線切割工作原理

其工作原理如下圖所示。繞在運絲筒4上的電極絲1沿運絲筒的回轉(zhuǎn)方向以一定的速度移動，裝在機床工作臺上的工件3由工作臺按預(yù)定控制軌跡相對于電極絲做成型運動。脈沖電源的一極接工件，另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續(xù)不斷的脈沖放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。

電火花線切割機（Wire cut Electrical Discharge Machining簡稱WEDM），屬電加工范疇，是由前蘇聯(lián)拉扎林科夫婦研究開關(guān)觸點受火花放電腐蝕損壞的現(xiàn)象和原因時，發(fā)現(xiàn)電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉，從而開創(chuàng)和發(fā)明了電火花加工方法。線切割機也于1960年發(fā)明于前蘇聯(lián)，我國是第一個用于工業(yè)生產(chǎn)的國家。其基本物理原理是自由正離子和電子在場中積累，很快形成一個被電離的導(dǎo)電通道。在這個階段，兩板間形成電流。導(dǎo)致粒子間發(fā)生無數(shù)次碰撞，形成一個等離子區(qū)，并很快升高到8000到12000度的高溫，在兩導(dǎo)體表面瞬間熔化一些材料，同時，由于電極和電介液的汽化，形成一個氣泡，并且它的壓力規(guī)則上升直到非常高。然后電流中斷，溫度突然降低，引起氣泡內(nèi)向爆炸，產(chǎn)生的動力把溶化的物質(zhì)拋出彈坑，然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體，并被電介液排走。然后通過NC控制的監(jiān)測和管控，伺服機構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。電火花線切割機按走絲速度可分為高速往復(fù)走絲電火花線切割機（Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“快走絲”）、低速單向走絲電火花線切割機（Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗稱“慢走絲”）和立式自旋轉(zhuǎn)電火花線切割機（Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire）三類。又可按工作臺形式分成單立柱十字工作臺型和雙立柱型（俗稱龍門型）。

（1）打開機床總電源，控制器開關(guān)，24V步進驅(qū)動電源開關(guān)及高脈沖電源開關(guān)。

（2）根據(jù)圖紙尺寸及工件的實際情況計算座標(biāo)點編制程序，注意工件的裝夾方法和鉬絲直徑，選擇合理的切入位置。

（3）開啟走線電機，水泵電機及控制面板上的高頻開關(guān)。

（4）將粗調(diào)開關(guān)放在自動位置，拔下進給開關(guān)，即進入加工階段，加工中并進一步調(diào)節(jié)好微調(diào)開關(guān)及軟件微調(diào)，使之調(diào)到加工最穩(wěn)定狀態(tài)。

（5）加工結(jié)束后應(yīng)按順序先關(guān)閉機床的高頻脈沖開關(guān)，水泵開關(guān)，在關(guān)閉粗閉儲絲筒開關(guān)，如果要帶剎車關(guān)機單按下總電源開關(guān)紅色按鈕即可。

（1）開機前，檢查各電器部件是否松動，如有斷絲和部件脫落應(yīng)及時通知專業(yè)人員維修。

（2）檢查鉬絲的張力情況。

（3）檢查導(dǎo)輪是否有損傷并及時調(diào)換工作面位置，防止卡斷鉬絲。

（4）檢查擋絲棒如出現(xiàn)溝通槽，應(yīng)及時調(diào)整工作面位置，防止卡斷鉬絲。

（5）檢查機床潤滑部位應(yīng)有足夠的潤滑油。

（6）日常保養(yǎng)：

①橫向進給齒輪箱和縱向給進齒輪箱，每班應(yīng)加30號機油一次。

②儲絲筒各傳動軸，儲絲筒絲桿螺母，儲絲筒拖板板導(dǎo)機，每板應(yīng)加30號機油一次。

數(shù)控切割機的工作場地和工作環(huán)境相對來說比較惡劣，金屬粉塵比較大。因此必須對機器進行全面的清洗和保養(yǎng)，應(yīng)由專人負責(zé)設(shè)備的潤滑、維修及保養(yǎng)工作！

1. 數(shù)控切割機是一種精密的設(shè)備，所以對切割機的操作必須做到三定（定人、定機、定崗）

2. 操作者必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且能熟練操作的，非專業(yè)者勿動。

3. 在操作前必須確認無外界干擾，一切正常后，把所切割的板材吊放在切割平臺上，板材不能超過切割范圍（注意：在吊裝時要小心）。

1. 每個工作日必須清理機床及導(dǎo)軌的污垢，使床身保持清潔，下班時關(guān)閉氣源及電源，同時排空機床管帶里的余氣。

2. 如果離開機器時間較長則要關(guān)閉電源，以防非專業(yè)者操作。

3. 注意觀察機器橫、縱向?qū)к壓妄X條表面有無潤滑油，使之保持潤滑良好！

1. 每周要對機器進行全面的清理，橫、縱向的導(dǎo)軌、傳動齒輪齒條的清洗，加注潤滑油。

2. 檢查橫縱向的擦軌器是否正常工作，如不正常及時更換。

3. 檢查所有割炬是否松動，清理點火槍口的垃圾，使點火保持正常。

4. 如有自動調(diào)高裝置，檢測是否靈敏、是否要更換探頭。

1. 檢查總進氣口有無垃圾，各個閥門及壓力表是否工作正常。

2. 檢查所有氣管接頭是否松動，所有管帶有無破損。必要時緊固或更換。

3. 檢查所有傳動部分有無松動，檢查齒輪與齒條嚙合的情況，必要時作以調(diào)整。

4. 松開加緊裝置，用手推動滑車，是否來去自如，如有異常情況及時調(diào)整或更換。

5. 檢查夾緊塊、鋼帶及導(dǎo)向輪有無松動、鋼帶松緊狀況，必要時調(diào)整。

6. 檢查強電柜及操作平臺，各緊固螺釘是否松動，用吸塵器或吹風(fēng)機清理柜內(nèi)灰塵。檢查 接線頭是否松動（詳情參照電氣說明書）

7. 檢查所有按鈕和選擇開關(guān)的性能，損壞的更換，最后畫綜合檢測圖形檢測機器的精度。

機床不適合在污濁和高溫潮濕的環(huán)境中工作，電網(wǎng)供電環(huán)境也有較高的要求，機床供電電壓不應(yīng)劣于±10%，三相應(yīng)平衡穩(wěn)定。過于惡劣的電網(wǎng)必須加裝穩(wěn)壓源。機床除正常的保持整潔和潤滑以外，還必須用心維護如下幾個部位：

1.機床的導(dǎo)軌和絲杠，絕不能沾染臟水和污物，一旦沾有臟物，要用干凈棉紗揩擦干凈后再用脫脂棉浸10#機油輕擦涂一遍。

2.導(dǎo)輪和軸承，為導(dǎo)輪和軸承的壽命，也應(yīng)把過于污濁的冷卻液換掉，如短時間不開機床，要無水讓導(dǎo)輪轉(zhuǎn)幾十秒鐘，使導(dǎo)輪和導(dǎo)輪套間的那些臟水甩出來，注入少量機油后再轉(zhuǎn)幾十秒鐘，使縫隙內(nèi)的機油和污物甩出來，再注入少量機油。以使導(dǎo)輪和軸承常處于較潔凈的狀態(tài)。

3.絲筒軸和電機上的聯(lián)軸器和鍵，要使該部位始終處于嚴(yán)密穩(wěn)妥的配合狀態(tài)，一旦出現(xiàn)鍵的松動和聯(lián)軸器的撞擊聲，要立即更換聯(lián)軸器的緩沖墊和鍵。長時間帶間隙的換向后，會使軸上的鍵槽變形張大。

4.控制柜與機床間的聯(lián)機電纜，拖地部分要有蓋板或塑料板保護，不可隨意踩踏，電纜要處于松弛自由狀態(tài)，不可以外力拉拽，不可使電纜插頭受力，不可將電纜波紋護套壓裂踩扁?？刂婆_（柜）搬動時要輕拿輕放，油污的手不要插拔觸摸接插件或鍵盤。

5.床面上的任何部位均不得敲砸或碰撞，特別是不可因超行程運動使絲架與床面干涉，那將嚴(yán)重損毀機床零件或精度。 ? ?

因為材料本身會有應(yīng)力，切割肯定是打破了原有應(yīng)力平衡變形后達成了新的平衡，只是應(yīng)力有大有小，變形也會大小不一，這如同一根竹片中間劈開，兩半都彎，大半彎得少，小半彎得多。線切割加工是同一道理，只是變形小到最終的精度范圍以內(nèi)，加工也就算完成了。

應(yīng)力是材料內(nèi)固有的，隨強度和硬度的提高而在加大的，暫時達成平衡的一種彈性力。所以越是淬火硬的好材料變形越大。這類材料要求淬火前的反復(fù)鍛造，均勻組織。并把大量的加工余量和大塊的廢料在淬火前就去掉，即在淬火時已把暫時維持平衡的那部分應(yīng)力基本去掉了。淬火后所切掉的是達成應(yīng)力平衡的那一小部分。這樣因線切割造成的變形就會小得多。淬火前沒做處理也沒去除余量的時候，也就是拿到的是一個具有強大且完整應(yīng)力的一塊實心料怎么辦？那就只好靠我們線切割自己消除應(yīng)力，去除余量了。那就是粗切，算記好留量，設(shè)置好夾頭，把大部分的余量先去掉。拿到一個形狀已很接近最終工件，已不具有很大變形能力的新的毛壞，如果再附以高低溫的時效處理，材料變形就可算是徹底解決了。

上述主要是材料變形，因特殊細長形狀的零件也會變形，如鐘表秒針沖模的沖頭，彈簧卡圈沖模的凹模和沖頭，它們都會因在大塊毛壞上切下一個小窄條而使取下的工件面目全非，更談不上幾μ最多只允許十幾個μ的配合間隙了。這類因形狀而容易變形的零件，就只有把毛壞料做好預(yù)處理，淬火前加工成余量極小的半成品，在淬火工序中工件得到充分的形變，切割時選擇好切割路線和夾頭的位置，得到合格的零件就有把握了。

材料變形還會有一個突出的現(xiàn)象，就是切割入口處不能閉合，這大多是因為壓板壓的位置不對，沒把出入口處壓死，在切割過程中，入口處已隨著形變發(fā)生了位移，盡管座標(biāo)回到了原位，但入口早已跑了，造成入口處臺階錯口，費了很長時間，得到的是一個廢品。這就靠對材料變形有充分認識，前期采取相應(yīng)措施，切割也采取相應(yīng)方法，所謂切割經(jīng)驗也在于此。

線切割液又稱線切割冷卻液、線切割工作液。