慢走丝加工技术入门

毕业设计（论文）

标 题：线切割加工技术在模具 制造中的应用与推广

学生姓名： 谢阳毅 系 部： 机电工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 高模具0901 班 指导教师： 王志宏

株洲职业技术学院教务处制

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目录

摘要?????????????????????????? 绪论??????????????????????????

第一篇 数控特种加工方法——线切割加工

第1章 模具零件的主要加工方法???????????? 1、1 常规机械加工 ??????????????? 1、2 数控特种加工 ??????????????? 1、3 其他加工方法 ??????????????? 第2章 数控电火花线切割机床????????????? 2、1 结构组成及放电加工原理???????????? 2、2 数控电火花线切割机床的分类 ?????????? 2、3 数控电火花线切割加工工艺及加工特性 ?????? 第3章 沙迪克慢走丝线切割机床????????????? 3、1 操作说明及安全操作规范?????????? 3、2 指令说明及加工条件的选择?????????? 3、3 影响线切割加工精度的因素以及原因??????? 3、4 线切割特殊加工工艺的使用与注意事项??????

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第4章 线切割加工技术在模具制造领域中的应用及推广

第二篇 典型模具零件线切割加工实例

第5章 高精度冲裁模工作零件加工???????? 5、1冲裁模结构及线切割主要加工工位????????? 5、2 凸凹模线切割加工及工艺规程的制定 ?????? 5、3 高精度异形凸模的加工及工艺规程的制定?????? 5、4 连续模凹模板的线切割加工注意事项 ???????? 第6章 注射模成型零件加工

6、1 主流道衬套线切割加工工位及工艺规程制定????? 6、2 塑料模模仁挖入孔实配加工 ?????????? 6、3 凹模模仁顶针孔线切割加工及注意事项??????? 第7章 其他特殊零件的加工及加工方法的运用 7.1电极及薄细齿加工?????

7.2特殊材质线切割加工及无屑加工?????

论结 ????????????????????????? 参考文献 ?????????????????????? 致谢?????????????????????????

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摘要

本文从生产实际出发，结合自己平时所学到的知识点加以延伸，并参照数控特种加工机床的加工特性，及在实际生产的实用性，经济性，可行性加以考虑，以实际的零件加工为参照，由理论到实践，予以剖析。由浅入深，从基本的结构介绍到原理分析，由发展历程到今后的应用领域，都予以提及。

通过相关的工艺规程安排，加工路径的选择，从而使数控特种加工之——电火花线切割机床，在加工复杂，异形零件上的优势予以体现。同时结合计算机绘图软件如AutoCAD,将加工零件之图面进行整合，绘制，根据图面编制出工艺制程，计算好各零件的经济精度，排配到各工段予以加工，从而达到以最小成本，加工出合乎客户需求的产品，本文阐述的宗旨也在于此。

本文围绕模具凸模、凹模、凹凸模、连续模模板等成形零件的数控电火花线切割加工进行详细的介绍，通过实际加工对冲裁模、级进模、塑料注射模、压铸模的典型零件进行加工工艺分析与操作讲解，浅显易懂，可操作性较强。

如本文无特殊说明，一些线切割性能说明均以日本沙迪克AQ系列机台为蓝本，其中一些名词均为业内专业术语，具体参照了富士康鸿准模具公司为依据，对于一些较难懂深奥的名词，在文章后面附录有特殊释义。

关键字：电火花线切割机床，工艺分析，加工原理 ，CAD，冲裁模，沙迪克，凹凸模，入子，线切割

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绪论

一、中国模具行业发展现状：

模具行业的快速发展,对中国乃至世界的制造业都产生了深远的影响, 它的出现降低了劳动强度,提高了生产效率,是制造业的一次巨大的革命。

在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。采用模具生产零部件，具有生产效率高。质量好。成本低。节省能源和原材料等一系列优点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金。陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对国民经济和社会的发展，起着越来越重要的作用。

世界上一些工业发达国家，模具制造技术的发展非常迅速。模具制造水平的高低，以成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。德国把模具称为“金属加工中的帝王”,并把模具视为“关键工业”,美国把模具称为“美国工业的基石”，日本则把模具说成是“促进富裕繁荣的动力”。

近年来，我国的模具制造技术也有较大发展。目前，国内已能生产精度达到2微米的多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命1-2亿次。在大型塑料模具方面，现在已经能生产48英寸的电视机塑料外壳模具，以及汽车整体仪表盘等模具。在汽车模具方面，现已经能制造部分轿车外壳覆盖件模具。在模具工业的产值中，冲压模具约占P，塑料模具约占3，压铸模具约占%6，其他各类模具约占。

在目前乃虽然中国模具工业在过去10多年间取的长足发展，但许多方面与工业发达的国家相比，还有差距。如精密加工设备在模具加工设备中的比重还很低，计算机辅助软件应用的普及率还不是很高，许多先进的模具加工技术的应用还不够广泛等特别是在大型，精密，复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些模具生产能力尚不能满足国内需求，需要大量进口。

今后一段时期内，CAD/CAE/CAM技术的进一步推广。快速原型制造和快速模具制造技术的更快发展。高速铣削和超精加工及复杂加工的进一步采用。热流道技术的推广应用。模具标准化程度的不断提高。优质模具材料的开发和应用及表面处理先进技术

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的发展，包括虚拟技术。逆向工程和并行工程的采用等，都将是模具行业的技术发展趋势。

二、特种加工方法的特点：

模具工业的快速发展，不断对模具制造技术提出更高的要求。为了适应工业生产对模具的现实需求，在模具制造生产过程中采用了许多新工艺和先进的加工设备及高性能材料，不仅改善了模具的加工质量，同时也缩短了模具制造周期，提高了模具使用寿命。

而传统的车，铣，刨，磨等常规加工方法以逐渐不能满足实际生产的需要，特别是对于高硬度。高韧性，高强度，高脆性等难加工材料，以及精密细小。形状复杂和结构特殊的各类模具零件，用传统切削的加工方法很难达到精度，表面粗糙度和生产率的要求。因此近几十年来相继出现了一系列不用刀具和磨料，利用电能、热能光能。声能、电化学能。等去除材料的新型加工机床——特种加工机床，配备了数控系统的特种加工机床即为数控特种加工机床。

与传统机械加工方法相比，特种加工方法的特点为： （1）

加工范围不受材料物理性能，机械性能的限制，能加工软、硬、脆、高熔

点及非金属材料。

（2） （3） （4） （5）

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易于加工复杂成型面，微细表面，及柔性零件。 能获得良好的表面质量。

各种加工方法易于复合成新工艺方法，便于推广使用。

加工条件中起重要作用的电参数容易调节，便于加工过程的自动化控制。

第一篇 数控特种加工方法——电火花线切割加工

第一章模具零件的主要加工方法

1、1常规机械加工

常规的机械加工是以刀具和磨料为工具，利用切削刀具和机械能来实现切削的。常规机械加工时模具制造中不可缺少的一种重要加工方法，即使是精度要求再高的模具，也需要采用切削及磨削来某些工作。如去除毛坯料、成型面加工、孔类加工、心轴类零件加工等。

常规机械加工的特点是：加工精度较好，生产效率高，成本低，加工零件受操作者技术水平影响大，加工复杂零件往往需要多次装夹，多工位加工，加工速度慢，对于硬质材料难于加工，材料利用率不高。但模具制造过程中，常规机械加工仍然是主要的加工手段。 1、2 数控特种加工

特种加工是有别于常规机械加工方法的非传统加工方法，利用电能。热能。光能。声能。电化学能。等去除材料的新型加工方法。常见各类数控特种加工机床加工原理，工艺特点，使用范围如下表所示： 类型 加工原理 数控电火花成型

加工工艺特点 工具电极不必比工件材质硬，工件的加工性能主要取决于工件的热学性能，工件与电极不存在接触式切7

适用范围 适应于绝大多数模具加工，各种量具，异及微细精密成型加工，各种高硬度合金材料加工 应用电蚀现象的原理，在工件与工具电极间隙之间加上脉冲电压，使间隙最小处或绝缘强度最低处的工作液介质击穿形成火花放电，其瞬间

机床 数控电火花线切割机床 数控等离子弧切割加工机床 数控激光加工机床

高温蚀除工件材料，实现成型加工 应用电蚀现象的原理，利用连续移动的金属丝和各种镀层金属丝作为负电极，被加工工件为正电极，在脉冲宽度电流峰值高的脉冲电源作用下，实现切割加工 削运动，不存在切削力 采用线材做电极，无主要适应于冲模，挤需进行工具电极的设计和制造，电极丝很细，蚀除量很小，材料利用率高，加工成本与加工精度有关 压模，喷嘴，窄槽的微细加工，主要加工2D曲面，亦可加工斜度工件，及上下异形工件 利用电弧通过机械压缩效应，热和电磁的收缩效应，使电弧高度压缩而产生高温高速粒子流等离子体，实现对金属材料的切削 切割速度快，加工成适应于切割所有的金本低，切割精度高，切割材料厚度范围广，热变形小 属材料，还可对金属材料进行焊接和喷涂加工 利用激光高能高密度性的特点，使被加工材料瞬间达到相变，融化或汽化来实现材料的切割，焊接和热处理 功率密度高，几乎可可用于绝大多数金以加工任何材料，加工速度快，效率高，热变形小，属于无接触加工 属，非金属以及普通加工方法难以加工的材料，以及硬度高，脆性大，难熔的材料进行切割，打孔，焊接等8

加工 数控火焰切割机床 1、3 其他加工方法

其他加工方法是有别于前两种的常规机械加工和数控特种加工方法，具有独特性。如焊接法制模是将分散好的模块焊接在一起形成所需要的模具，具有加工简单，快速，省料尺寸大小不受限制等优势。尤其适用于加工精度要求不太高的压铸模和模具修复中使用此方法。还有锻造，铸造，快速成型等方法，因篇幅有限在此不做一一介绍。

利用氧化反应的热量，即铁在氧气中燃烧时所产生的热量来进行切割 切割过程所产生能量主要来源于铁在氧气中燃烧，较薄的钢板产生热量小，变形量大 适合于厚度在10mm以上的低碳钢切割

第二章 数控电火花线切割机床

2、1 结构组成及放电加工原理

一、 线切割机床发展史

线切割机床（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴。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

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法。

1960年，苏联首先研制出靠模线切割机床。早期的线切割机床采用电气靠模控制切割轨迹，使用的加工液是矿物质性油(灯油)，绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在机械，实用性受限。

1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却很费事，若不用大型计算机进行自动程序设计，对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置(Automatic Programed Tools APT)出现前，普及甚缓。当时由于切割速度低，制造靠模比较困难，仅用于在电子工业中加工其他加工方法难以解决的窄缝等。

其中我国在线切割技术应用方面也有较长的历史。1966年，中国成功研制采用乳化液和快速走丝机构的线切割机床。1970年9月30日 国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”，为该类机床国内首创。此后，随着脉冲电源和数字控制技术的不断发展以及多次切割工艺的应用，大大提高了切割速度和加工精度。 二、结构组成

线切割加工机床主要由三大部分组成：

1、 机械主体：指机械传动及零件加工主体装置。

2、 NC控制系统：提供加工电源及CNC控制信号传递，回馈装置。 3、 供液循环系统：提供加工液循环、过滤、冷却、储存的装置。

三、机械传动原理及放电加工原理 1、机械传动原理：

由NC控制讯号传递给伺服马达，伺服马达带动各轴丝杠传动，丝杠带动工作台在导轨上做来回运动，通过辅助限位开关做行程限位，从而实现传动进给。 2、放电加工原理：

线切割放电加工是以线电极作为工具电极，在电极丝与钢，铜或超硬合金等被加工物之间施加60-300伏的脉冲电压，并保持5-50微米的放电间隙，间隙中充满水，乳化液或专用放电油等绝缘物质，当极间绝缘被击穿的瞬间，电极与被加工物之间发生火花放电并产生高温高热，使被加工物的微观放电区域的金属电蚀并融化，通过NC

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控制系统的监测控制及伺服机构的精确运动，使这种放电现象持续均匀的进行，从而使被加工物达到要求的尺寸大小及形状精度的产品。 3、电火花加工的物理原理：

为了在 2 个电极之间产生电火花，这 2 个电极之间的电压必须高于间隙击穿电压。击穿电压取决于电极和工件之间的距离和电介液的绝缘能力(水质比电阻)，以及间隙的污染状况(腐蚀废物)。

电火花加工微观放电过程： （1） （2）

放电首先在电场最强的点发生，这是个复杂的过程。 自由正离子和电子在场 中积累，很快形成一个被电离通

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。

（3）

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。

（4）

四、线切割放电加工形成的基本条件：

1、电极丝与工件之间要有一定的距离才能形成线割放电加工，它是脉冲放电能连续进行的首要条件。

2、必须在一定的液体介质中进行，液体介质能够将电蚀产物从放电间隙中排除出来，并对铜线及工件进行冷却。

3、要有足够的脉冲放电能量，以能击穿液体加工介质的绝缘，使放电部位微观区域金属融化。

4、电极丝与工件之间必须是施以间歇式的脉冲电源，与一秒内数千次地重复施加放电能量及停止放电。

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生在电极上的腐蚀称作损耗，发生在工件上的腐蚀称作去除材料。

2.2 数控电火花线切割机床的分类

电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝”）。低速单向走丝电火花线切割机（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”）和立式自旋转电火花线切割机（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三类。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）。

根据对电极丝运动轨迹的控制形式不同，电火花线切割机床又可分为三种： 1、 靠模仿形控制。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地贴着靠模边缘作轨迹移动，从而切割出与靠模形状和精度相同的工件来

2、光电跟踪控制。其在进行线切割加工前，先根据零件图样按一定放大比例描绘出一 张光电跟踪图，加工时将图样置于机床的光电跟踪台上，跟踪台上的光电头始终 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来。

3、数字程序控制。采用先进的数字化自动控制技术，驱动机床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*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机床都已采用数控化。

目前我国广泛使用的线切割机床主要由快走丝和慢走丝两种，

均已经实现数控化。现就两种类型机床的主要加工特性做比较分析，如下表：

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机型 加工精度 加工效率 表面粗糙度 使用加工液 乳化液 电极 电极使用方式 快走丝 ±0。01mm 高 Ra1。25 –Ra2。5um 钼丝 重复多次使用 慢走丝 ±0。001mm 低 Ra0。3um 纯水或油 铜锌合金 一次性使用 一、“快走丝”电火花线切割机

“快走丝”电火花线切割机( WEDM-HS）的走丝速度为6～12 m/s，采用0。08-0。2mm的钼丝作为电极，电极丝属于双向往复循环运动，可重复多次使用。由于机床结构简单，价格较低，在加工较厚工件时优势明显，也是我国独有的电火花切割加工模式。

目前全国高速往复走丝线切割机床的存量已达20余万台，应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和表面质量不易保证。

其基本结构和加工原理如下图所示：

线切割快走丝机床的基本结构和加工原理图

1－－电极丝 2－－导轮3－－工件 4－－储丝筒 5－－丝架 6－－脉冲发生器

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二、“慢走丝”电火花线切割机

日本沙迪克AQ系列慢走丝线切割机

“慢走丝”线切割机床是国外生产和使用的主要机种。其走丝速度一般为12m/min左右，使用紫铜，黄铜，包芯丝（CCA,CCD）等做为线电极，其直径为∮0。03-∮0。35mm不等。加工时电极丝单向通过加工工件间隙，不重复使用，特殊可避免线电极损耗对加工精度的影响，还可进行多遍加工。加工精度和表面粗糙度都比较好，作平稳。均匀。抖动小。加工质量较好，自动化程度比较高，还能进行自动穿线剪线加工但加工速度较低。但机床价格比快速走丝机床贵几倍，对现场加工环境的要求也更为严格。因此，在国内也只有一些大型模具厂才使用这种机型。

我国在应用慢走丝线切割机起步较晚，但近10多年来通过中外合资引进等各种渠道，使得这方面发展较迅速。低速走丝电火花线切割机的技术含量高。市场前景好，可以获得较高的回报，是电加工行业各个厂家的“必争之地”。“战略高地”。目前我国

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使用慢走丝线切割机型号主要有：日本沙迪克(SODICK)。台湾庆鸿(CHMER)等。

2、3 数控电火花线切割加工工艺及加工特性

由于数控电火花线切割加工技术在经过近几十年来的发展与创新，已经属于一个独立的工序。因此在应用到线切割工艺的一些企业，对于线切割这道工序都有固定的工艺规程。因其加工独特性，不同于平常的常规机械加工方法，因此有必要对加工工艺和加工特性进行说明。

一、数控电火花线切割加工工艺分析

一般制定线切割加工工艺规程的安排要符合以下原则：

保证以最低的生产成本和最高的生产效率可靠的加工出符合设计蓝图需求的产品，因此，制定工艺规程应以本公司或部门实际情况为依据，充分利用现有的机台设备，尽可能采用先进技术和经验。

一个合理的产品工艺制程要体现出：

1、 产品质量的可靠性。工艺制程要充分考虑和采取一切确保产品质量的必要措施全面可靠和稳定达到设计图样上所要求的精度，表面粗糙度和其他技术要求。

2、工艺技术的先进性。主要指在工厂现有条件及采用了本厂成熟的工艺制程外，尽可能饿吸收或引进适合工厂情况的国内外同行业先进工艺技术及工艺装备，以提升工艺技术水平。

3、经济性。在一定的条件下要采用人力物资和能源消耗最少的工艺方案，以获得良好的经济效益。

4、保证良好的劳动条件。制定工艺规程必须保证加工人员要有良好而安全的生产条件，尽可能地采用机械化，自动化等措施，以减轻劳动强度。

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线切割加工工艺指导原则：

按照加工方法选择，依据线切割加工设备条件及零件加工要求，大致分为2种方法：

1、线切割模具零件对刀加工

因线切割所用工具电极为铜锌合金或钼丝，在一些高精度的图面尺寸要求下，电极丝直径也会影响尺寸精度，故在原有的加工路径中需加入电极丝半径补偿，以控制人为误差。在加工成形工件时。需要在工件外表面或圆孔里面寻中心放火花对刀，并补偿线半径，设置工件零点，即为线切割模具零件对刀加工。具体说明在后面操作说明章节予以详细说明。

此种加工方式在日常加工量中比重较大，采用此种工艺一般有以下要素： （1）、工件有较高精度螺丝孔时。

（2）、工件有较大切削量且需要热处理以满足模具硬度要求的。

（3）、加工部位表面粗糙度其他工序能达到且效率更高。或成本更低的。 （4）、外形表面粗糙度要求较高线切割难以达到要求的。

2、线切割模具零件下料加工

线切割模具零件下料加工一般应用于工件外形复杂，有窄细槽的凸模、入子、斜销、滑块等，且其他工段难以加工，或需要切片的工件等。因其工艺规程安排线切割工序一般在电火花打孔（EP）工序后面，只需要选择好合适的料板，由电火花打好穿丝孔，即可调用程式加工。

此种类模具零件主要以冲压模较多，一般要求为：

（1）、因自身形状特点等因素无法使用前一种加工方式的。

（2）、材料价格昂贵，采用前种方式或其他工艺规程会造成较大材料浪费的。 （3）、工件交货期短，通过其他方式难以按期完成的。 （4）、工件容易变形，不宜用前一工序的。

（5）、考虑内孔与外形相对位置要求较高，必须要内外一体成形的。 （6）、特殊情况为平衡负载而采取的。

总之合理的工艺规程必须符合“快、高、廉”的原则，首先应该确保客户交期，而且要以最省时省力，以最少能量消耗的加工方法，工具材料等，制造出客户满意之

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产品。

二、数控电火花线切割加工特性

线切割加工机除了自身的一些加工原理及加工方式与传统加工机器有所区别外，在加工性能方面，也有其独特之处，主要有：

1、 在加工带斜度工件，及上下异形零件时，其优势明显。 2、 能切割出0.05毫米左右的窄缝。

3、 加工中并不把全部多余材料加工成为废屑，提高了能量和材料的利用率。 4、 在电极丝不循环使用的低速走丝电火花线切割加工中，由于电极丝不断更新，有利于提高加工精度和减少表面粗糙度。

5、 电火花线切割能达到的切割效率一般为20～60毫米/分，最高可达300毫米/分；加工精度一般为±0.01～±0.02毫米，最高可达±0.004毫米；表面粗糙度一般为Rα2.5～1.25微米,最高可达Rα0.63微米；切割厚度一般为40～60毫米，最厚可达600毫米。

6、 不需要制造形状复杂的工具电极，就能加工出以直线为母线的任何二维曲面。 7、 加工零件时与工件不直接接触，因此没有切削力产生，减小零件变形。 8、 与其他机床相比，线切割加工机智能化程度高，有效降低了劳动强度，减轻操作者劳动疲劳程度。

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第3章 沙迪克慢走丝线切割机床

3、1 操作说明及安全操作规范

由于线切割加工机床属于精密机器，其自动化程度高，加工精度高，故对加工现场的环境要求比较严格，对操作者的熟练操作程度要求较高，对日常机台保养必须做到位，对影响加工效率的因素应该予以排除并查明原因。现就以日本沙迪克AQ系列机台为例对线切割机台的日常保养内容。加工环境要求。操作注意事项。简要操作说明进行分析。 一、日常保养规范：

日保养：由保养者于每日在上班前半小时内完成，并填写当日《线切割加工设备日常保养记录表》，保养内容有：

1、 机台外表清洁与整齐。

2、 检查水质比电阻是否在设定范围内。 3、 检查加工液位状况。 4、 检查线运行是否顺畅。 5、 检查冰机工作状况。 6、 检查电器部分状况。 7、 检查过滤系统状况。 8、 检查极间线有无脱落。 9、 检查加工部位状况。 10、检查喷水嘴是否完好。

周保养：由保养者于在每周五下班之前完成，并填写当日《线切割加工设备日常保养记录表》，保养内容有：

1、 加工槽内清洁。

2、 各海绵过滤防尘网清洁。

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3、 切割导向装置清洁。 4、 导电块换位。

5、 极间线接触氧化部分清洁。 6、 挡水板清洁。

月保养：由保养者于每月最后一个工作日下班前完成，并填写《线切割加工设备——年定期保养记录表》，保养内容有：

1、 机台加注黄油或润滑油，并以极限运行10圈。 2、 水质传感器清洁。 3、 机台导电部分清洁。 4、 上下机头清洁。

季保养：由保养者于每季3。6。9。12月最后一个工作日下班前完成，并填写《线切割加工设备——年定期保养记录表》，保养内容有：

1、 电器柜内灰尘清洁。 2、 污水槽进行换水。

年保养：由保养者于每年12月最后一个工作日下班前完成，并填写《线切割加工设备——年定期保养记录表》，保养内容有：

机台精度评估，对机台X。Y。Z轴精度检测及床台平面度检测。

二、切割放电加工的安全规则

为了保证操作者和机床在最佳安全条件下， 及同一厂内人员的健康和具备舒适的 工作环境，使机器设备长时间保持原有加工性能及精准度，延长使用寿命，必须遵守线切割放电加工的安全规则。 一、环境的选择

环境的选择与线切割放电加工设备及其操作人员有直接的关系， 环境选择的好坏有以下影响：损坏设备性能及精度，使其机床寿命缩短；影响工件 加工精度，造成品质不良；对操作者的安全及身体健康也有所危害。

故而，在环境场所的选择请参考以下事项： 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。

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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，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， 线切割放电机器属于计算机控制，计算机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，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。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，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。

二、搬运安全

1、搬运方式的选择：线切割放电加工机设备搬运用叉车式和滚轮式，特殊情况下 时选用吊式移动；

2、搬运前的锁定：在搬运之前，必须用专用随机固定件将床台和各轴锁定。 以防止在搬运中造成设备损坏，从而影响机台精度甚至使设备报废。 三、操作安全

为不使机床及人员受到损坏及危害，在操作线切割加工设备时需注意以下事项。 1、只有经过此类机器设备培训的人员才能获准使用该机器设备。 2、为了避免加工液及电柜过热，冷却系统必须处于连续工作状态； 3、为了避免直接接触到通电的电线，必须关闭机台防护门；

4、不允许 2 人同时操作同一机台，在运行画面操作时，应尽量将荧屏亮度降低，

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并选择斜视观察画面，从而减少荧屏辐射给眼睛带来的伤害；

5、加工者应熟练掌握操作面板各按键的具体功能及使用中的状态， 在机台的操作 过程中灵活运用，熟知画面的转换，特别是几个重要的画面(如准备画面，观察 画面)所具有的功能，避免在加工中因不熟悉操作面板而造成各种异常，另因各 按键(特别是常用键)的高密集使用容易受损，所以在操作面板时，表面应附一层 塑料纸作保护，以延长操作面板之使用寿命；

6、同操作面板一样，加工者也应熟知遥控器的具体使用方法，遥控器之按键外表 应有一层塑料纸作保护，另外，遥控器之所以可以脱离操作板远距离 操作，是利用一根电线作传导，所以遥控器的保护还应包括对电线的保护。在使用过程中 不可大力拉动电线，以免遥控器失灵，电线列的部分应圈起放置，使用后，一定要放回原处挂好；

7、在机床或机头移动时，绝不可将手可手指置于机头和工作物之间，经防因指令 输错或方向键按错，造成安全事故；

8、加工平台的保护：在加工工件时，应注意装夹方式是否会伤到加工平台，在机 台使用时应吹干平台，长期不使用时应上防锈油加以保护机床；

9、在工件的架设过程中，应注意切割中是否会撞到上下机头，对于有小孔的加工 应采用特殊加工工艺，避免因废料无法取出而造成卡料，影响机床精度；

10、工件的装夹以方便和稳固为原则，在架设工件时压紧力以工件不被水冲动为 原则，以免造成螺钉滑丝而无法卸除；

11、在日常的工作中，经常会遇到使用一般架模方法而无法加工之工件，在这时 就必须使用特殊的装夹治具：

(1)小型工件--压板无法架设时可虑使用正角器或麦石进行加工；

(2)如遇大斜度类工件--无法倾斜加工时， 应采用正弦台或斜度垫块辅助倾斜的加 工方法进行加工；

(3)多件加工时可考虑采用正角器或麦石进行重迭加工

(4)在治具的使用过程中，应保证治具不受到损伤。 (如:为方便架模而在切割中伤到治具等动作都是不可行的)

12、加工时应特别注意设备:电压表之电压是否在规定的标准范围内；

13、加工中不能直接用手触摸工作物及铜线，落料时应注意料头卡机头的现象， 料头较难取出时要小心设备和手指不受到伤害；

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14、在清洗加工物时，会用到草酸清洗液，在使用时应采用毛刷洗净加工物,而不 应用双手直接接触草酸清洗工作物，从而减少草酸对手的腐蚀，切勿将草酸弄入 眼睛，若有弄入应立即用清水清洗；

15、线割机台操作人员加工后应注意勤洗手，特别在用餐前应洗净双手，避免杂 质较多的加工液摄入危害身体；

16、在电源柜内部或机床的电器件上进行各种维修和检测时，总开关必须设置于 OFF 位置，并设立标示牌(维修中勿开电源)；

17、维修和检测时，必须遵守安全指示，任何维修工作之前必须查阅手册中相应 章节；

18、只有当控制柜切断电源后，才能触摸电子组件；

19、拿组件时只能抓住把手，不要接触到印刷电路板的镀金线； 20、已损坏的组件必须放入保护装置中，才能放心的移置； 21、应注意设备易损耗件的及时更换，以保持精度。

四、安全装置

机器设备安全装备之介绍：

1、蜂鸣器的设置(可在发生停止或异常时自动报警)；

2、屏幕保护的设置(可在画面长时间不使用时，屏幕自动关闭减少辐射)； 3、紧急制动键的设置(可在发生突发异常时紧急制动)； 4、散热风扇的安装(主要负责主机箱的通风散热)；

安全装备操作使用方法：

1、蜂呜器的使用，蜂呜器的使用只有两种状态：当功能选择为“ON”时，蜂呜器 会对出现的异常自动报警；当功能选择为“OFF”时，蜂呜器不起作用。蜂呜器主 要起提示用，当机台暂停时，提醒加工者将机台继续加工处理；

2、屏幕保护的使用：沙迪克机型屏幕保护的设置，可利用参数的修改进行，选 择是否启用屏幕保护，并可设置启用时间，如无使用时将之关闭即可。

3、紧急制动按钮的使用：当机台出现突发异常，加工者无法立刻想出正确的解 决方法时，可按此键将机台制动。

4、散热风扇在主电源打开的情况下便会启用。

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五、简要操作说明

1、开机步骤：开启总电源开关→旋开紧急停止开关→打开【SOURCE】开关→打开【POWER】开关→跑极限（机械原点）

2、操作面板六大画面介绍介绍：

人工画面(MALL):执行输入简单的G。T。M指令以及加工条件的更改等。 编辑画面(EDIT):执行程序编辑，以及调用程式。绘图确认等。

显示画面(DSPLY):用于显示当前加工的2D图形条件。补正。加工速度。加工时间。加工残长等。

加工画面(RUN)：用于执行所要加工的程式。

设定画面（SET）:用于设定机床各加工参数。一般出厂前以及设定好，除常用的以外一般不宜更改。

UTY画面：用于连接外部网络以及绘图软件的使用。 3、 线切割加工流程介绍： 加工前:

（1）检查工件与图纸是否相符;

（2）检查工件的尖角抛光是否有划伤或碰伤,是否有尺角要求,外形尺寸是否有按标准留料;

（3）仔细检查所需要加工的部位,确认加工,装夹方式和穿线的合适位置; （4）测量上流程最准确的到位尺寸; （5）准备塞规,块规和加工程序; 加工中: 装夹 ：

1、装夹的方向是否与图纸相符,是否有镜像或旋转,并做好记号;

2、夹持力度是否得当,太松或者太紧都会导致工件松动或者变形,尽量使工件保 持原来的状态,不要用力压平,否则会导致工件加工后回弹致使工件尺寸超差;

3、夹具的选择是否合适,是否会干涉到上机头或者下机头在加工过程中的动作, 是否对找边有干涉,防止在加工中切割到夹具;

4、注意工件防锈,到位的工件要特别注意防锈和夹持部位的力伤,到位工件可以 在上机前抹上油性笔或者防锈济以免在加工过程中产生锈蚀或者形成黑斑;

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工件校正 ：

一般校正较大的面或者公差最准的面; 寻边：

1、注意上流程的尺寸;

2、图纸是否对称或是中心偏移; 检查程序：

1、程序是否有带放电补偿

2、角度扭转,切割锥度,或者上下异型时要注意基准面的设定是否准确; 3、较小的槽加工斜度时是否会切割到对边; 加工后：

1、在机床上测量好所有的形状尺寸 2、检测形位尺寸 3、做好去锈,防锈工作; 4、认真,如实填写自检报告; 附：加工时注意事项：

1、注意是否有废料的脱落成,如有脱落要及时清理 2、小工件是否被水冲动,或产生拌动导致影响加工精度;

3、注意加工工件的垂直度, 精度较高的工件精修3刀, 测量其垂直度。差, 可进行适当的调整;

4、精修时水压的调整 5、做好加工状况记录

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如有偏

3、2 指令说明及加工条件的选择

由于数控电火花线切割机床的飞速的发展，现在生产企业所应用的线切割机床全都已经使用了数控操作面板，因此对于数控程式的编辑有必要有所了解。

按照目前我国线切割程式使用的格式来划分，线切割程式大致分为3B程式。4B程式以及ISO代码程式。3B格式主要用于我国自主生产的“快走丝”线切割机床领域，由于不具有间隙补偿和锥度补偿功能，使其应用范围受限。基于此在原有3B程式的基础上发展成了现在普遍使用的4B程式。这种格式按工件轮廓编程，实行电极丝自动间隙补偿实用性较广泛。为了便于国际交流，及技术的引进，用现在国际上通用的——ISO代码进行程式编辑已经成为未来发展的必然趋势。现就以沙迪克ISO代码为例进行说明。

沙迪克电火花线切机数控系统中使用的ISO指令，与数控加工编程指令格式大多相同。而在实际加工中，加工条件的选择对加工精度的影响很重要，因此有必要有加以说明。

一、沙迪克功能代码：

N、O ??????顺序号 G ??????准备功能 M?????? 辅助功能 A ??????指定加工锥度 B ??????电极补正数据的登录 C?????? 指定加工条件号 I、J?????? 指定圆弧中心坐标 RI、RJ ??????图形旋转的中心坐标 T ??????机械设备控制

X、Y、Z、U、V?????? 坐标轴移动指令

RX、RY ??????图形或坐标旋转的角度角度=arctan(RY／Rx) H ??????指定补偿偏移量

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P ??????指定调用的子程序号 RA ??????图形或坐标旋转的角度 L??????子程序重复执行的次数 R ??????转角R功能

二、常用G、T、M指令代码

1、沙迪克G指令

G00、移动 G01、直线插补

G02、圆弧插补（顺时针） G03、圆弧插补（逆时针） G04、延时 G05、X 镜像变换 G06、Y 镜像变换 G07、Z 镜像变换 G08、X-Y 变换 G09、镜像变换取消及 X-Y 变换取消

G11、跳读 ON G12、跳读 OFF G13、断丝复位功能 ON G14、断丝复位功能 OFF G15、断丝复位功能 G17、XY 平面指定 G22、软件限位 ON G23、软件限位 OFF G26、图形旋转 ON G27、图形旋转 OFF G28、返回主参考点

G29、设定主参考点 G30、返回 G92 指定的点 G40、取消电极丝半径补正 G41、电极丝半径向左补正 G42、电极丝半径向右补正 G48、边缘控制 ON G49、边缘控制 OFF G50、取消锥度倾斜 G51、锥度向左倾斜 G52、锥度向右倾斜 G54、工件坐标系 0 G55、工件坐标系 1 G56、工件坐标系 2 G57、工件坐标系 3 G58、工件坐标系 4 G59、工件坐标系 5 G60、返回主参考点

G74、四轴补偿 ON G75、四轴补偿 OFF

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G80、移动到接触感知发生处 G81、移动到机械限位处

G82、移动到原点与当前位置的一半 G83、把当前值读入指定的补正项 G84、自动调垂直

G90、绝对坐标指令 G91、增量坐标指令

G92、设定坐标原点指令 G104、转角延时 ON G122、设定软件+限位 G126、坐标旋转 ON G G128、返回第 1 副参考点 G132、干涉回避 ON G134、TAPER 干涉回避 ON G136、干涉报错 ON G140、上下异型取消 G142、上下异型右补偿 G149、AIC 角域控制 OFF G153、移动至行程末端 G55、工件坐标系 11 G157、工件坐标系 13 G159、工件坐标系 15

2、沙迪克T指令

T80送丝 T81送丝停止 T82加工液箱排液阀关闭 T83加工液箱排液阀打开 T84泵打开 T85泵关闭 T86喷流ON

G97、设定坐标系坐标原点指令G105、转角延时 OFF G123、设定软件-限位 G127、坐标旋转 OFF G129、返回第 2 副参考点 G133、干涉回避取消 G135、TAPER 干涉回避取消 G137、干涉报错取消 G141、上下异型左补偿 G148、AIC 角域控制 ON G152、局部坐标系 G154、工件坐标系 10 G156、工件坐标系 12 G158、工件坐标系 14

G192、半程设定 27

T87喷流OFF T88油浸加工 T89水喷流加工 T90AWTI执行切丝动作 T91AWTⅡ执行穿丝动作 T94水浸加工 T96送液ON T97送液OFF

3、沙迪克M指令

M00程序停止。

M01有选择的程序停止。 MO2程序结束

M03不测事态发生时的支持指令 MO4返回加工开始位置 MO5忽视接触感知 M06不放电 MO7旋转装置锁定 M08旋转装置 ON M09旋转装置 OFF M98调用 子程序 M99子程序结束 M199Q 文件结束 M780R 轴正向旋转 M790 R 轴 逆向旋转 M10-M47外部信号输出 M70-M77外部信号输入

此外还有C指令、N指令、O指令、P指令、Q指令等等，在此不一一阐述。

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三、线切割加工条件介绍及设定 1、加工条件的组成

沙迪克MARK25机型加工条件代码为C001 C002 C903 C904(\开头条件为 PIKA 加工)，由以下部分组成：

ON OFF IP HRP MAO SV V SF WC WK WT WS WP

1、ON 放电脉冲时间 ON 数值大，速度快，放电趋向于不稳定，易断丝。设定范围（000-031， 100-131， 300-331）

2、OFF 停止脉冲时间，数值大，速度慢，放电趋向于稳定，不易断丝。设定范围（000-063, 100-163，200-263， 300-363）

3、IP 主电源峰值。 设定范围（000-015 1000-1015 2000-2015 1200-1215 2200-2215）

4、 HRP 辅助放电电路。设定范围(H:0-6R:0-7 P:0-7)

5、MAO 脉冲宽度调整（断丝保护系数）M-指检测加工稳定性的灵敏度；A-当加工不稳定时用于替代OFF值，数值大，速度慢，加工稳定；O-当加工不稳定时用于替代ON值，数值小，速度慢，加工稳定。设定范围（M:0-9 A:0-9 O:0-9）

6、SV 伺服基准电压，电极丝和工件间的加工电压设定，数值大，平均加工电压高，所以加工稳定，加工速度慢。设定范围（0-225）

7、V 主电源电压 ,该值愈大放电能量越大。设定范围（0-9）

8、 SF 伺服速度，设定工作台在加工中的传送速度。设定范围（0000-9999） 9、WC 电容器，决定在电极间是否加装电容电路。设定范围（0-4）一般未用。 10、 WK 电极丝直径。设定范围（000-499）

11、 WT 电极丝张力，控制电极丝力，太大易断丝，太小影响精度。设定范围( 0-255) 13、 WS 电极丝速度, 控制电极丝速度，太慢会影响精度。设定范围（0-255） 14、WP 高压喷流设定。设定范围（000-063）

2、加工条件的选用原则

根据加工工件的材质，厚度，精度要求，加工使用的线径，开放或密合加工方式这五大因素决定加工条件。

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3、 影响线切割加工精度的因素以及原因

线切割加工属于精密加工行业，因其加工特性，影响其加工精度的因素也很多。在实际加工中应予以事先考虑，找出原因，加以排除。影响线切割加工精度的因素主要有以下几类。

加工条件：

加工条件的选择直接与线切割加工的精度有直接影响，应根据加工刀数，精度要求，表面粗糙度合理选择加工条件。特别是ON值、OFF值、SV值、SF值的改变直接对加工精度有直接影响。具体如下：

1、 ON值越大，放电时间越长，切削量越大。

2、 SV越大，极间电压大，放电间隙也越大，加工速度越大，切削量越大。 3、 V值越大，放电能量越大，切削量越大。 4、 SF越大加工速度越快，单位面积内切削量小。 线径规格：

使用线径较细的线，在加工细槽，薄齿等特殊工位时其精度容易保证。特别是在加工小 R角凹模板时其精度更容易保证。使用线径较粗的线，其加工能量可适当加强，张力可适当加大，抗鼓形失真也要强，加工效率高。

装夹方式：

密着加工比开放加工排屑效率高，切削量大，故应该适当加大补正1-2μ以保证加工精度。

加工环境：加工环境对精度的影响主要体现在室温，水温，机台保养状况，水质比电阻这几个方面。因此，做好日常保养很有必要。

加工物厚度：

工件的厚度较厚时，由于铜丝由上而下放电腐蚀工件，自身也有损耗，故常会产生上小下大现象，需加入锥补，以抵消误差。特别是当SV设定不合理产生鼓形失真现象时，应根据实际情况，合理更改SV值。这类现象在冲模中发生居多。

加工精度的保证是建立在加工者根据现场加工实际情况所采取的措施为前提。因此，对机台性能的了解很有必要，并需要加工着在实际操作中加以总结提升，上述的几种情况只是几种常见的影响因素。

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3、4 线切割特殊加工工艺的使用与注意事项

线切割因为其加工特性，其特殊加工工艺主要分为无料头加工，镜面加工，锥度加工，上下异性加工，四轴联动加工这几大类。

这也是与其它加工机床相比较在特殊工位加工的优势所在。现就这几种加工工艺的使用与注意事项做说明。 一、无料头加工

对于形状比较复杂，精度要求较高，线切割下料后其它工段无法装夹加工，由线切割自行头加工的方法，称之为无料头加工。

1、无料头加工的采用方法： A、挖入孔无料头加工。

B、用铜片或锡钢片配合粘胶水加工。 C、用三角支撑无料头加工。 2、加工注意事项；

A、任何加工方式 必须保证程序正确。

B、因第二次切割去除料头是采用弱水加工，故补正值许加大1~2μmm。 C、工件零点确保一致。

D、铜片需要对称塞，且铜片长度不得超出工件以免撞机。 E、料头长度尽量短，依工件大小而定。

二、镜面加工

线切割加工的最大缺点是氧化层的存在，它直接影响加工精度以及模具的使用寿命。现以线切割水割镜面加工为例进行说明。

水割镜面加工其工作介质是工业纯水，用MARK控制电源技术，采用BS回路加工，其水质比电阻必须在5~10万欧姆之间，否则加工效果不理想，会产生很多线痕。

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三、上下异形加工

1、上下异形的定义：

根据编程的要求，对工件上下表面实施不同形状的加工称之为上下异形加工。 上下异形加工代码：

G140上下异形取消 G141上下异形左补正 G142：上下异形右补正

“：”为上下面程式的分隔符号，其中前面为下程序面的程序，后面为上程序面得程序。

2、上下异形加工前的准备：

A、检查电极丝与水盖是否有干涉，当有干涉时须调整。 B、校正斜度参数。 C、检查程序并绘图。

D、工件装夹须扫平工件上表面。 3、加工注意事项：

A、精度为±0.01ｍｍ以内的上下异形加工时，需先行试割加工。 B、加工时Ｚ轴尽量降至最低，使线倾斜加工时振动最少。

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第4章 线切割加工技术在模具制造领域中的应用及推广

一、线切割加工技术在我国发展现状

中国的线切割机床起源于20世纪70年代初，在实行市场经济以前线切割机床的发展比较缓慢，主要是因为当时中国的电子工业比较落后，线切割机床的生产厂均为国有企业，虽然技术能力强，但是由于与市场脱节，加之计划经济的束缚生产出的线切割机床不仅故障率高，而且性能也很有限（最大只能切割50mm厚，效率为

20~30mm/min）但是无论如何这种线切割机床是中国特有的一种机床，它同国外的线切割机床相比虽然精度低一些，但是它的制造及使用成本是有绝对优势的，对于那些发展中国家是非常适合的，正是由于这种潜在市场的需求，在中国实行市场经济以后，全国涌现出了很多的线切割机床生产厂，于是线切割市场上出现了无序竞争，无序竞争演变成价格竞争，为了降低成本，一些技术实力差的企业降低生产标准，加之国家有关技术监督机构管理不得力，使市场上的不同厂家的线切割机床质量出现巨大差异，同是线切割机床有的可以使用10年精度不衰减，有的只能使用两三年，同一规格的线切割机床价格可以相差近10万人民币，这确实给用户的选型造成很大困难，同时也不利于国内线切割技术的发展与推广。

目前，国内线切割的主要生产基地在苏州。杭州。上海。泰州。宁波等地。由于经营理念。产品定位的不同，产品的性能与价格有较大的差异。电极丝技术的发展与国内应用现状近年来,机械加工技术日新月异, 慢走丝电火花线切割加工作为一种特种精密机械加工技术也得到了迅速发展。特别是慢走丝线切割加工, 已成为模具制造与机械加工行业提高加工效率和品质的一种必不可少的加工方法。 电极丝技术的发展及应用技术的发展, 离不开电极丝技术的同步发展。 现在国际上流行的线切割机床设计念理就是根据电极丝性能进行设计,而电极丝技术的突破往往又会带动线切割机设计的革新。

从最初使用的无氧铜丝切割到现在的复合线切割, 线切割切割的发展经历了从低

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效率, 低品质到高效率,高品质,自动化,专业化生产的漫长历程。 中国的线切割技术从最早的快走丝, 中走丝加工到现已普遍应用的慢走丝线切割加工, 是在逐步引进吸收国外先进技术的基础上发展起来的。

自上世纪七八十年代镀锌电极丝发明以来, 市 场上先后出现了普通黄铜电极丝,镀锌电极丝,钼丝,钨丝,复合丝(里层为钢丝,外表为 铜等)等各种各样的电极丝。 真正的慢走丝技术进入中国是在上世纪 90 年代初,而最早使用慢走丝加工的厂家是珠三角地区的几家外商独资企业, 由于当时中国的有色金属加工技术还不成熟, 所使用的原材料 依赖进口,故在二十世纪之前慢走丝加工在中国的发展一直很缓慢。

2０００年之后,随着中国冶炼,机械加工技术的发展,电极丝才呈现出逐渐加速发展之势, 特别是中国加入 WTO 后,国外进口的电极丝类型也越来越多。合理选用电极丝能提高加工品质,发挥机床效率,减少人力成本。 当前,西方发达国家的电火花加工已逐渐向高速度,高品质方向发展,但中国仍处于较低的发展水平。

目前，中国数控线切割机床的拥有量占世界首位， 技术水平与世界先进水平差距也在逐渐缩小，其实际加工精度可 达 ± 0.01mm， 表面粗糙度可达 Ra1.25~2.5μm。电火花线切割加工技术作为一种特种加工技术，具有很强的实用价值，其工艺手段在许多情况下是常规制造技术无法取代的，其中主要的原因是电火花线切割能加工具有任何硬度的导电金属材料， 且加工过程中不受宏观力的作用，从而可保证较好的加工精度与表面质量。随着现代化技术的飞速发展，电火花线切割机床不仅产量急剧增加，技术水平也会明显提高，主要表现在加工指标。加工工艺及其自动化程度方面。 二 、我国电火花线切割技术今后的发展趋势

机床品种多样化。年产量稳步增长。多年来,我国生产的数控电火花线切割机一直是单一的高速走丝线切割机。近几年来,为了满足市场需要,又开发生产了自旋式电火花线切割机。走丝速度可调的电火花线切割机(含高低双速走丝电火花线切割机) 以及低速 走丝电火花线切割机等。 机床品种的多样化可以满足用户的需要,扩大数控电火花线切割加工的应用范围。高速走丝电火花线切割机是我国当前发展的主要产品,广大科技工作者为了进一步提高它的工艺性能及自动化程度做了大量开发研究工作,并开发生产了2 000mm 31 200mm 3500mm及1 000mm 3 630mm 31 000mm 等超大型高速走丝电火花线切割机床,扩大了它的应用范围,满足了用户的各种需要,使其年产量稳步增长至今已达12 000 台/ 年, 并有约300 台/ 年出口到世界各国。 低速走丝电火

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花线切割机过去曾是 “出口机” 的代名词,现在已有苏州沙迪克三光机电有限公司。北京阿奇工业电子有限公司。苏州电加工机床研究所。 汉川机床厂等多家制造厂商自行开发生产,年产量达3000多台。 这些机床 性能好,价格不到进口机的一半,深受国内用户的欢迎。 自旋式电火花线切割机和走丝速度可调的电火花线切割机目前虽处在开 发和完善阶段,产量也不大,但开发思想都是企图借鉴高速走丝和低速走丝二 者的优点来创造一种新型的电火花线切割方法。它的成功不仅能为我国的电 火花线切割机增加一个新品种,并以它性能价格比好以及加工消耗低的特点 找到它自身的应用范围,而且为高速走丝的电火花线切割机的多次切割工艺奠定基础。

今后线切割机床的发展策略应该是扬长避短, 以发展中低档机床为主, 使机床向适当的加工精度。良好的 加工稳定性和容易操作及优良的性能价格比的方向发展。为此, 高速走丝线线切割机床应在基于PC 的开放式数控系统。数字自适应脉冲电源。加工参数的优化及自动选取。人工智能技术的运用。机床的整体结构等方面不断改进来 提高机床的整体加工性能。

电火花线切割技术经过近半个世纪的发展,现已十分成熟,并达到了相当 高的工艺水平:最大的切割速度可达325mm/min ,最佳表面粗糙度达Ra0.1μ m ,加工尺寸精度可控制在几个微米之内,高速走丝电火花线切割机还能稳定切割1米的超厚工件。 为了提高电火花线切割工艺水平,提高机床自动化程度 和智能化程度,满足市场的不同要求,国内外电加工研究人员及制造商都在积 极采用现代研究手段和先进技术进行深入开发研究,向电火花线切割加工信息化,智能化和绿色化方向发展。

电火花线切割加工技术的发展与其相关技术的发展紧密结合。而且,未来 电火花线切割加工技术的进步,必将围绕着满足更高的生产效率。更高的加工精度及更高效的生产组织形式而发展。电火花线切割加工技术作为制造业中一种重要的生产方式,必将在未来的生产领域中发挥更加重要的作用。此外, 电火花线切割加工技术的应用范围也将不断得到拓展,在更多的生产领域发挥重要的作用。

三、线切割加工技术在模具制造领域中的应用及推广

线切割加工技术可广泛应用于机械加工领域的特殊材质，特殊工位的加工。特别是在模具加工领域，其应用范围更广，具有加工精度高，只要是能导电的材质都能加

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工，而且不产生切削力，如在加工石墨电极。薄细齿加工。上下异形加工。斜度加工。小R角倒角加工等领域其优势明显。特别是在现代高精度模具加工领域已经是一种不可缺的特殊工种。

在如今物质文明高度发达的21世纪，人们对高科技电子产品的要求更高，对样式的要求更加严格。从而相对于直接对模具的品质提出更加严格的要求。在今后的时间里，线切割加工技术应该主要往以下四个方面发展（主要参考富士康鸿准事业群为主要依据）：

1、高：指加工厚度的极限。

2、精：指加工精度的及表面粗糙度的提升。 3、尖：指细线电极丝的应用与薄细齿工件的加工。 4、难：指异形工件，回转体工件，3D工件的加工。

第二篇 典型模具零件线切割加工实例

第5章 高精度冲裁模工作零件加工 5、1冲裁模结构及线切割主要加工工位

一、冲裁模的分类

按工序的组合程度分类可分为以下3种：单工序模、级进模、复合模。 合理的制定冲裁模的类型非常重要。一般可根据制件生产的批量的大小、精度的高低，结构特征等，模具制作的设备状况及工艺水平，操作工人的熟练程度等经济因素加以综合考虑。

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二、冲裁模的结构分析

1、工作零件：凸模、凹模、凸凹模。 2、定位零件：导正销、导料板、定位销等。 3、导向零件：导柱、导套等。 4、固定零件：上下模座、垫板等。

5、压料及卸料零件：打杆、压料板卸料板等。 下图为典型复合冲裁模结构装配图：

冲孔落料倒装复合模

1－下模座 2－导柱 3－弹簧 4－卸料板 5－挡料销 6－导套

7－上模座 8－凸模固定板 9－推件块 10－小推杆 11－推板 12－打杆 13－模柄 14－中心孔凸模 15－上垫板 16－小孔凸模 17－凹模板 18－凸凹模 19－凸凹模固定板

三、线切割在冲裁模加工中的主要加工工位

由于线切割加工的一些特性，在加工冲裁模具的一些有较高配合精度的孔及斜度孔时优势明显。如加工定位销孔、导柱孔及凹模板等。其主要工位有：

1、加工有落料斜度及异形孔的的凹模板(利用斜度加工方法）。

2、加工有高精度配合间隙的凹模板、凸模、凸凹模、卸料板、凸模固定板等。 3、加工位置度要求严格的导柱孔、定位销孔等。 4、以及需要特殊清角处理的孔槽以及小R角等。

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5、2 凸凹模线切割加工及工艺规程的制定

如下图所示为一倒装式复合模加工的冲压件零件图。

工件名称 ：垫片 生产批量 ：大批量 材 料 ：Q235 厚 度 ：1mm

此冲压件内孔是圆形结构，外形为不规则对称结构。由于复合模同时完成冲孔和落料两个工序，故对各工作零件精度要求高，特别是直接参与成型的凹凸模，其尺寸大小及配合间隙直接影响冲压件的质量好坏。若采用常规加工方式加工凸凹模，则比较浪费材料且加工起来工序较复杂，如能采用线切割内外一体加工，则方便快捷，加工效率高。

一、凹凸模的结构形式

凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。凸、凹模的结构大到分为整体式和镶拼式的两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂，局部容

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易损坏的整体凸模式或凹模，而此处所需的凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模。它的内外圆均为刃口，凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具为倒装结构时，内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。其凸凹模最小壁厚经查表选??1.8mm。

如下图所示：

加工要求：

1、未注公差按正负0.01mm加工。 2、刃口部位不得有伤。

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3、与凹模板及凸模实配加工 4、热处理硬度58~62HRC

此凹凸模内孔采用圆柱形孔口凹模结构，即利用线切割机台的斜度加工方法，采用“一斜三直”的加工路径。先用斜度粗割一刀，然后采用垂直加工三刀，精修刃口到位。由于板料厚度为1mm故

刃口高度h为3~5mm即可，单边落料斜度a在3°~5°。如下图所示：

由于冲压材料大部分是各种规格的板料等，为适

用冲压生产的结构特点，凹凸模又是模具的主要工作零件，故对材质要求较高。

2、模具工作零件钢材选用参考标准如下：

利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能：冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、

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