一、電火花加工原理

與傳統的切削加工方法不同，電火花加工是利用工具電極和工件兩極之間脈沖放電時產生的電腐蝕現象對工件進行尺寸加工的加工方法。電腐蝕現象的一個最簡單例子是電氣開關的觸點的電腐蝕，這種腐蝕是由于觸點開閉時產生的火花引起的，逐漸地會損壞觸點。電火花腐蝕的主要原因是：電火花放電時火花通道內瞬時產生一個高溫熱源，將局部金屬熔化和氣化而蝕除。但這種簡單的電腐蝕還不能構成實用的電火花加工。實用的電火花加工要求：

1.必須使工具電極和工件被加工表面之間經常保持一定間隙，通常約為幾微米至幾百微米，如果間隙過大，極間電壓不能擊穿極間介質，因而不能產生火花放電。如果間隙過小，很容易形成短路接觸，也不能產生火花放電。因此電火花加工中必須有間隙自動調節(jié)裝置，或稱伺服控制系統。

2.火花放電應是短時間的脈沖放電，放電持續(xù)時間為10-7-10-3S,且每次放電后需停歇一段時間，以保證消電離，避免持續(xù)電弧放電燒傷工件。

3.火花放電必須在具有一定絕緣性能的液體介質中進行，如煤油、皂化液等。液體介質又稱工作液，它們必須具有（1）較高的絕緣性能，以利于產生脈沖性的火花放電；（2）液體介質還有排除間隙內電蝕產物，保證在時間和空間上分散的重復性脈沖放電正常進行；（3）冷卻電極的作用。

因此，一般電火花加工設備都具有實現這些要求的裝置，它們包括脈沖電源，工作液循環(huán)系統，工具電極與工件的相對伺服進給系統以及機床主體等。

二、數控電火花線切割機床組成

電火花線切割的工具電極為沿著電極絲軸線移動著的線電極，工具電極與工件在兩個水平方向同時有相對伺服進給運動。

數控電火花線切割機床由以下四部分組成：

1.機床主體

機床主體由床身、絲架、走絲機構和X—Y數控工作臺等四個部分組成。鉬絲繞在儲絲筒上，并經過絲架上的導輪來回走動，儲絲筒由電機直接驅動，通過限位開關控制正反向。工件固定在X—Y數控工作臺上，X—Y數控工作臺分別由兩個涉進電機驅動?？刂蒲b置控制步進電機各自按預定的控制程序，根據火花間隙狀態(tài)作伺服進給移動，切割出所需的工件形狀和尺寸。

2.工作液系統

工作液由泵壓送到加工區(qū)，過濾后循環(huán)使用。

3.高頻電源

高頻電源能產生高頻矩形脈沖，其正極加至工件，負極加至電極絲（鉬絲）。脈沖信號的幅值和脈沖寬度等可以調節(jié)，以適應不同工況的需要。

4.控制裝置

控制裝置是以專門的計算機為核心的控制系統。加工中控制系統按照輸入的程序指令控制機床加工，期間需進行大量的插補運算，判別。變頻進給系統則將加工中檢測到的放電間隙中的平均電壓反饋給控制系統，控制系統根據此反饋信號調節(jié)加工（工作臺）進給速度。

三、線切割加工的特點及應用

1.電火花線切割的主要特點是脈沖放電的能量密度很高，可以加工用常規(guī)機械加工方法難于加工或無法加工的材料和形狀。如淬硬后的鋼件，硬質合金等。

2.加工時線電極和工件不直接接觸，兩者之間的宏觀作用力小，不受工具和工件剛度限制，有利于實現微細加工。

3.由于電火花線切割多為數控，因此可以切割出形狀復雜的零件，如各類異型孔，凸輪、齒輪、成形刀具等。

四、線切割程序的編制

線切割機床的控制系統是按照人的“命令”去控制機床的，因此必須事先把切割的圖形軌跡，用該系統能接受的“語言”編排好“命令”，輸入控制系統。這項工作叫做數控線切割編程。

1.程序格式

為了使機器能接受命令，程序必須符合一定的格式。目前國內使用最多的是3B指令，其格式如下：

R X R Y R J G Z

分隔符 X坐標值 分隔符 Y坐標值 分隔符 計數長 計數方向 加工指令

表中B叫分隔符號，它在程序里起到把X、Y和這些數值分隔開的作用。X、Y和J以微米為單位。當程序輸入時，讀入第一個B后它使控制器做好接受X會標值的準備，讀入第二個B后做好接受Y坐標值的準備，讀入第三個B后做好接受J值的準備。

加工圓弧時，程序中的X、Y必須是圓弧起點相對其圓心的坐標值；加工斜線時，X、Y必須是該斜線段終點相對其起點的坐標值。當X或Y為零時可以不寫出。

J為計數長度，應取在其計數方向（Gx或Gy）上從起點到終點工作臺移動的總距離，也就是圓弧或直線段在計數方向坐標軸上投影長度的總和。

G為計數方向，有Gx和Gy兩種，對于直線或斜線，應取線段投影值較大的坐標方向為計數方向；對于圓弧，應取其終點坐標值較小的坐標為計數方向。

Z是加工指令的總括符號，共有十二種，直線指令四種：L1、L2、L3和L4；圓??；圓弧指令八種：SR1、SR2、SR3、SR4和NRI、NR2、NR3、NR4。L表示直線，其后數字為該線段所在的象限，對于與坐標軸重合的直線段，正X軸為L1，正Y軸為L2，負X軸為L3，負Y軸為L4；SR表示順時針圓，NR表示逆圓，字母后面的數字表示該圓弧的起點所在的象限。

2.編程實例

編程時，應將工件加工圖形分解成各圓弧與各直線段，然后逐段編號。如圖所示的工件，由三條直線段和一段圓弧組成，所以其加工程序分為四段：

1.BBB40000GxL1

2.B10000B90000B90000GyL1

3.B30000B40000B60000GxNR1

4.B10000B90000B90000GyL4

5.D

第5段為程序結束指令

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