电火花线切割加工试验及参数优化分析【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 本科生毕业论文 毕业论文题目 电火花线切割加工试验及参数优化分析 学 生 姓 名 专 业 班 级 指 导 教 师 完 成 日 期 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）前期工作材料 学 生 姓 名： 学号： 教 科 部： 专 业： 设计（论文）题目： 电火花线切割加工工艺设计及试验 指 导 老 师： 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备注 1 毕业设计（论文）选题、审题表 1 2 毕业设计（论文）任务书 1 3 毕业设计（论文）实习调研报告 1 4 毕业设计（论文 ）开题报告（含文献综述） 1 5 毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文） 1 6 毕业设计（论文）中期检查表 1 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）题目申报表 设计（论文）题 目 电火花线切割加工工艺设计及试验 题目类型 题目来源 面向专业 指导教师 职称 学位 从事专业 题目简介： 本课题进行电火花线切割加工小孔及三维型面多参数工艺试验， 熟悉其加工特性，进行参数优化，为其实际应用建立工艺基础。 审核意见： 审核人签名： 年 月 日 题目类型 1、为结合科研； 2、为结合生产实际； 3、为结合大学生科研训练计划； 4、为结合学科竞赛； 5、模拟仿真； 6、其它 题目来源 ； 拟 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）任务书 教 科 部： 专 业： 学生姓名 : 学号 : 毕业（论文）题目： 电火花线切割加工工艺设计及试验 起 迄 日 期： 设计（论文）地点： 指 导 老 师： 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业论文任务书 论文题目 电火花线切割加工工艺设计及试验 年级 专业 学生姓名 学号 主要内容： 主要内容：熟悉电火花线切割成形加工机的组成部分、功能、工作原理及操作方法。掌握电火花线切割加工的基本原理，对不同 材料进行电火花线切割加工试验，对电参数进行在线测试，对加工结果进行对比分析，讨论工艺参数对加工速度、加工精度以及表面粗糙度等工艺指标的影响规律。 要求： 、掌握电火花线切割加工的基本原理、特性； 、电火花线切割加工试件及工具电极的制备，并进行各种参数电火花线切割加工小孔及三维型面的工艺试验； 、对实验数据进行分析、数据处理，形成可指导实际应用的工艺文件； 主要任务及基本要求（包括指定的参考资料）： 主要任务及基本要求： 1. 完成外文专业资料的翻译； 2. 电火花 线切割 加工原理示意图； 3. 电火花 线切割 加工 试验结果； 4. 电火花 线切割 加工特性分析； 5. 毕业实习报告； 6. 毕业论文 ； 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 主要参考文献： 1电火花加工理论基础 1889 2家齐 . 特种加工 . 北京：机械工业出版社， 1995 3 电火花加工技术 . 化学工业出版社 4炳和 . 微机械与微细加工技术 . 西北工业大学出版社， 2000. 5 纳米制造技术与特种加工 . 2001 年中国机械工程年会特种加工技术论文集 械工业出版社， 2001 6 电火花加工技术 2000 7先逵 . 精密和超精密加工技术 . 北京： 机械工业出版社， . 8夏志东副主编 . 特种加工手册 . 北京工业出版社， 2001 9 特种加工新技术 . 国防工业出版社 10 特种加工 11嘉揩 重庆大学出版社 12特种加工手册 2001 13 电火花加工 技术 . 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社 , 2000. 5. 14 敦永丰 , 耿春明 . 国外电火花最新加工 . 2001 年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会 , 2001 发出任务书日期： 完成期限： 指导教师签名： 专业主任签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 实习小结 实习单位：扬州宏尚科技发展有限公司 实习时间： 2014年 02月 25日 公司简介：我在毕业设计开始前，参加 了社会实习。在那我主要是从事汽车钣金模具的设计。 我所在的公司是扬州宏尚科技发展有限公司。 扬州宏尚科技发展有限公司，主要从事冲压模具设计开发 G ， 软件进行二维和三维模具设计。采用 析软件进行工艺分析。先后为多家汽车模具企业设计汽车 内外板冲压件模具及电器五金冲压件模具。 现代社会，对产品的要求越来越高，包括其设计质量和生产周期。由于技术的广泛运用，使这些要求的实现变得可能。只是由于的高技术性，让企业有时对 此力有不逮。所以 ,用 “ 外委 ” 加工的方式，就成了最佳的选择 。 秉承着 “ 专业的人，做专业的事 ” 的理念，扬州宏尚科技发展有限公司将以最先进的技术，最快的速度，尽最大的努力，提供给你最完美的设计和加工方案。因为我们知道：给客户时间，就是给 自己成长的空间！扬州宏尚科技发展有限公司位于中国历史文化名城扬州市，地理位置优越 ,交通便利。 扬州宏尚科技发展有限公司主要从事汽车及五金冲压模具设计与开发。设计方面主要采用 软件进行二维和三维模具设计。采用 析软件进行工艺分 析。现有人员 16 人，其中高级工程师 2 人、工程师8 人、助理工程师 6 人。先后为国内外进行汽车模具设计及工艺设计。秉承着专业求精，用户至上的宗旨，在为客户的竭诚合作中积累了丰富的经验。服务项目 主要从事汽车冲压模具二维设计。汽车冲压模具三维设计图纸造型及样件逆向造型。成型工艺的工艺分析。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 图 1 为汽车模具 图 2 为拉延模具设计 在公司，我主要是拉延模具的设计，其中包括了凸凹模的设计，压边圈的设计等一系列的设计工作。 拉延 模具又叫 拉深 模具，是用于将金属板材 拉深 成形或弧形零件的模具。比如，小的有金属杯，或大的有汽车的车身成型 。 首先拿到工艺后要分析各部分，分模线、坯料线、拉延后坯料线、重力坯料线、拉延筋、到底标记、左右标记、 ，有时还有弹顶销、穿刺孔和破裂刀位置 分模线决定了凸模的外圈轮廓大小；坯料线决定了压料面的大小；从拉延前后坯料线可以看出板料在压料面上的流入情况；重力坯料线决定了定位板定位位置和高度；拉延筋可以控制板料的流入量；到底标记用来检测是否拉伸到位（设计 在废 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 料区）；左右标记是产品左右件的标识，来实现焊装白车身的目的； 是在拉延 (序 )模上的拉延件上冲制的两个模具制造调试用的研模 (定位 )工艺孔。是带件研合各序模具型面 (和形状 )的基准。确认拉延模行程和气顶位置：参考工艺文件 确定导向形式：根据制件形状确定模具的导向形式，大致分为外导向拉延，内导向拉延，四角导向拉延。本套模具采用内导向。 暂定基准高：根据机床对操作高的要求自动线看是否要前后序操作高一致或是浮动范围。本套模具选择闭合高度为 800 总结： 通过实习，我受益菲浅，对模具设计有了深入的了解， 学到了书本以外的实践知识，极大地扩大了自己的认知范围，使我充分认识到这门学科具有广阔的发展前景 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 设计 (论文 )题目： 电火花线切割加工工艺设计及试验 指 导 老 师： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题 目 电火花线切割加工工艺设计及试验 题目来源 题目类型 指导教师 学生姓名 学 号 专 业 开题报告内容：（调研资料的准备与总结，研究目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段、 内容及时间安排；完成毕业设计（论文）所具备的条件因素等。） 本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 随着科学技术的进步，具有复杂三维型面及难加工材料零件的应用越来越广 泛，普通的机械加工难以满足要求，而特种加工中的电火花线切割加工具有加工效率高 成形精度高，可加工任何导电材料的特性，在特种加工中具有重要地位，在现代制造业中有重要应用。 本毕业设计课题进行电火花线切割加工小孔及三维型面机理试验，熟悉其加工特性，进行加工参数优化，为其实际应用建立工艺基础。 本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起止日期 工 作 内 容 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1 周 2 周 3 周 4 周 5 9 13 周 查阅资料，熟悉课题要求，熟悉电火花加工的基本原理； 完成外文资料的翻译； 绘制电火花 线 切割 加工系统原理图； 进行加工试验电极及试件的准备工作； 进行电火花 线切割 加工试验，并对试验结果整理，分析讨论； 撰写论文，指导老师审阅； 准备毕业论文答辩； 文 献 综 述 一引言： 电火花线切割机（ 称 属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割机也于 1960 年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。 基本物理原理 自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到 8000 到 12000 度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走 。然后通过 制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。 二分类 ： 电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 称“快走 丝 ” ） 、 低 速 单 向 走 丝 花 线 切 割（ 称“慢走丝 ” 和 立 式 自 旋 转 电 火 花 线 切 割 机（ 类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型（俗称龙门型） 三电火花线切割工艺参数的研究： 数控电火花线切割工艺参数的选择，决定着切割质量、切割速度和钼丝的损耗率等，进而影响加工的其它工艺指标。正确使用数控电火花线切割机进行高质量的快速切割，必须对切割工艺参数深刻地理解和掌握。 对加工质量具有明显 影响的工艺参数主要包括脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔、走丝速度等，通常需要在保证表面质量、尺寸精度的前提下，尽量提高加工效率。 （）脉冲电流： 脉冲电源直接决定了切割的厚度和速度，即切割能力，同时脉冲电流决定了加工表面质量。电火花线切割加工表面由大量放电坑堆积而成，放电坑的形状和尺寸决定了表面粗糙度的大小，而放电坑的形成与脉冲电流直接相关。脉冲宽度的大小标志着单个脉冲能量的强弱，因此脉冲电流对加工表面粗糙度的影响最显著。因为粗糙度的优劣取决于放电坑的大小，因此，在选择电参数时，脉冲宽度是首选，通过缩短脉冲宽 度来减小放电能量进而降低表面粗糙度。 ）脉冲间隔： 脉冲间隔对切割速度影响较大，脉冲间隔越小，单位时间放电加工的次数越多，因而切割速度也越高。同时，电参数选择不当也是引起断丝的一个重要原因。所以要根据工件厚度选择合理的电参数，将脉冲间隔拉开一些，有利于熔化金属微粒的排出，同时峰值电流和空载电压不宜过高，否则使单个脉冲能量变大，切割速度加快，容易产生集中放电和拉弧，引起断丝。根据工件厚度选择合适的脉冲间隔：脉冲间隔不能太小，否则容易产生短路，也不利于冷却和电蚀物的排出；脉冲间隔过大，将影响表面粗糙度及加工速 度。当切割厚度 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 较大的工件时，应尽量选用大脉宽电流，适当加大脉冲间隔，以充分消除放电产物，形成稳定切割。要增强排屑效果，提高切割的稳定性，一般脉冲间隔在范围内基本能适应各种加工条件。 ）切割速度： 走丝速度对切割速度具有一定影响，随着走丝速度的提高，切割速度将明显增加。但是，高速度会引起电极丝较大的振动而使工件表面质量恶化。因此，在保证加工质量的前提下，选择一个具有适当加工速度的合理走丝速度，一般走丝速度在。 最佳切割速度范围可按照设备说明选定或用试验来确定，由于材料的厚薄度， 材质不同，熔点高低，热导率大小以及熔化后的表面张力等因素，切割速度也相应的变化。 ）加工电压： 一般认为电源正常输出电压即为切割电压。线切割机通常有较高的空载电压和工作电压，当电流一定时，电压的提高意味着切割能力的提高，但是易造成电极丝振动，工件表面粗糙度变差，加工精度有所降低。一般选择原则如下： 高度在以下的工件，加工电压选择在；高度在的工件，加工电压选择在；高度在以上的工件，加工电压选择在。 四电火花线切割的应用范围 在目前的生产中，数控电火花 线切割技术应用广泛，不仅是因其加工效率高精度高，更重要的是其加工范围广泛。数控电火花线切割可加工下列工件： 1、电火花成形用电极 线切割技术适合加工一般穿孔加工用、带锥度型腔加工用及微细复杂形状的电极，同时还有铜钨、银钨合金之类的电极材料。 2、模具 适用于加工各种形状的冲模、注塑模、挤压模、粉末冶金模、弯曲模等。 3、零件 适合于线切割加工的零件： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1)各种形状孔及键槽； 2)齿轮内外齿形； 3)窄长冲模； 4)斜直纹表面曲面体 ; 5)各种平面图案。 利用线切割加工 零件的优势：可加工试验样件、各种型孔、特殊齿轮凸轮、成型刀具等复杂形状零件及高硬材料的零件；可进行微细结构、异形槽和标准缺陷的加工；可在坯料上直接割出零件；加工薄件时可多片叠在一起加工。 毕业设计（论文）外文资料翻译 教 科 部： 专 业： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 姓 名： 学 号： 外 文 出 处： 附 件： 指导老师评语 英文翻译文章与毕业设计内容相关，翻译工作量较大，译文专业用语规范，文理通顺、正确，达到翻译过程的锻炼 效果 。 签名： 年 月 日 毕业设计（论文）中期自查表 （中期教学检查用） 学生姓名 学号 专业 班级 指导教师 职 称 教授 设计（论文）题 目 电火花线切割加工工艺设计及试验 个人精力 实际投入 每天平均工作时 间 迄今缺席天数 出勤率 % 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 指导教师每周指导次数 每周指导时间（小时） 未指导的周次及原因 毕 业 设 计（论文）工作进度（ 完成）内容及比重 已完成主要内容（ 30 %） 待完成主要内容（ 70 %） 进展正常 存在问题及解决方案 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 I 摘要 随着科学技术的进步，具有复杂三维型面及难加工材料零件的应用越来越广泛，普通的机械加工难以满足要求，而特种加工中的电火花加工具有成形精度高，可加工三维曲面的任何导电材料的特性，在特种加工中具有重要地位，在现代制造业中有重 要应用。 本毕业设计课题在 熟悉电火花 线切割加工 机的组成部分、功能、工作原理及操作方法基础上， 进行电火花 线切割加工工艺设计 及机 理试验，熟悉其加工特性，进行加工参数优化，为其实际应用建立工艺基础。对不同电参数进行加工试验，对加工结果进行对比分析，讨论工艺参数对加工速度、加工精度以及表面粗糙度等工艺指标的影响规律。 关键词： 电火花线切割 基本原理 参数优化 工艺设计 of a to of to of of be D an in an in in of on of to of a of of of on 目录 摘要 . . 第一章 引言 . 1 火花线 切割的发展 . 1 火花线切割机床的分类 . 2 火花线切割的加工环境 . 3 章小结 . 4 第二章 电火花线切割加工的机理及应用 . 5 火花线切割加工原理 . 5 火花线切割加工物理过程 . 7 火花线切割加工的特点 . 10 火花线切割加工的局限性 . 13 火花线切割加工的应用 . 13 章小结 . 14 第三章 电火花加工设备 . 15 床传动系统 . 16 床操作步骤 . 17 床控制系统 . 19 章小结 . 21 第四章 加工试验及分析 . 22 验简介 . 22 极工具头制作 . 33 章小结 . 36 第五章 试验总结 体会及前景 . 37 购买设计文档后加 费领取图纸 验总结 . 37 会 . 38 景 . 39 章小结 . 39 致 谢 . 40 参考文献 . 41 电火花线切割加工工艺设计及试验 1 第一章 引言 火花线切割的发展 电火花线切割机（ 称 属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割 机也于 1960 年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。 目前电火花线切割加工技术的研究与发展趋势主要表现在以下几个方面 : 工智能技术 4微细电火花线切割加工 今后的趋势是将在以下几个方面进行深人开发研究： 1）开发和完善开放式的数控系统。目前高速走丝电火花线切割机所用的数控软件是在 础上开发的，有很大的局限性，难于进一步扩充其功能。现在应加速向以 为基础的开放式、多任务管理与控制系统发展，以便充分开发 的资源，扩充数控 系统功能。 2）继续完善数控电火花线切割加工的计算机绘图、自动编程、加工规机控制及其缩放等功能，扩充自动定位、自动找中心、低速走丝及自动穿丝、高速走丝及自动紧缩等功能，提高电火花线切割加工的自动化程度。 3）研究放电间隙状态数值检测技术，建立伺服控制模型，开发加工过程伺服进给自适应控制系统。为了提高加工精度，还应对传动系统的丝距误差及传动间隙进行精确检测，并利用 进行自动补偿。 4）开发和完善数值脉冲电源，并在工艺试验基础上建立工艺数据库，开发加工参数优化选取系统，以帮助操作者根据不同的加工条件和要求合 理选用加工参数，充分发挥机床潜力。 电火花线切割加工工艺设计及试验 2 5）深人研究电火花线切割加工工艺规律，建立加工参数的控制模型，开发加工参数自适应控制系统，提高加工稳定性。 6）进一步开发有自主版权的电火花线切割 和人工智能软件。 积极采用现代技术，促进电火花线切割技术发展今后的电火花线切割技术开发研究将会涉及到：用激光测量技术来分析研究机床零部件的制造质量；用有限元技术来分析机床结构的力学性能和热稳定性；用陶瓷等新材料来制造机床的关键零部件及其工夹具；用模糊控制技术来开发伺服进给和加工参数控制系统；用人工神经网络技术来研究各种复杂系统 的输入量与输出量之间的关系 ,并建立相关的神经网络模型；用数值模拟（计算机仿真）技术上的各种疑难问题，并预测其结果；用专家系统或人工智能系统来控制加工过程等。 火花线切割机床的分类 火花线切割机床根据电极丝的运行方向和速度 电火花线切割机场通常风味两大类：一类是往复高速走丝电火花线切割机床，一般走丝速度为 8s,这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是单向低速走丝电火花线切割机床，s，这是国外生产和使用的主要机种。 电极丝运动轨迹的控制形式分 （一）靠模仿形控制电火花线切割机床 靠模仿形电火花线切割机床，其在进行线切割加工前，预先制造出与工件形状相同的靠模，加工时把工件毛坯和靠模同时装夹在机床工作台上，在切割过程中电极丝紧紧的贴着靠模边缘作轨迹运动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件。 （二）光电跟踪控制电火花线切割机床 光电跟踪控制电火花线切割机床，其在进行线切割前，先根据零件图样按一定比例描绘出一张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光点头始终追随墨线图形的轨迹运动，再借助于电气、 机械的联动，控制机床工作台连同工件相对电极丝做相似形的运动，从而切割出与图样形状相同的工件。 （三）数字程序控制电火花线切割机床 数字程序控制电火花线切割机床，采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床 电火花线切割加工工艺设计及试验 3 按照加工前根据工件几何形状参数预先编制好的数控加工程序自动完成加工，不需要制作靠模样板也无需绘制放大图，比前面两种控制形式具有更高的加工精度和广阔的应用范围，目前国内外 95%以上的电火花线切割人机床都以采用数字化。 加工尺寸范围分类 按加工尺寸范围可分为大，中，小型，还可以分为普通型于专用型等。目前国内外的线切割机床采用不同水平的微机数控系统，从单片机，单板机到卫星计算机系统，一般都还具有自动编程的功能。 火花线切割的加工环境 环境的选择与线切割电放电加工设备及其操作人员有直接关系，环境选择的好坏有以下影响：其一，损坏设备性能及精度，使其机床寿命缩短；其二，影响工件加工精度，造成品质不良；其三，对操作者的安全及身体健康也有危害。故而，在环境场所的选择应考虑以下事项： 1满足线切割机床所要求的空间尺寸 2选择能承受机床重量的场所 3选择没有振动和冲击传入的场所。 线切割放电机床是高精度加工 设备，如果所放置的地方有振动和冲击，将会对机台造成严重的损伤，从而严重影响其加工精度，缩短其使用寿命，甚至导致机器报废。 4选择没有粉尘的场所，避免流众多的通道旁边 。 (1) 线切割放电机器之本身特性，其空气中有灰尘存在，将会使机器的丝杆受到严重磨损，从而影响使用寿命 。 (2) 线切割放电机器属于计算机控制，计 算计 所使用的磁盘对空气中灰尘的要求相当严格的，当磁盘内有灰尘进入时，磁盘就会被损坏，同时也损坏硬盘 。 (3) 线切割放电机本身发出大量热，所以电器柜内需要经常换气，若空气中灰尘太多，则会在换气过程中 附积到各个电器组件上，造成电器组件散热不良，从而导致电路板被烧坏掉。因此，机台防尘网要经常清洁。 5选择温度变化小的场所，避免阳光通过窗户和顶窗玻璃直射及靠近热流的地方 。 电火花线切割加工工艺设计及试验 4 (1)高精密零件加工之产品需要在恒定的温度下进行，一般为室温 20C。 (2)由于线切割放电机器本身工作时产生相当大的热量，如果温度变化太大则会对机器使用寿命造成严重影响。 6选择屏蔽屋：因线切割放电加工过程属于电弧放电过程，在电弧放电过程中会产生强烈的电磁波，从而对人体健康造成伤害，同时会影响到周围的环境。 7选择通风条件好，宽敞的 厂房，以便操作者和机床能在最好的环境下工作 . 图 电火花线切割加工机床 章小节 本章节主要是对电火花线切割的发展介绍，了解电火花线切割的未来发展和目前电火花线切割加工技术的研究与发展趋势。了解电火花线切割机床的分类以及加工环境，为以后的加工提供理论的支持。 电火花线切割加工工艺设计及试验 5 第二章 电火花线切割加工的机理及应用 火花线切割加工原理 电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导线（铜丝或者钼丝）作电极，利用脉冲电源对工件进行脉冲火花放电，利用数控技术控制电极丝相对工件运动，可切割 成形各种二维、三维表面。 自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到 8000 到 12000 度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。然后通过 制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致， 从而达到加工物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。 图 火花线切割原理 1绝缘底板 2工件 3脉冲电源 4钼丝 5导向轮 6支架 7贮丝筒 速走丝线切割加工基本原理 低速走丝电火花线切割机床的电极丝作低冲单向运动 ,一般走丝速度为 15m/速走丝电火花线切割加的电极丝为黄铜丝、镀锌黄铜丝或者钼丝，电极丝直径一般为 示为低速走丝电火花线切割工艺装置示意图。电极丝的路径是从储丝筒 6 出来，经过上导轮后穿过要切割 的工件，再经过 电火花线切割加工工艺设计及试验 6 下导轮，被收丝筒 11 没收或排出不再重复使用。被切割的工件 2 固定在工作台 7上，被切割面水平放置。在切割过程中，工件在工作台上受电动机 8、 9 的拖动，在水平方向按照预置的 迹伺服运动，电极丝除了由上至下不停运转外，还可以下导轮为轴心，上导轮在上拖板的拖动下按预置轨迹作方向的运行，这些运动的合成可以切割出不同曲面及锥面的工件。脉冲电源 1 的正、负极性通过进电块分别加在工件和电极丝上，为放电加工提供脉冲能量。低速走丝的加工方式一般为浸液式，工作液为去离子水，与高速走丝线切割相比，低速走丝对工作液的要求 比较高，工作液的电阻率、离子数量、杂质含量都要严格控制在允许范围内。由于低速走丝的电极丝张力可以得到很好的控制，电极丝的振幅影响比较小，在加上工作液的电阻率也比高速走丝的电阻率高许多，因此低速走丝线切割加工时，间隙电压以及伺服跟踪速度与电火花成形加工相似。 1 脉冲电源 2 工件 3 工作液箱 4 一去离子水 5 泵 6 储丝筒 7 工作台 8 X 轴电动机 9 一数控装置 10 Y 轴电动机 11 一收丝筒 12 电极丝 13 进电块 图 理 高速走丝电火花线切割机床的主要特点是电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为 7 11m/s，电极丝的直径为为 极丝的材料为钼丝。图 是利用电极丝 4 作为工具电极进行切割的，电极丝穿过工件上预钻好的小孔，经导轮 3 由储丝筒 2 带动电极丝作正反向交替运转。加工能量由脉冲电源 8 供给，靠进电块分别加在电极丝及工件两端。 电火花线切割加工工艺设计及试验 7 工件安装在工作台上，由数控装置 1 按加工要求发出指令，控制执行电动机 11 带动工作台在水平 X、 Y 两个坐标方向移动，加工出的零件截面形状 与设计轨迹完全相同。如果机床带有锥度切割装置，上下导轮受步进电动机驱动的十字托板控制，使电极丝与中心线偏移角度，并与 X、 Y 轴的运动轨迹合成来实现锥度加工，从而可以实现各种变截面零件加工。在加工时，由喷嘴 6 将工作液以一定的压力喷向加工区。高速走丝线切割加工因为电极丝往复运动后容易松丝，张力不好控制，电极丝振动明显，极间短路是不可避免的。为了抑制电极丝的振幅，一般都采用过跟踪方法控制切割的进给速度，换句话说就是加工过程中，间隙电压偏短路。为了避免由于频繁短路造成烧丝现象发生，利用提高电极丝的运转速度，靠高速运转 的电极丝向放电间隙内带人的工作液的速度加快，冲液量加大，蚀除物更有效地排出，同时有助于断弧和消除电离，这也是高速走丝线切割的电极丝运行速度相对较高的原因之一。 1 一贮丝筒 2 走丝溜板 3 丝架 4 一上滑板 5 一下滑板 6 床身电源 7 电源、控制柜 图 复高速走丝线切割加工设备组成 在液体介质中进行单个脉冲放电时，材料电蚀过程大致可分为介质击穿和通道行为、能量转换和传递、电蚀产物的抛出三个连续的阶段。但实际电火花加工中， 电火花线切割加工工艺设计及试验 8 必须连续多次 进行脉冲放电。为使每次脉冲放电正常进行，一般情况下，相邻两次脉冲放电之间还要有间隙介质消电离的过程。 微观过程 通常电火花加工是在液体介质中进行的，电极之间介质的击穿是脉冲放电的开始阶段。两极间的液体介质中含有各种杂质，当有电场杂质被吸向电场强度最大区域，并沿电力线形成特殊的接触桥，缩小了实际的极间距离，降低了极间击穿电压，即在相同电压下大大提高了电场强度。另外两电极的围观表面凹凸不平，不平程度有时甚至可以和极间距离想比拟，使得极间电场强度很不均匀。电场强 度最大的地方发生电子发射，阴极表面溢出电子，在电场作用下，电子高速向阳极运动，并在运动中撞击介质的中性分子和原子，产生碰撞电离，形成