二、電火花線切割加工

（1）基本原理

利用連續(xù)移動的細金屬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。英文為Wire cut Electrical Discharge Machining，簡稱WEDM，又稱線切割。

（2）基本設(shè)備：電火花線切割加工機床。

（3）主要特點

電火花線切割加工，除具有電火花加工的基本特點外，還有一些其他特點：

①不需要制造形狀復(fù)雜的工具電極，就能加工出以直線為母線的任何二維曲面；

②能切割0.05毫米左右的窄縫；

③加工中并不把全部多余材料加工成為廢屑，提高了能量和材料的利用率；

④在電極絲不循環(huán)使用的低速走絲電火花線切割加工中，由于電極絲不斷更新，有利于提高加工精度和減少表面粗糙度；

⑤電火花線切割能達到的切割效率一般為20-60毫米2/分，最高可達300毫米2/分；加工精度一般為±0.01至±0.02毫米，最高可達±0.004毫米；表面粗糙度一般為Ra2.5至1.25微米，最高可達Ra0.63微米；切割厚度一般為40-60毫米，最厚可達600毫米。

（4）使用范圍

主要用于加工：各種形狀復(fù)雜和精密細小的工件，例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等；成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極；各種微細孔槽、窄縫、任意曲線等。具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、制造成本低等突出優(yōu)點，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)外的電火花線切割機床已占電加工機床總數(shù)的60％以上。

電火花線切割加工是實現(xiàn)工件尺寸加工的一種技術(shù)。在一定設(shè)備條件下，合理的制定加工工藝路線是保證工件加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

電火花線切割加工模具或零件的過程，一般可分以下幾個步驟。

對圖樣進行分析和審核

分析圖樣對保證工件加工質(zhì)量和工件的綜合技術(shù)指標是有決定意義的第一步。以沖裁模為例，在消化圖樣時首先要挑出不能或不易用電火花線切割加工的工件圖樣，大致有如下幾種：

1.表面粗糙度和尺寸精度要求很高，切割后無法進行手工研磨的工件；

2.窄縫小于電極絲直徑加放電間隙的工件，或圖形內(nèi)拐角處不允許帶有電極死板井架放電間隙所形成的圓角的工件；

3.非導(dǎo)電材料；

4.厚度超過絲架跨距的零件；

5.加工長度超過x,y拖板的有效行程長度，且精度要求較高的工件。

在符合線切割加工工藝的條件下，應(yīng)著重在表面粗糙度、尺寸精度、工件厚度、工件材料、尺寸大小、配合間隙和沖制件厚度等方面仔細考慮。

編程注意事項

1.沖模間隙和過渡圓半徑的確定

合理確定沖模間隙。沖模間隙的合理選用，是關(guān)系到模具的壽命及沖制件毛刺大小的關(guān)鍵因素之一。不同材料的沖模間隙一般選擇在如下范圍：

軟的沖裁材料，如紫銅、軟鋁、半硬鋁、膠木板、紅紙板、云母片等，凸凹模間隙可選為沖材厚度的10%—15%。

硬質(zhì)沖裁材料，如鐵皮、鋼片、硅鋼片等，凸凹模間隙可選為沖裁厚度的15%—20%。

這是一些線切割加工沖裁模的實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)，比國際上流行的大間隙沖模要小一些。因為線切割加工的工件表面有一層組織脆松的熔化層，加 工電參數(shù)越大，工件表面粗糙度越差，熔化層越厚。隨著模具沖次的增加，這層脆松的表面會漸漸磨去，是模具間隙逐漸增大。

合理確定過渡圓半徑。為了提高一般冷沖模具的使用壽命，在線線、線圓、遠遠相交處，特別是小角度的拐角上都應(yīng)加過渡圓。過渡圓的大小 可根據(jù)沖裁材料厚度、模具形狀和要求壽命及沖制件的技術(shù)條件考慮，隨著沖制件的曾厚，過渡圓亦可相應(yīng)增大。一般可在0.1—0.5㎜范圍內(nèi)選用。

對于沖件材料較薄、模具配合間隙較小、沖件又不允許加大的過渡圓，為了得到良好的凸凹模配合間隙，一般在圖形拐角處也要加一個過渡圓。因為電極絲加工軌跡會在內(nèi)拐角處自然加工出半徑等于電極絲半徑加單面放電間隙的過渡圓。

2.計算和編寫加工程序

編程時，要根據(jù)配料的情況，選擇一個合理的裝夾位置，同時確定一個合理的起割點和切割路線。

起割點應(yīng)取在圖形的拐角處，或在容易將凸尖修去的部位。

切割路線主要以防止或減少模具變形為原則，一般應(yīng)考慮使靠近裝夾著一邊的圖形最后切割為易。

3.穿制加工用的程序紙帶和校對紙帶

根據(jù)程序單把紙帶制作完畢后，一定把程序單與制作好的紙帶逐條進行校對，用校對好的紙帶把程序輸入控制器后才能試切樣板，對簡單有把握的工件可以直接加工。對尺寸精度要求高、凸凹模配合間隙小的模具，必須要用薄料試切，從事切件上可檢查其精度和配合間隙。如發(fā)現(xiàn)不符合要求，應(yīng)及時分析，找出問題，修改程序直至合格后才能正式加工模具。這一步驟是避免工件報廢的一個重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)實際情況，也可以直接由鍵盤輸入，或從編程機直接把程序傳輸?shù)娇刂破髦小?

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