少，所學工藝陳舊。

二是教師的專業技能水平不高，很多教師只管教學，而忽視生產，所教內容與企業實際生產要求相差甚遠。

三是教學方法過于陳舊，不利于提高學生學習的積極性和主動性。

四是忽視設備的保養和團隊精神的培訓。

二、探索和實踐

1.組織教學

多數班級一般由30～50人組成，而學校的設備相對有限，因此合理進行學生分組，分模塊，對整個教學過程和學生能否更好地掌握相關技能至關重要。

對學生進行分組，在條件允許的情況下，5人一個小組較好，這樣能夠更好地鍛煉學生的團隊協作能力。通過一段時間的學習之后，學生中會出現接受能力強，技術掌握好的同學，這時可以對學生重新分組，以確保每個組都有帶頭人，帶動大家的學習，發揮集體的力量。

2.教學環節

無論什么專業，安全教育都是重中之重。如：在進入車間的第一節課上，首先要介紹車間的基本情況，讓學生了解自己的學習環境，熟知車間的重要開關和安全通道等。由于是分組學習，在教學過程中就應強調團隊的協作加工意識。在學習過程中，理論部分可以集中進行講解，實習操作方面可以先進行集中講解，再對小組進行加強。

3.實習材料

生產實習中使用什么樣的材料，對整個實習教學過程影響甚大，首先要保證學生的學習質量，其次必須控制好教學成本。時下物價高漲，教學成本也是如此，好在線切割主要加工二維平面零件，在實習過程中不用過分地要求材料的尺寸，以“小而精”的形式進行加工練習，可以在保證加工時間的情況下，學習尺寸控制為主要方法。可利用一些已經加工過的廢棄工件，如：鉗工實習用過的板材，用這些板材中較完整的部分進行加工練習。教師除了讓學生學習掌握線切割的加工操作外，還要培養學生建立合理利用材料的意識。

三、任務驅動

短期實習班級，一般實習期為5周150個學時，以任務驅動的方式，要求大家在課堂上完成。學生在學習的初期，由于接觸到的是新鮮知識，學習的積極性較高，我們以由淺入深的原則，在課堂教學中先讓大家了解電火花線切割的加工原理，讓大家得到上機操作的機會。任務驅動的具體方法實施如下。

1.任務一：線切割編控軟件的學習及機床保養

為了讓學生更好地掌握線切割編控軟件，以作業的形式布置，并介紹機床的保養問題，可以確保每個同學都能自行操作軟件，并做好機床保養。

2.任務二：“小方塊”的加工

由于班級人數校多，教師必須確保學生有足夠的上機操作時間，選擇加工零件應該是圖形簡單、尺寸小，便于加工的材料。選擇加工小方塊（圖1）可以獲得很好的效果，該零件尺寸小、加工時間短，加工后容易測量，可選用鉗工加工中用過的8mm廢棄板料。在零件加工時，教師應讓學生掌握以下技術要求：

（1）編控軟件功能的基本使用。

（2）補償值的計算與設定。

（3）電參數的正確編寫。

（4）正確的停開機方法。

（5）加工路徑的正確選擇。

3.任務三：“方孔”的加工

該任務的材料取自鉗工的鉆孔練習工件，在已鉆好孔的基礎上加工出方形小孔（圖2）。尺寸根據已有的底孔進行設定，通過加工內孔工件掌握線切割的基礎技能——“穿絲”，加工該零件要達到以下技術要求：

（1）掌握穿絲的技巧，達到可以單獨熟練操作。

（2）通過該練習，了解凸、凹件加工時補償量的區別。

4.任務四：3B手工編程

在生產中，自動化的程度越來越高，手工編程這種工作量大的操作方法，只有圖形簡單的工件才會使用，且這一課題的趣味性不強，所以主要以穿插教學為主。完成這一課題要求達到以下幾點：

（1）能夠編寫常用的3B代碼。

（2）能夠在編控系統中完成3B代碼的讀入。

（3）能用所編寫的程序加工出合格的工件。

5.任務五：“趣味文字”加工

在經過一段時間的實習之后，學生的學習熱情會有所下降，從而影響到學習的效果。因此，在這一階段可以通過一些簡單有趣方法，提高學生的學習熱情。加工文字可以說是線切割趣味教學中的經典，教師可以讓每個學生通過加工自己的姓名，來提高學習的積極性。

（1）CAXA線切割軟件的使用基礎。

（2）程序的編寫和導出。

（3）材料的合理利用，做好材料的管理。

6.任務六：凸、凹復合零件“回”形件的加工（圖3）

這一任務的主要目的就是鞏固和提高學生的操作能力和思考能力，完成這一任務要求學生在不使用“跳步”功能的情況下，能夠準確地移動工作臺，使孔和軸準確地定位，能夠更好地鍛煉學生對補償值的理解，同時在這個任務中，學習儲絲筒的行程調節、鉬絲的張緊。完成這個零件加工要求達到以下幾點：

（1）能夠正確地制定出加工工藝。

（2）準確移動工作臺的具體操作。

（3）在學習過程中掌握儲絲筒行程的調節。

（4）掌握鉬絲的張緊方法。

7.任務七：定位切割

這個作業如圖4所示，學生在加工前的準備工作較多，工件需要通過百分表進行校正，并要校正鉬絲的垂直度，通過碰邊的方法準確地定位鉬絲的位置，再把鉬絲移動到正確的坐標進行加工，完成這一任務的要求如下：

（1）掌握百分表的使用方法。

（2）掌握鉬絲的校正方法。

（3）碰邊技巧的學習。

（4）鉬絲與工件間擊穿火花的判別。

（5）學習并掌握鉬絲安裝的方法。

（6）碰邊分中的數值計算。

8.任務八：沖裁模具模板加工

目前我國大部分線切割機床主要服務于模具加工行業，其中又以沖裁模具最具代表性，沖裁模具根據產品的不同，復雜程度也會相應的不同。學校在學生的技能培養上主要是以基礎為本，再逐步進行提高，因此這一任務被安排在后面進行。這一任務的目的是檢驗學生對線切割加工的獨立操作能力，完成本次任務要求。

（1）熟練的基本操作技巧。

（2）能夠根據尺寸的要求設定不同的補償值。

（3）利用AutoCAD所畫的圖形，變換格式后，在“HF編控系統”和“CAXA線切割”，完成跳步加工的程序編寫。

（4）掌握小孔徑通孔的加工及鉆孔工藝。

（5）正確地理解和應用線切割中的跳步加工。

四、結束語

在整個實習教學過程中，所有的學習任務都是以簡單、易于加工的圖形為主，這樣確保工件可以在短時間內完成，從而也保障了大家上機的時間。在教學過程中，為了讓學生在任務的驅動下，認真地落實任務內容。通過一系列的實習小任務，讓學生掌握線切割的基本操作，如：電火花加工的原理、編程、加工線路選擇、電參數的選擇、穿絲、裝絲、儲絲筒行程調節、鉬絲校正。在學習中每完成一個任務，學生就能掌握線切割的一項基礎操作，通過學習任務的累積，使學生可以更加全面地完成對線切割機床的操作。整個實習教學過程中，一直以利用廢舊材料加工的方式進行，培養學生在材料利用方面的節約意識，收到了良好的效果。

在技工院校的實習教學中，學校應讓實習內容更加貼近實際生產，而電火花線切割實現這一點相對比較簡單，所以實習中的操作更應貼近實際，通過任務驅動的方式，以簡單的零件加工，讓大家在學習時擁有更加充足的時間。

參考文獻：

[1]詹華西主編.電切削加工技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.

[2]單巖，夏天，趙雅杰編著.數控線切割加工[M].北京：機械工業出版社，2008.

線切割加工范文第4篇

【關鍵詞】 精密線切割加工 工件余留部位切割 工件精密切割

目前的高精度、高強度工件加工工作中，用到最多的切割方法是用電火花線切割機進行切割，相比于傳統的切割工具，具有更高的切割強度與精度。而隨著科技技術的不斷發展，許多工件正在走向復雜化，不光具有很高的強度與精度要求，還有更加復雜的結構，很容易出現許多難以加工的余留部位，傳統的線切割加工工藝已經漸漸地滿足不了工件加工的需求。

1 使用傳統電火花線切割機加工方法的不足

傳統的電火花線切割機加工方法的不足主要體現在精密復雜的高強度工件加工的時候，對于工件余留部位的加工難以解決。這類工件的余留部位，由于本身的高強度，一般的切割設備難以完成，而如果一次性用線切割方法切割又容易受到工件復雜結構的影響，破壞工件的精度。而要采用多次加工的方法進行余留部位的線切割，又容易出現電火花線電路斷電的情況，無法持續進行線切割加工。

特別是線切割工作時的斷電情況更是難以避免，因為工件中的余留部位通常是不規則地分布在工件多處，在切割時導電回路一旦切割掉一塊余留部位，就肯定會導致電火花切割機器斷電。因此，鑒于傳統切割方法在對精密工件余留部位進行切割時所存在的不足，就必須要采用更加新穎的技巧來處理。

2 精密工件余留部位的切割加工處理方法

要解決精密工件余留部位的切割問題，最關鍵的切入點是要解決切割設備的斷電問題，讓電火花線切割機能夠進行持續的切割工作。為了解決這一情況，就要保證在切割過程中一直有導體與切割回路連接，保持電路暢通。本文討論的解決思路是使用銅作為導體保持電火花線切割的電路連接。

（1）銅導體的選擇。為了保持工件的精密性，應該選用較為光滑干凈的薄銅片作為材料，銅片要具有一定的可塑性，方便對其進行整形處理。選用的銅片分別作為兩種情況下的導電用途，一種是將銅片固定在被切割部分作為導電之用，另一種是將銅片作為填充物塞入切割部分的間隙中使其起到導電的作用。

（2）銅片固定在切割部分的方法。將銅片固定在切割部位與母體材料之間，就是為了切割部分在切割時有好的定位，從而保障工件的切割加工質量。銅片的固定法相對來說較為簡單，只需要將銅片整形并插入切割縫隙，用粘貼材料固定就可以了。1）銅片整形：將選用的銅片進行整形處理主要是為了提高切割時的精度，保證切割質量。一般是將一根銅片折疊成一長一短的兩部分，并將兩部分合并在一起用小錘錘平，最后再將銅片重疊部分的彎曲處修成尖狀，就基本上完成了對銅片的整形。2）銅片固定：將銅片固定這一步是一項比較細致的工作，在將銅片塞入縫隙中的時候既不能太緊也不能太松，太緊有可能會損傷到工件表面，而太松則很容易不導電，起不到固定銅片應有的效果。因此為了形成良好的導電性，一般使用粘貼材料對銅片進行輔助固定，比如說常用的環氧樹脂瞬時快干膠，就是一種非常合適的粘貼材料。另外，在固定銅片時，為了使噴嘴靠近工件，增加工件切割精度，需要在銅片插入縫隙后將其外面的一段掰下，使其與工件表面貼合。將AD段銅片掰下與工件表面貼合之后，就可以使切割噴嘴與切割部位的D點更好地接近，保證工件余留部位的精密加工。

（3）銅片填充在加工縫隙中的方法。在加工縫隙中填充入銅片的目的同樣是為了導電，只是由于適合的情況不一樣，銅片固定所用的粘貼材料不導電，在遇到要使銅片與加工縫隙內部緊密接觸的情況時，就需要用到銅片填充的方法充實加工縫隙。在填充縫隙之前，和固定銅片的方法一樣，也需要對銅片進行整形處理，其整形步驟可以參考上文，整形形狀也大致與銅片固定方法的整形形狀相同。而銅片填充進入加工縫隙時，通常是以對稱布置為原則，使填入的銅片松緊程度適中即可以了。而在一些如齒輪加工等不方便加入銅片的工件中，也可以將銅片換成銅絲。總之，可以根據具體的工件形狀來選擇合適的銅導體。

（4）電火花線切割方法。對切割縫隙進行了精密度提高以及切割設備的持續性導電處理之后，就可以進行下一步的正式切割了。在切割時所用的方法與尋常的精密工件的切割加工類似，只是在工件余留部位的切割中，更需要提高加工的精密度，讓工件在不受到額外損傷的同時能夠完成完美切割，以高效高質的效果應用到生產當中。如圖，左邊的工件是采用加入銅片的方法，而右邊的工件沒有加入銅片。通過對工件中每一個齒口弧度的對比可以發現，加入銅片進行加工所得到的工件具有更加高的精密度。

3 精密線切割加工工件余留部位的技巧注意要點

要使以上的工件余留部位的精密高強度加工成功實現，除了掌握其基本處理方法之外，還要知道切割處理中的技巧要點，在加工時對其要點多加注意，特別是對容易被忽視的細節更要著重關注。

（1）在固定或者填充銅片的時候要注意銅片的對稱分布，并要將其塞緊，以免加工工件發生偏移，對加工的精度造成影響。特別是固定銅片時，在沒有用粘貼材料進行加固處理之前，就應該使銅片具有一定的穩定性，否則難免會出現工件部位的偏移。（2）在使用粘貼材料的時候，要注意粘貼材料盡量不要靠近工件需要切割的余留部位。因為所用的粘貼材料多為液體，如果過于靠近余留部位的話，很容易造成切割設備的堵塞，中斷切割工作進行。（3）在將銅片填充如加工縫隙的時候，要注意銅片表面的光滑潔凈。因為加工工件雖然具有高強度，但其對精密度的要求同樣非常高，如果銅片表面過于粗糙，則非常容易對工件造成損傷，對于精密工件的加工來說，一點微小的損傷往往就代表著極大的加工偏差。

4 結語

通過對精密線切割加工在工件余留部位中的應用探討可以發現，采用銅片進行導電改進的方法非常具有實用性。并且所使用到的材料都比較廉價，更可以在工件加工過程中現場制作，具有很高的推廣性。總體來說，這種工件余留部位的加工處理方法簡單易行、經濟實惠，可以為精密高強度工件的加工精度與加工效率起到較大的提升作用。

參考文獻：

[1]陸奎.電火花線切割加工中工件表面質量控制[J].華章，2010，15：190-191.

線切割加工范文第5篇

關鍵詞：超硬刀具材料；切割加工；效率

中圖分類號：TG714 文獻標識碼：A

最近幾年，在零件加工行業出現了各種各樣的新型刀具材料，在這些材料當中，超硬刀具材料有著非常明顯的優勢，其具備非常優秀的切削性能，加工速度也非常快，所以得到了非常廣泛的關注，這種材料在制作刀具的時候被當做是一個非常先進的材料。但是這類刀具因為有其自身的特性使得切削加工的效率受到了一定的影響，這也是我們需要注意的。

1 影響線切割加工效率的因素

1.1 高頻脈沖電源的電參數。放電加工的效率實際上是單個脈沖放電效果的累積，工件的蝕除速度v與單個脈沖的能量、脈沖電源的頻率有如下關系：v=KWfΨ。式中：K為工藝系數；W為單個脈沖的能量；f為脈沖頻率，f=1/T；Ψ為有效脈沖利用率。單個脈沖放電的能量取決于放電電壓、放電電流和放電的持續時間，所以單個脈沖的放電能量為：W=K′ITon。式中：K′為工藝系數；I為脈沖峰值電流，A；Ton為脈沖寬度，Ls。所以，提高電火花加工效率的一個非常重要的方法就是要不斷的也提高脈沖的頻率，拓寬脈沖的實際寬度，不斷的提升放電的電流，采取有效的措施減小脈沖之間的間隔，這樣也就可以很好的提高單位時間內通過的脈沖個數。但是在生產的過程中，一定要充分的考慮到上述因素之間所存在的影響對于整個工藝指標所構成的影響，只有這樣才能更好的保證加工的質量和效率。

1.2 被加工材料的熱力學性質。被加工材料的熱力學性質有很多，比如熔點、導熱率、比熱容等，每一次脈沖在放電的過程中，放電通道的正負極會在很短的時間內就獲得巨大的熱量，這些熱能因為熱力傳導的作用分散在了工作液或者是其他的工作部件，其他的能量會使得電機出現熔融和汽化等過程，同時形成了過熱蒸汽面而拋出，在脈沖的放電量完全相同的條件下，被加工材料的熔點越低，其加工中的障礙也就越多，切割加工的效率也就受到了十分不利的影響，此外，如果材料的導熱率較大，因為產生的熱量會在很短的時間之內就分散到了其他部分，所以切割加工難度也大大增加。

1.3 工作介質的特性。在電火花加工的時候，工作也主要是起到了絕緣、壓縮放電通道以及冷卻的作用，如果電介質具有良好的性能，此外工作液的密度也比較大的情況下就會對放電通道的壓縮起到非常積極的作用。

2 超硬刀具材料的組織結構和物理特性

材料組織結構，超硬刀具材料如果按照制造制造方法可以分成兩種類型，一種是聚晶類，一種是氣相沉積類，PCBN和PCD復合片在制造的過程中主要采用的是粉末冶金的方式，在制作中通常是將人工金剛石抑或是CBN材料粉末采用粘結劑材料進行充分的攪拌，在經過高溫和高壓的煅燒處理之后制成的，金相組織主要呈現出了團塊狀的特征。CVD復合片主要是氣相沉積的方法去完成所有的制造環節，在基體材料當中主要選擇的是金剛石厚膜，它在結構上比較類似于單晶金剛石。材料的熱力學特性。超硬刀具材料的導熱系數高，一般約為鋼材的幾倍到十幾倍，遠比一般刀具材料大，因此放電加工中因熱量傳導而致的能量損失不容忽視。

3 線切割加工效率低的主要原因

當前已經得到了十分廣泛應用的高頻脈沖電源主要是針對普通的加工材料展開設計工作的，它的電參數也就決定了放電脈沖能量會受到非常明顯的限制，對于超硬刀具材料的切割加工而言，因為材料本身就具備非常顯著的特征，對于火花放電的能量和放電的具體形式提出了較為嚴格的要求。其要具備非常豐富的放電能量，所以，現有的高頻脈沖電源加工已經無法滿足超硬刀具切割加工的實際需求，這也是使得切割加工效率一直得不到改善的一個重要的因素。在中段的原因當中，最為關鍵的原因還是高頻電源自身的放電能力已經不能滿足潮涌刀具切割加工的需要，這從加工中，電流數值較小，放電火花出現了暗紅色的現象就可以充分的得到佐證，放電能量不足之所以會出現有可能是因為電源電壓的數值相對較低，還有可能是因為放電電流受到材料特性的影響而出現了非常嚴重的壓降現象，這樣也就使得放電電壓數值過小。因此，采用傳統的線切割機來完成超硬刀具材料的加工是十分困難的，甚至是完全不可能的。

4 提高加工效率的途徑

4.1 提高高頻電源的輸出脈沖電壓幅值。如果可以采取有效的措施不斷的增強高頻電源輸出脈沖的電壓幅值，在加工的過程中就能夠對放電電流加以控制，從而減少電壓損失，保證放電間隙的放電電壓數值，在實際的處理中，功率電子器件的性能與質量也可能會對刀具的性能構成非常明顯的影響。

4.2 減小高頻電源的內阻，采用脈沖前沿陡峭的波形。采用這種方式可以十分有效的減少在超硬材料上所產生的熱損失。陡峭脈沖前沿可以使得電機穿過程中所產生的爆破力大大的提升，從而也就使得電蝕物清除更加徹底，這對加工精度的控制也有著十分積極的作用。

4.3 采用較大的脈沖寬度和較小的脈沖間隔。如果脈沖的寬度不斷的增加，就可以使得放電的電流不斷的升高，這樣也就使得單位脈沖的能量大大增加，超硬刀具材料自身的厚度并不是很大，這一特性使得加工時工作介質的循環十分便利，減少了電蝕現象所產生的不利影響，此外也能改善其運行的質量。

4.4 選用介電系數較高的工作介質。這種方式可以使得脈沖提高之后材料的絕緣性明顯提升，此外也能使輸出能量密度大大提升，改善的實際質量和效果，這樣也就使得加工的效率和質量都得到顯著的提升。另外，還需要在電極絲可以承受的工作電流條件下開展試驗工作，對不同的工藝參數進行適當的調整，電參數對線切割加工的效果和質量會產生十分明顯的影響，因此我們需要探究最佳的工藝參數。

結語

在使用超硬刀具材料進行切線加工的時候，很多因素都會對加工的效率產生十分重大的影響，因此，我們需要對其影響因素進行全面的分析，之后采取有針對性的措施對切割加工的效率加以提升，只有這樣，才能更好的保證加工的效果。