電火花線切割加工的技術原理
一、問題摘要： 隨著制造工業的進步，數控加工已逐步主導了傳統的機械加工，員工對特種加工的認識與了解需求也越來越大，對于數控技術大家都可以較為容易理解為計算機控制原理，但對于電加工技術的認識就比較少了，有必要與大家共同探討數控電加工設備，了解未來工業成就的支柱。
傳統的機械加工已經有很久的歷史，它對于人類的生產技術和物質文明起了極大的作用。但隨著人類科技的進步復雜的工藝生產又嚴重制約了生產力的發展。直到1943年前蘇聯拉扎林柯夫才擺脫了傳統的切削加工方法。利用電能來切削金屬。它是通過帶負電荷的工具電極和帶正電荷的工件之間產生一次火花放電，產生瞬時的高溫，使局部的金屬熔化、氣化而被蝕除掉，獲得“以柔克剛”的效果。
二、電加工的分類及其原理
根據放電加工原理及能量作用大致可分為：電火花加工、電化學加工、電子束加工、離子束加工、等離子弧加工等。電火花加工又稱放電加工，簡稱EDM，是通過工具電極和工件之間不斷產生脈沖性的火花放電，靠放電時局部瞬時產生高溫把金屬蝕除下來的一種加工方法。電化學加工是通過電解溶液與金屬離子溶解加工。電子束加工是焊接過程中的一種溶化、氣化加工。離子束加工是蝕刻注入進行原子撞擊的一種動能加工。等離子弧加工是噴鍍過程通過涂覆熱能熔化的一種加工方法。
三、數控機床的發展及系統結構
數控機床的出現是在1952年美國的帕森斯公司和麻省理工學院伺服機構試驗所研制成功，直到1955年數控系統才投入實用性階段，我國數控機床的研制始于1958年由清華大學研制的三座標數控機床，到了1966年誕生了**臺用于直線──圓弧插補的晶體管數控系統，即**代數控系統，也就是現在線切割機床走線控制系統的初型。
使用微處理器的CNC數控系統是目前使用*多的一種系統。也是現代計算機網絡的必然控制手段。如下圖：
它的工作座標系是采用右手直角笛卡兒坐標系，在程序編制中，可根據圖紙尺寸的標注方法及精度要求可以任意選用**座標和相對座標系進行圖表程序處理。
四、 電火花加工的分類
電火花加工在電加工行業中應用*為廣泛的一種加工方法，約占該行業的90%。按工具電極和工件相對運動的方式不同，大致可分為電火花成型加工、線切割加工、電火花磨削加工、電火花同步共軛回轉加工、電火花高速小孔加工、電火花表面強化與刻字加工等六大類。其中線切割加工占了電火花加工的60%，電火花成型加工占了30%。隨著電加工工藝的蓬勃發展，線切割加工就成了先進工藝制作的標志。
五、 電火花線切割加工的原理
線切割加工的基本原理是利用移動的細小金屬導線（銅絲或鉬絲）作電極，對工件進行脈沖火花放電，通過計算機進給控制系統。配合一定濃度的水基乳化液進行冷卻排屑，就可以對工件進行圖形加工。如下圖：
六、電火花線切割加工分類及其控制方式
①、按控制方式分為：靠模仿型控制、光電跟蹤控制、數字程序控制、微機控制等。
②、按走絲速度分為：低速走絲方式（俗稱慢走絲）和高速走絲方式（俗稱快走絲）。
現代的電加工設備已經很少靠模仿型控制和光電跟蹤控制方式。快走絲線切割主要是臺式單板機和柜式工控機兩種。臺式單板機主要以3B程序控制。個別的還用4B或5B格式。柜式工控機是近代網絡化的必然產物。采用的是國際標準化程序ISO代碼。以CPU為依據的控制系統方式。慢走絲線切割的控制方式是以柜式工控機為主。極個別的是全智能化操作系統。國產的慢走絲一般是半自動控制方式。而國外進口機大部分都是全自動操作方式。采用去離子水作工作液，只有在特殊精加工時才采用絕緣性能較好的煤油。
快走絲線切割的電極絲廣泛采用0.06？0.25mm的鉬絲作高速往復運動，它的運動速度為7？10米/秒。可控加工精度在0.005？0.015m左右。慢走絲線切割的電極絲一般采用0.2mm的銅絲作低速單向運動。它的運動速度低于0.2米/秒。可控加工精度在0.002？0.005mm左右。也就是一條頭發絲的1/10到1/20。
七、 控制介質
數控線切割機床的控制系統是根據人的“命令”控制加工的。所以必須先將要進行線切割加工的圖形用線切割控制系統所能接受的“語言”編制好命令。這種“命令”也就是加工程序。編程對于線切割加工來說是重中之重的技術核心部分。是產品尺寸達標與否、模具配合的主要控制手段。現在流行采用的程序格式主要有3B（個別擴充為4B或5B）格式，ISO格式。EIA（美國電子工業協會）格式。我國的數控線切割快走絲機床主要采用統一的五指令3B格式。
在IT時代的今天，信息網絡已融合在高科技制造行業當中，傳統的手工編程和紙帶控制方式已經不能滿足現代加工需要。程序的編制都已依賴于電腦來完成。目前的編程軟件主要有YH、CAXA、YCUT、HGD、AUTOP、ZCAD。朝著自動編程技術發展的方向，軟件的開發不單在于圖形的程序編制簡單化，有的軟件還包含于機電一體化編程控制系統中。依賴掃描技術輔以4軸聯動或5軸聯動控制為基礎，結合多項的技術參數設置。控制系統就能加工出理想的工件產品。
八、電火花線切割加工工藝
在電加工的技術角度來說，*重要的是在于它的工藝技術和技巧，只有工藝合理，才能高效率地加工出質量好的工件，分析圖樣是保證工件質量和工件綜合技術指標的**步，其中加工路線和正確裝夾方法*為重要。加工操作主要在于電極絲的垂直度，脈沖電源的電參數調整，變頻進給速度控制等是表面粗糙度和加工精度的重要標志。
九、結束語
從特種加工的角度來說，電加工是由電能轉換為熱能的一種結果，從數控加工來說又是以數字模式轉換為機械模式兩者相結合，成就了數控電加工設備在現代加工中的出色地位。（end）
電火花線切割加工的技術原理