第6章 数控电火花线切割机床的程序编制
　　数控电火花线切割机床利用电蚀加工原理，采用金属导线作为工具电极切割工件，以满足加工要求。机床通过数字控制系统的控制，可按加工要求，自动切割任意角度的直线和圆弧。这类机床主要适用于切割淬火钢、硬质合金等金属材料，特别适用于一般金属切削机床难以加工的细缝槽或形状复杂的零件，在模具行业的应用尤为广泛。 
数控电火花线切割加工工艺
数控电火花线切割加工，一般是作为工件加工中的最后工序。要达到加工零件的精度及表面粗糙度要求，应合理控制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准备加工。有关线切割加工工艺准备和工艺过程，如图所示
图线切割加工的工艺准备和工艺过程模坯准备
1、工件材料及毛坯　　模具工作零件一般采用锻造毛坯，其线切割加工常在淬火与回火后进行。由于受材料淬透性的影响，当大面积去除金属和切断加工时，会使材料内部残余应力的相对平衡状态遭到破坏而产生变形，影响加工精度，甚至在切割过程中造成材料突然开裂。为减少这种影响，除在设计时应选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的合金工具钢（如Cr12、Cr12MoV、CrWMn）作模具材料外，对模具毛坯锻造及热理工艺也应正确进行。2、模坯准备工序　　模坯的准备工序是指凸模或凹模在线切割加工之前的全部加工工序。（1）凹模的准备工序1） 下料  用锯床切断所需材料。2） 锻造  改善内部组织，并锻成所需的形状。3） 退火  消除锻造内应力，改善加工性能。4） 刨（铣）  刨六面，并留磨削余量0.4～0.6mm。5） 磨  磨出上下平面及相邻两侧面,对角尺。6） 划线  划出刃口轮廓线和孔(螺孔、销孔、穿丝孔等)的位置。7） 加工型孔部分 当凹模较大时，为减少线切割加工量，需将型孔漏料部分铣（车）出，只切割刃口高度；对淬透性差的材料，可将型孔的部分材料去除，留3～5mm切割余量.8） 孔加工 加工螺孔、销孔、穿丝孔等。 9） 淬火  达设计要求。10） 磨  磨削上下平面及相邻两侧面，对角尺。11） 退磁处理（2）凸模的准备工序　　凸模的准备工序，可根据凸模的结构特点，参照凹模的准备工序，将其中不需要的工序去掉即可。但，应注意以下几点：1） 为便于加工和装夹，一般都将毛坯锻造成平行六面体。对尺寸、形状相同，断面尺寸较小的凸模，可将几个凸模制成一个毛坯。2） 凸模的切割轮廓线与毛坯侧面之间应留足够的切割余量（一般不小于5mm）。毛坯上还要留出装夹部位。3） 在有些情况下，为防止切割时模坯产生变形，在模坯上加工出穿丝孔。切割的引入程序从穿丝孔开始。
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。（1）悬臂式装夹 　　如图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置垫铁后再装夹工件，如图所示。这种方式装夹方便，对大、中、小型工件都能采用。
				图 悬臂式装夹	图 两端支撑方式装夹	图 桥式去撑方式装夹		（4） 板式支撑方式装夹 　　如图所示是板式支撑方式装夹工件。根据常用的工件形状和尺寸，采用有通孔的支撑板装夹工件。这种方式装夹精度高，但通用性差。 2、工件的调整　　采用以上方式装夹工件，还必须配合找正法进行调整，方能使工件的定位基准面分别与机床的工作台面和工作台的进给方向x、y保持平行，以保证所切割的表面与基准面之间的相对位置精度。常用的找正方法有：（1）用百分表找正 　　如图所示，用磁力表架将百分表固定在丝架或其它位置上，百分表的测量头与工件基面接触，往复移动工作台，按百分表指示值调整工件的位置，直至百分表指针的偏摆范围达到所要求的数值。找正应在相互垂直的三个方向上进行。（2）划线法找正 　　工件的切割图形与定位基准之间的相互位置精度要求不高时，可采用划线法找正，如图6所示。利用固定在丝架上的划针对准工件上划出的基准线，往复移动工作台，目测划针、基准间的偏离情况，将工件调整到正确位置。
				图 板式支撑方式装夹	图 用百分表找正	图6 划线法找正		电极丝的选择和调整
1、电极丝的选择 　　电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。
　　电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。电极丝的主要类型、规格如下：
钼丝直径：0.08～0.2mm 钨丝直径： 0.03～0.1mm 黄铜丝直径：0.1～0.3mm 包芯丝直径：0.1～0.3mm 2、穿丝孔和电极丝切入位置的选择　　穿丝孔是电极丝相对工件运动的起点，同时也是程序执行的起点，一般选在工件上的基准点处。为缩短开始切割时的切入长度，穿丝孔也可选在距离型孔边缘25mm处，如图a所示。加工凸模时，为减小变形，电极丝切割时的运动轨迹与边缘的距离应大于5mm，如图b所示。
		a凹模b)凸模	图 切入位置的选择		3、电极丝位置的调整　　线切割加工之前，应将电极丝调整到切割的起始坐标位置上，其调整方法有以下几种： 
（1）目测法　　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对位置时，可以直接利用目测或借助2～8倍的放大镜来进行观察。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、横方向上的读数就确定了电极丝中心的位置。		图　目测法调整电极丝位置		（2）火花法　　如图所示，移动工作台使工件的基准面逐渐靠近电极丝，在出现火花的瞬时，记下工作台的相应坐标值，再根据放电间隙推算电极丝中心的坐标。此法简单易行，但往往因电极丝靠近基准面时产生的放电间隙，与正常切割条件下的放电间隙不完全相同而产生误差。 			图　火花法调整电极丝位置	图 自动找中心		（3）自动找中心　　所谓自动找中心，就是让电极丝在工件孔的中心自动定位。此法是根据线电极与工件的短路信号，来确定电极丝的中心位置。数控功能较强的
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