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線切割加工范文第1篇

（華東交通大學(xué)，江西 南昌 330013）

摘 要：線切割加工過程中不同加工材料表現(xiàn)的加工質(zhì)量有著明顯的區(qū)別。在加工條件相同的情況下，不同加工材料在性能的表現(xiàn)上會(huì)有很大的不同，尤其是對(duì)線切割加工質(zhì)量有著顯著的影響。針對(duì)材料性能選擇合適的工藝方式達(dá)到優(yōu)化參數(shù)措施，提升加工質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞 ：線切割加工；不同加工材料；加工質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TG661文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-260X（2015）03-0140-02

影響線切割加工質(zhì)量的因素有很多，其中不同加工材料會(huì)產(chǎn)生不同的加工效果。因此我們對(duì)不同加工材料的性能要進(jìn)行全面的了解，針對(duì)不同的加工材料采取相應(yīng)的措施，這樣才能夠保證線切割加工效果的提升。本文對(duì)線切割加工中不同加工材料對(duì)加工質(zhì)量的影響進(jìn)行分析，明確不同加工材料的性能，對(duì)提升線切割加工理論創(chuàng)新與實(shí)踐有著指導(dǎo)作用。線切割加工中主要涉及到的材料有黃銅、紫銅、鋁材、碳素鋼材以及石墨材料等。下面就針對(duì)以上材料對(duì)線切割加工質(zhì)量的影響進(jìn)行分析。

1 黃銅材料對(duì)線切割加工質(zhì)量影響

黃銅材料的密度（8.4～8.5）g/cm-3，和其他材料相比屬于比重較輕的材料，因此在加工上要保證切屑在工作液的表面，這樣才能夠不容易被循環(huán)液帶走。在加工的過程中黃銅產(chǎn)生的火焰藍(lán)色程度更濃，有著更加穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)加工速度會(huì)更快，但是在黃銅的表面會(huì)相對(duì)粗糙一些。因此參數(shù)加工的選擇要更加注重參數(shù)值的大小，這樣能夠保證黃銅表面紋路更加的細(xì)致，不會(huì)出現(xiàn)深粗情況。電壓表與電流表也更加的穩(wěn)定。在實(shí)際加工過程中切割φ12mm，厚5mm的黃銅薄片，使用的電壓通常在80v以上，同時(shí)還要保障電流在2A以上。這時(shí)候的電壓表與電流表出現(xiàn)的擺動(dòng)幅度較大，會(huì)降低線切割材料表面的質(zhì)量，在表面形成黑白紋路，同時(shí)紋路還會(huì)有發(fā)黑現(xiàn)象出現(xiàn)。這種黑白紋路交錯(cuò)出現(xiàn)，降低材料精細(xì)度，甚至?xí)霈F(xiàn)斷絲現(xiàn)象。為了能夠降低這種黑白交錯(cuò)條紋的出現(xiàn)程度，要選擇合適的參數(shù)進(jìn)行加工處理。改變導(dǎo)輪距離的活動(dòng)線架能夠縮短導(dǎo)輪與工件端面的距離，并且對(duì)線切割加工頻率速度進(jìn)行調(diào)整。這樣能夠使加工速度達(dá)到加工要求標(biāo)準(zhǔn)，消除負(fù)面影響。在正常情況下黃銅的熔點(diǎn)在1083℃，產(chǎn)生的放電間隙較小，電蝕量、排屑狀態(tài)影響著加工速度。放電間隙與電參數(shù)之間會(huì)形成一定比例的線性關(guān)系。因此在黃銅材料加工的過程中對(duì)加工參數(shù)值的選擇要適當(dāng)，不然很容易造成加工間隙過小，影響到加工質(zhì)量的提升。同時(shí)電蝕物在間隙的聚集越多，不能夠及時(shí)的進(jìn)行排除，很容易造成液相與氣相出現(xiàn)混雜狀態(tài)，提升工作液流動(dòng)的阻力，使線切割速度受到影響。當(dāng)電流密度增大的時(shí)候，會(huì)使放電間隙出現(xiàn)集中分布情況，這樣使間隙狀態(tài)出現(xiàn)惡化的發(fā)展趨勢(shì)，并且會(huì)出現(xiàn)二次放電現(xiàn)象。工作的穩(wěn)定性能夠保證加工質(zhì)量的提升。因此要保證加工表面質(zhì)量的前提下，選擇合適的電參數(shù)，提升工藝條件的選擇，提升加工表面質(zhì)量。

2 紫銅切割加工質(zhì)量影響

在線切割加工過程中要實(shí)現(xiàn)加工材料精度與表面質(zhì)量的提升需要控制好單個(gè)脈沖的放電能量，并且根據(jù)實(shí)際加工需求選擇合適的峰值。這樣就能夠控制好脈沖的寬度，放電時(shí)間的縮短，使脈沖放電能量降低，這樣形成的加工材料表面更加符合加工需求。紫銅材質(zhì)較軟，并且粘度較大，產(chǎn)生的比重為ρ=8.9g/cm-3，同時(shí)熔點(diǎn)會(huì)達(dá)到1083℃。這種情況就會(huì)使放電間隙變小，在切割的過程中排屑較為困難。直接影響到了加工速度。為了能夠進(jìn)一步提升加工質(zhì)量，使加工材料更加符合要求，要相應(yīng)的提升加工參數(shù)，降低對(duì)加工質(zhì)量的影響。在加工的時(shí)候要特別的注意參數(shù)的選擇應(yīng)該控制在一定的區(qū)間，這樣才不會(huì)影響到切割加工材料表面的光潔度。在一般情況下紫銅的熔點(diǎn)在1083℃，這就造成了紫銅放電間隙較小，同時(shí)材質(zhì)較軟的情況也限制了紫銅在放電過程中加工質(zhì)量的提升。紫銅在加工過程中會(huì)在表面形成很多的粘稠物，對(duì)切割過程中的排屑會(huì)造成很大的影響，導(dǎo)致放電不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生，不均勻的放電間隙將對(duì)切割產(chǎn)生負(fù)面影響。在切割過程中會(huì)出現(xiàn)反向情況，這樣在切割的過程中會(huì)影響到速度的穩(wěn)定性，并且在產(chǎn)生嚴(yán)重影響的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)短路等情況。在切割不良的情況下，能夠提升電極絲的抖動(dòng)。因此紫銅在加工的時(shí)候?yàn)榱四軌蜻M(jìn)一步提升加工效率，需要相應(yīng)的提升排屑能力，并且要保證加工質(zhì)量不會(huì)受到影響。在此基礎(chǔ)上要增大絲徑，同時(shí)在小間隙切割的過程中保證電流承受的力較小，這樣才能夠更好的提升排屑能力保證加工材料質(zhì)量的穩(wěn)定提升。不利于獲得理想的切割速度；但是要注意，絲徑的增大也不能超過一定的限度，否則將造成切縫過大，切割速度反而降低，并且也難于加工出內(nèi)尖角的工件。同時(shí)，為了提高切割速度，還可采取增加功放管只數(shù)和增大沖液壓力及流速，以利于排屑，但沖液壓力和流速的調(diào)節(jié)要適當(dāng)，不能過大，否則又將引起絲的振動(dòng)，造成工作液飛濺，使工件在加工中偏移，影響到工件位置精度，使絲的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，導(dǎo)致加工精度的降低。為此，在小間隙紫銅材料的加工中，只要適當(dāng)提高絲的張力，對(duì)沖液壓力的調(diào)節(jié)適中，進(jìn)口流量適中，噴流方向要包住上、下電極絲進(jìn)口，工作液濃度不能過高，則能達(dá)到良好的循環(huán)條件，使其充分有效地沖洗粘在鉬絲和窄縫間的電蝕物，從而確保良好的加工質(zhì)量。另外，還要保持進(jìn)給狀態(tài)的穩(wěn)定，嚴(yán)格控制短路，因?yàn)樵谛￠g隙、排屑不利的條件下，往往在“開始加工”、和“加工結(jié)束”階段由于工件斷面有凸點(diǎn)、毛刺等氧化物，在高頻開關(guān)進(jìn)刀時(shí)，由于鉬絲和工件表面溫度高、無間隙，很容易使工件表面發(fā)生燒傷氧化層，從而影響加工質(zhì)量，甚至造成廢品。

3 普通鋁材加工質(zhì)量影響

鋁的比重為2.54g/cm-3，熔點(diǎn)為660℃，熔化潛熱為 92cal。g-1.鋁產(chǎn)生的放電間隙較大，能夠保證切割速度持續(xù)加快。鋁在加工過程中表現(xiàn)的穩(wěn)定性，需要通過加工過程中參數(shù)的選擇但是不能夠保證加工表面質(zhì)量，會(huì)在表面形成發(fā)黑現(xiàn)象。紋路較為粗糙。在保證表面施工質(zhì)量的前提下，提升鋁材加工質(zhì)量，并且在選擇參數(shù)的時(shí)候要選擇較小數(shù)值，這樣得到的切割表面能夠符合加工要求，提升加工材料的質(zhì)量對(duì)加工的影響。

4 石墨加工質(zhì)量影響

石墨材料加工速度要明顯慢與其他材料，石墨熔點(diǎn)在 3500℃，汽化潛熱為1100cal。g-1，沸點(diǎn)Tf為3700℃。這可以說明石墨的導(dǎo)熱性較差，并且在溫度升高之后會(huì)達(dá)到3650℃，這時(shí)候的石墨電流上升率較低，汽化減少，切割速度明顯降低。石墨熔點(diǎn)較高在同一條件下產(chǎn)生的放電間隙會(huì)逐漸的變小，這種發(fā)展趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致電蝕量減少，影響到加工的穩(wěn)定性。并且在加工過程中的排屑情況不暢通，使加工速度明顯的降低。因此在切割φ10mm，厚5mm的石墨薄片，當(dāng)工作電壓從2檔67V增大到4檔80V，工作電流從0.6A增大到1.5A時(shí)。這時(shí)候的切割石墨過程中會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，石墨在這個(gè)時(shí)候的加工間隙相對(duì)較小，但是會(huì)影響到排屑的情況，造成切割速度降低。因此針對(duì)石墨的這一特性，在加工的時(shí)候要選擇合適的加工參數(shù)，并且對(duì)速度的把握要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。防止在加工過程中出現(xiàn)短路情況，這樣才能夠維持一個(gè)合理的放電間隙。放電間隙大的時(shí)候，速度就會(huì)相應(yīng)的加快。當(dāng)間隙為零的時(shí)候，會(huì)造成加工短路情況的出現(xiàn)，并且這種情況超出一定時(shí)限的時(shí)候，只有電極絲回退，才能夠消除這種現(xiàn)象的發(fā)生。石墨材料能夠調(diào)節(jié)相應(yīng)的變頻速度，并且在一定程度上提升功放管數(shù)量。使加工更加的穩(wěn)定，石墨表面光亮能夠提升加工速度保證加工的質(zhì)量。

5 碳素鋼材對(duì)加工質(zhì)量的影響

碳素鋼的熔點(diǎn)一般在（1400-1500）℃之間，因此放電間隙比其他材料會(huì)更小。線切割速度也比其他材料要慢許多，造成的粗糙度也比較差。同時(shí)在經(jīng)過乳化液處理之后，會(huì)在切割表面形成一定數(shù)量的黑色粘稠物，對(duì)表面質(zhì)量的有著明顯的影響。同時(shí)在切割的過程中會(huì)看到明顯的火花，這主要是由于鋼材的比重大造成的。碳素鋼加工性能較好，在表面形成的切割碎屑會(huì)隨著工作液隨時(shí)進(jìn)行排除。同時(shí)在沒有經(jīng)過加工淬火之后的鋼產(chǎn)生的間隙較小，并且切割的速度較慢，但是經(jīng)過加工淬火之后的鋼間隙較大，并且加工之后的表面會(huì)很光潔，紋路相對(duì)細(xì)膩，質(zhì)量穩(wěn)定。因此在加工過程中為了能夠保證切割的速度還要提升鋼材料表面的質(zhì)量，選擇合理的參數(shù)對(duì)材料進(jìn)行加工，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)滿意的加工效果，提升線切割加工效率。

6 結(jié)束語

紫銅的加工效果表面沒有明顯的紋路，并且加工過程中的火花極小，產(chǎn)生的粘稠物較多，不容易排屑除去，切割的速度明顯較慢。針對(duì)這種情況可以選擇合適的加工參數(shù)，增強(qiáng)相應(yīng)的功放管數(shù)量，這樣能夠提升排屑情況。鋁材在加工的時(shí)候火花較大，并且排屑情況良好，切割速度較快，在加工的表面會(huì)形成明顯的黑白紋路，間距較寬，可以適當(dāng)?shù)臏p小加工參數(shù)，這樣能夠進(jìn)一步的提升切割的質(zhì)量。石墨與紫銅的加工效果相同，一般采取提升排屑能力，這樣能夠更好的提升加工速度。鋼經(jīng)過加工之后會(huì)在表面形成黑色物質(zhì)，排屑的能力一般，但是紋路相對(duì)均勻，切割速度較快，效果較為明顯。在改進(jìn)的過程中可以適當(dāng)增加參數(shù)，并且在一定程度上增加功放管的數(shù)量，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)速度的提升。針對(duì)加工材料的具體性能選擇合適的線切割加工技術(shù)對(duì)提升加工質(zhì)量有著明顯的促進(jìn)作用。不同加工材料引起的不同加工效果需要在試驗(yàn)過程中對(duì)線切割性能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，這樣才能夠得到更好的加工效果。線切割加工效果的提升對(duì)理論研究與實(shí)踐創(chuàng)新都有著借鑒的作用。

參考文獻(xiàn)：

（1）魏引煥，張曉燕。線切割加工中材料性能對(duì)加工質(zhì)量的影響[J]。模具技術(shù)，2012，11（25）。

（2）魏引煥，張學(xué)禮。不同加工材料在線切割加工中對(duì)加工質(zhì)量的影響[J]。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2013，5（1）。

（3）吳俊超，陳愛霞，鄧銳，沈元元。線切割加工工藝中加工參數(shù)對(duì)加工質(zhì)量的影響分析及合理選擇[J]。2012，1（15）。

線切割加工范文第2篇

關(guān)鍵詞：線切割；后處理；多邊形；偏移

Research algorithm of WEDM code post-processing

Yu Shengpin, Gu Wenwei, Huang He

Yibin vocational and technical college, Yibin, 644003, China

Abstract: Based on analysis of WEDM code data, a new method is proposed to transform one code to multiple code, and put forward a method to judge the work inside and outside, and the line and arc in the definition above the plane offset algorithm, and support part of the transformation method.

Key words: wire-cutting; post-process; polygon; offset

數(shù)控電火花加工是利用電腐蝕作用原理，對(duì)金屬工件進(jìn)行加工的一種工藝方法。電火花加工形式很多，其中電火花成形加工(簡(jiǎn)稱電火花加工)和電火花線切割加工(簡(jiǎn)稱線切割加工)的應(yīng)用最為廣泛。目前線切割加工采用的編碼一般采用G代碼或3B代碼，其中3B代碼為我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的程序格式，其針對(duì)性強(qiáng)，通俗易懂，為我國(guó)絕大多數(shù)快走絲線切割機(jī)床生產(chǎn)廠家采用。

當(dāng)前線切割加工趨于經(jīng)多次切割而獲得較高精度表面，且第一次加工時(shí)，加工速度較低，放電波形穩(wěn)定，每個(gè)加工脈沖放電能量基本穩(wěn)定，在后續(xù)加工時(shí)能降低表面粗糙度值，在多次加工中根據(jù)加工次數(shù)選擇不同的電參數(shù)和走絲速度，從而達(dá)到多次加工、提高加工精度的目的。在此加工過程中根據(jù)加工件是凸?；虬寄６x擇不同的切割方法。目前有兩種方法，即往復(fù)切割與重復(fù)切割法。往復(fù)切割是在加工一件凸?；虬寄r(shí)，先設(shè)定工件某一段暫不切割，作為支撐臂，然后讓電極絲在設(shè)定的起切點(diǎn)和返回點(diǎn)之間往復(fù)切割，每切一次都可按設(shè)定的偏移量進(jìn)行偏移，一直達(dá)到加工要求的尺寸。重復(fù)切割法則是不留支撐臂，電極絲按一個(gè)方向?qū)ぜM(jìn)行加工。這就要求對(duì)線切割加工碼進(jìn)行相應(yīng)的后處理以滿足不同切割的需要。

線切割一次加工碼的后處理首先是對(duì)加工碼的分析，得出穿絲孔位置、加工形式、加工方向等信息，按實(shí)際加工的需要設(shè)置加工次數(shù)、分配每次加工量、設(shè)計(jì)支撐余量、加特定控制參數(shù)，生成多次處理加工碼。其中加工形式判斷、加工碼的偏移、支撐余量的處理是關(guān)鍵性問題。本文側(cè)重研究如何有效利用原有一次加工碼，按往復(fù)切割與重復(fù)切割法對(duì)其進(jìn)行變換，自動(dòng)分析與處理該碼并生成合格的多次加工碼的方法與步驟，重點(diǎn)探討了原有加工碼的內(nèi)外加工識(shí)別、對(duì)象偏移、支撐處理方法。通過此研究開發(fā)出了一套通用的一次加工碼后處理軟件，并已投入使用。

1 內(nèi)外加工判斷

對(duì)于一次加工3B代碼(見表1)，其有穿絲孔位置和引線，對(duì)凸模或凹模一般都存在。在一般情況下，作為通用的判斷方法，單通過加工碼無法事前知道工件的形狀，工件邊界的構(gòu)成是直線、圓弧或曲線，或者說工件的構(gòu)成是由曲線所圍成的封閉區(qū)域。內(nèi)外加工判斷依據(jù)為穿絲孔位置是在該封閉區(qū)域之內(nèi)還是之外。對(duì)于點(diǎn)與多邊形的關(guān)系問題現(xiàn)已提出了很多判斷方法。針對(duì)多邊形或多邊形與圓弧或圓弧所圍成的區(qū)域進(jìn)行判斷點(diǎn)與其位置關(guān)系問題，提出一種簡(jiǎn)潔、快速的判斷方法。

表1 線切割3B文件代碼

設(shè)穿絲位置點(diǎn)為P0(X0，Y0)，如果加工工件區(qū)域?yàn)槎噙呅?，則可定義其頂點(diǎn)為P1(X1，Y1)，P2(X2，Y2) ，…，PN(XN，YN)及多邊形的各邊P1P2，P2P3，…，PNP1。并構(gòu)造線段P0Pi，其中Pi為臨時(shí)二維點(diǎn)，即Pi(X，Y)。

根據(jù)射線交叉法，如果線段P0Pi與上述多邊形的邊分別相交，如果有偶數(shù)個(gè)交點(diǎn)，則說明穿絲點(diǎn)在多邊形外，如果有奇數(shù)個(gè)交點(diǎn)則說明穿絲點(diǎn)在多邊形內(nèi)。

過穿絲點(diǎn)P0作射線P0Pi，選擇多邊形中頂點(diǎn)Pi，判斷線段P0Pi與線段P1P2，P2P3，…，PNP1是否有交點(diǎn)。由于Pi是多邊形上的點(diǎn)，所以P0Pi在與多邊形求交的過程中已與線段PiPi+1有一個(gè)交點(diǎn)了(取一條線的一端點(diǎn))，則只要求與其他線段是否有交即可，如果有交點(diǎn)數(shù)目和為奇數(shù)，則說明穿絲點(diǎn)P0在內(nèi)部，在進(jìn)行后處理時(shí)，無論是幾次加工，鉬絲都向內(nèi)部偏移；反之，則只能向外進(jìn)行偏移。所以問題的關(guān)鍵是判斷兩線段是否有交點(diǎn)。

設(shè)PmPl為構(gòu)成多邊形中的一段，P0Pi為過穿絲點(diǎn)P0所作的線段，假如線段PmPl和線段P0Pi所在直線相交，交點(diǎn)為Pk(Xk，Yk)，如果兩線段是延長(zhǎng)相交〔如圖1(a)所示〕，Pk則為虛交點(diǎn)，則Xk＜X0和Xi，或者Xk＞X0和Xi ；如果兩線段是實(shí)相交〔如圖1(b)所示〕，Pk則為實(shí)交點(diǎn)，則X0＞Xk＞Xi，或者X0＜Xk＜Xi。只要判斷Pk與 P0和Pi的坐標(biāo)位置關(guān)系就可判斷兩線段是相交還是不相交。對(duì)于直線處于特殊位置則更易判斷是否相交。

(a) (b)

圖1 兩線段相交判斷

綜上所述，遍列 P1P2，P2P3…，PNP1各邊，得出實(shí)相交點(diǎn)數(shù)目，即可判斷內(nèi)外加工的類型。前面主要論述了工件是多邊形的情況，如果工件的邊中含有圓弧則可利用將圓弧分解為折線的方法構(gòu)建新的多邊形，按上述方法同樣可以判斷出穿絲點(diǎn)在其內(nèi)部還是外部。

2 加工碼的偏移算法

2.1 直線圓弧的偏移算法

在線切割加工碼中只有兩類線型：直線和圓弧。直線是通過方向和終點(diǎn)來定義的，而圓弧則是終點(diǎn)、起點(diǎn)相對(duì)圓心的坐標(biāo)值、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度和加工碼來定義的。對(duì)于單段直線的偏移是其起點(diǎn)和終點(diǎn)垂直于加工方向(與原直線平行)在上述多邊形外側(cè)或內(nèi)側(cè)偏移δmm(偏移量)得到；對(duì)于單段圓弧是其起點(diǎn)和終點(diǎn)沿著徑向向內(nèi)或外側(cè)偏移δmm(偏移量)得到(如圖2所示)。

圖2 直線和圓弧外偏移

在圖2中，直線偏移的結(jié)果是與其等長(zhǎng)且平行的線段，圓弧偏移后也是圓弧，該圓弧是原圓弧的同心圓弧，起點(diǎn)和終點(diǎn)、圓心、原起點(diǎn)和終點(diǎn)同線。這樣偏移的結(jié)果會(huì)造成如圖2所示的加工掉段現(xiàn)象，也可能出現(xiàn)圖3所示直線與直線、圓弧與直線、圓弧與圓弧偏移后相交的情況，為解決此問題則需對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)線處理或截線求交點(diǎn)處理(如圖4所示)。對(duì)于補(bǔ)線的情況，一般采用補(bǔ)直線的方法；對(duì)偏移后相交則求出偏移后兩線段的交點(diǎn)，以該交點(diǎn)代代替偏移后的兩個(gè)交點(diǎn)。對(duì)于補(bǔ)線在進(jìn)行逐條線段偏移過程中應(yīng)進(jìn)行排序處理，以避免加工順序混亂。

圖3 直線和圓弧內(nèi)偏移

圖4 補(bǔ)線與截線處理

2.2 偏移次數(shù)的奇偶性

當(dāng)偏移次數(shù)等于1時(shí)，產(chǎn)生的偏移碼與原碼一致，沒有發(fā)生變化；當(dāng)偏移次數(shù)大于等于2，加工次數(shù)為偶數(shù)時(shí)，加工偏移對(duì)象與原加工碼順序相反；加工次數(shù)為奇數(shù)時(shí)，加工偏移對(duì)象與原加工碼順序一致。如圖5所示，當(dāng)偏移次數(shù)為奇數(shù)時(shí)，偏移順序由“指令1”開始，到“指令N”結(jié)束；在進(jìn)行下一次偏移時(shí)，偏移次數(shù)為偶數(shù)，偏移順序由“指令N”到“指令1”結(jié)束。

圖5 偏移次數(shù)奇偶性

對(duì)于不需支撐余量的多次加工碼變換，按原加工順序進(jìn)行偏移變換，順序由“指令1”“指令2”“指令3”……“指令N”，又從“指令1”開始，此時(shí)加工偏移對(duì)象與原加工碼順序一致(重復(fù)切割)；對(duì)于有支撐余量的多次加工碼變換，支撐余量寬度應(yīng)從“指令N”開始，按所需長(zhǎng)度量從“指令N”截取，若“指令N”所代表線段長(zhǎng)度不夠，則應(yīng)從“指令N-1”進(jìn)行累截，直到所截長(zhǎng)度與支撐寬度相等為止。奇次變換結(jié)束部分不再是“指令N”所在位置了，而應(yīng)在被截線段位置開始作為起點(diǎn)進(jìn)行偶次指令偏移變換(如圖6所示)。

圖6 支撐余量對(duì)偏移變換位置的影響

2.3 支撐余量處理

對(duì)于有支撐余量的多次變換，在進(jìn)行變換以后還需要對(duì)支撐部分〔圖7(a)中虛線所在位置〕進(jìn)行多次切割。切割順序應(yīng)根據(jù)變換的次數(shù)和余量構(gòu)成進(jìn)行，圖7中所示是進(jìn)行4次切割加工變換，4次加工完成后，鉬絲在如圖7(b)所示“進(jìn)行支撐余量切割”位置，處理時(shí)應(yīng)對(duì)支撐部位絲轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行位置確定，并按圖示序號(hào)進(jìn)行多次切割。如果切割次數(shù)是奇數(shù)，“進(jìn)行支撐余量切割”位置應(yīng)在右則，加工方向應(yīng)與圖示相反。

(a) (b)

圖7 支撐余量處理

3 結(jié)束語

線切割一次加工碼的構(gòu)成較簡(jiǎn)單，但是對(duì)其進(jìn)行多次加工變換涉及的問題相對(duì)較多，除應(yīng)注意本文所述變換的關(guān)鍵要素之外，還應(yīng)注意加工方向、過切保護(hù)、支撐余量跨線段多次變換等問題，本文所述設(shè)計(jì)思路與相應(yīng)解決方法已在實(shí)際工程中得以應(yīng)用，并開發(fā)出了一套有效的變換軟件，變換結(jié)果如圖8所示。

(a) 一次加工碼； (b)三次加工(無支撐余量)；

(c) 三次加工(有支撐余量)

圖8 一次加工碼變多次加工碼

參考文獻(xiàn)

[1] 劉潤(rùn)濤.一種簡(jiǎn)單多邊形凸包的新線性算法[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào),2008,2:89-92.

線切割加工范文第3篇

關(guān)鍵詞：實(shí)習(xí)教學(xué) 材料利用 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 操作基礎(chǔ)

數(shù)控電火花線切割加工又稱線切割，線切割加工原理是利用脈沖火花放電，蝕除金屬、切割成型，主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的二維工件。線切割機(jī)床也是模具生產(chǎn)加工不可缺少的重要設(shè)備之一，因此線切割生產(chǎn)實(shí)習(xí)也成為了很多技工學(xué)校模具專業(yè)和數(shù)控專業(yè)的主干科目。而現(xiàn)在很多企業(yè)也都購(gòu)置了線切割設(shè)備，學(xué)校如何使學(xué)生更好地掌握線切割的操作技能已成為一個(gè)不可忽視的問題。

一、存在問題

一是很多學(xué)校缺少實(shí)習(xí)教學(xué)的資金投入，總是在節(jié)約材料和節(jié)省開支，從而使學(xué)生接觸先進(jìn)的設(shè)備機(jī)會(huì)很少，所學(xué)工藝陳舊。

二是教師的專業(yè)技能水平不高，很多教師只管教學(xué)，而忽視生產(chǎn)，所教內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)要求相差甚遠(yuǎn)。

三是教學(xué)方法過于陳舊，不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

四是忽視設(shè)備的保養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)精神的培訓(xùn)。

二、探索和實(shí)踐

1.組織教學(xué)

多數(shù)班級(jí)一般由30～50人組成，而學(xué)校的設(shè)備相對(duì)有限，因此合理進(jìn)行學(xué)生分組，分模塊，對(duì)整個(gè)教學(xué)過程和學(xué)生能否更好地掌握相關(guān)技能至關(guān)重要。

對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，在條件允許的情況下，5人一個(gè)小組較好，這樣能夠更好地鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生中會(huì)出現(xiàn)接受能力強(qiáng)，技術(shù)掌握好的同學(xué)，這時(shí)可以對(duì)學(xué)生重新分組，以確保每個(gè)組都有帶頭人，帶動(dòng)大家的學(xué)習(xí)，發(fā)揮集體的力量。

2.教學(xué)環(huán)節(jié)

無論什么專業(yè)，安全教育都是重中之重。如：在進(jìn)入車間的第一節(jié)課上，首先要介紹車間的基本情況，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)環(huán)境，熟知車間的重要開關(guān)和安全通道等。由于是分組學(xué)習(xí)，在教學(xué)過程中就應(yīng)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作加工意識(shí)。在學(xué)習(xí)過程中，理論部分可以集中進(jìn)行講解，實(shí)習(xí)操作方面可以先進(jìn)行集中講解，再對(duì)小組進(jìn)行加強(qiáng)。

3.實(shí)習(xí)材料

生產(chǎn)實(shí)習(xí)中使用什么樣的材料，對(duì)整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程影響甚大，首先要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，其次必須控制好教學(xué)成本。時(shí)下物價(jià)高漲，教學(xué)成本也是如此，好在線切割主要加工二維平面零件，在實(shí)習(xí)過程中不用過分地要求材料的尺寸，以“小而精”的形式進(jìn)行加工練習(xí)，可以在保證加工時(shí)間的情況下，學(xué)習(xí)尺寸控制為主要方法?？衫靡恍┮呀?jīng)加工過的廢棄工件，如：鉗工實(shí)習(xí)用過的板材，用這些板材中較完整的部分進(jìn)行加工練習(xí)。教師除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握線切割的加工操作外，還要培養(yǎng)學(xué)生建立合理利用材料的意識(shí)。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)

短期實(shí)習(xí)班級(jí)，一般實(shí)習(xí)期為5周150個(gè)學(xué)時(shí)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，要求大家在課堂上完成。學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期，由于接觸到的是新鮮知識(shí)，學(xué)習(xí)的積極性較高，我們以由淺入深的原則，在課堂教學(xué)中先讓大家了解電火花線切割的加工原理，讓大家得到上機(jī)操作的機(jī)會(huì)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的具體方法實(shí)施如下。

1.任務(wù)一：線切割編控軟件的學(xué)習(xí)及機(jī)床保養(yǎng)

為了讓學(xué)生更好地掌握線切割編控軟件，以作業(yè)的形式布置，并介紹機(jī)床的保養(yǎng)問題，可以確保每個(gè)同學(xué)都能自行操作軟件，并做好機(jī)床保養(yǎng)。

2.任務(wù)二：“小方塊”的加工

由于班級(jí)人數(shù)校多，教師必須確保學(xué)生有足夠的上機(jī)操作時(shí)間，選擇加工零件應(yīng)該是圖形簡(jiǎn)單、尺寸小，便于加工的材料。選擇加工小方塊（圖1）可以獲得很好的效果，該零件尺寸小、加工時(shí)間短，加工后容易測(cè)量，可選用鉗工加工中用過的8mm廢棄板料。在零件加工時(shí)，教師應(yīng)讓學(xué)生掌握以下技術(shù)要求：

（1）編控軟件功能的基本使用。

（2）補(bǔ)償值的計(jì)算與設(shè)定。

（3）電參數(shù)的正確編寫。

（4）正確的停開機(jī)方法。

（5）加工路徑的正確選擇。

3.任務(wù)三：“方孔”的加工

該任務(wù)的材料取自鉗工的鉆孔練習(xí)工件，在已鉆好孔的基礎(chǔ)上加工出方形小孔（圖2）。尺寸根據(jù)已有的底孔進(jìn)行設(shè)定，通過加工內(nèi)孔工件掌握線切割的基礎(chǔ)技能——“穿絲”，加工該零件要達(dá)到以下技術(shù)要求：

（1）掌握穿絲的技巧，達(dá)到可以單獨(dú)熟練操作。

（2）通過該練習(xí)，了解凸、凹件加工時(shí)補(bǔ)償量的區(qū)別。

4.任務(wù)四：3B手工編程

在生產(chǎn)中，自動(dòng)化的程度越來越高，手工編程這種工作量大的操作方法，只有圖形簡(jiǎn)單的工件才會(huì)使用，且這一課題的趣味性不強(qiáng)，所以主要以穿插教學(xué)為主。完成這一課題要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：

（1）能夠編寫常用的3B代碼。

（2）能夠在編控系統(tǒng)中完成3B代碼的讀入。

（3）能用所編寫的程序加工出合格的工件。

5.任務(wù)五：“趣味文字”加工

在經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)習(xí)之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會(huì)有所下降，從而影響到學(xué)習(xí)的效果。因此，在這一階段可以通過一些簡(jiǎn)單有趣方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。加工文字可以說是線切割趣味教學(xué)中的經(jīng)典，教師可以讓每個(gè)學(xué)生通過加工自己的姓名，來提高學(xué)習(xí)的積極性。

（1）CAXA線切割軟件的使用基礎(chǔ)。

（2）程序的編寫和導(dǎo)出。

（3）材料的合理利用，做好材料的管理。

6.任務(wù)六：凸、凹復(fù)合零件“回”形件的加工（圖3）

這一任務(wù)的主要目的就是鞏固和提高學(xué)生的操作能力和思考能力，完成這一任務(wù)要求學(xué)生在不使用“跳步”功能的情況下，能夠準(zhǔn)確地移動(dòng)工作臺(tái)，使孔和軸準(zhǔn)確地定位，能夠更好地鍛煉學(xué)生對(duì)補(bǔ)償值的理解，同時(shí)在這個(gè)任務(wù)中，學(xué)習(xí)儲(chǔ)絲筒的行程調(diào)節(jié)、鉬絲的張緊。完成這個(gè)零件加工要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：

（1）能夠正確地制定出加工工藝。

（2）準(zhǔn)確移動(dòng)工作臺(tái)的具體操作。

（3）在學(xué)習(xí)過程中掌握儲(chǔ)絲筒行程的調(diào)節(jié)。

（4）掌握鉬絲的張緊方法。

7.任務(wù)七：定位切割

這個(gè)作業(yè)如圖4所示，學(xué)生在加工前的準(zhǔn)備工作較多，工件需要通過百分表進(jìn)行校正，并要校正鉬絲的垂直度，通過碰邊的方法準(zhǔn)確地定位鉬絲的位置，再把鉬絲移動(dòng)到正確的坐標(biāo)進(jìn)行加工，完成這一任務(wù)的要求如下：

（1）掌握百分表的使用方法。

（2）掌握鉬絲的校正方法。

（3）碰邊技巧的學(xué)習(xí)。

（4）鉬絲與工件間擊穿火花的判別。

（5）學(xué)習(xí)并掌握鉬絲安裝的方法。

（6）碰邊分中的數(shù)值計(jì)算。

8.任務(wù)八：沖裁模具模板加工

目前我國(guó)大部分線切割機(jī)床主要服務(wù)于模具加工行業(yè)，其中又以沖裁模具最具代表性，沖裁模具根據(jù)產(chǎn)品的不同，復(fù)雜程度也會(huì)相應(yīng)的不同。學(xué)校在學(xué)生的技能培養(yǎng)上主要是以基礎(chǔ)為本，再逐步進(jìn)行提高，因此這一任務(wù)被安排在后面進(jìn)行。這一任務(wù)的目的是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)線切割加工的獨(dú)立操作能力，完成本次任務(wù)要求。

（1）熟練的基本操作技巧。

（2）能夠根據(jù)尺寸的要求設(shè)定不同的補(bǔ)償值。

（3）利用AutoCAD所畫的圖形，變換格式后，在“HF編控系統(tǒng)”和“CAXA線切割”，完成跳步加工的程序編寫。

（4）掌握小孔徑通孔的加工及鉆孔工藝。

（5）正確地理解和應(yīng)用線切割中的跳步加工。

四、結(jié)束語

在整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，所有的學(xué)習(xí)任務(wù)都是以簡(jiǎn)單、易于加工的圖形為主，這樣確保工件可以在短時(shí)間內(nèi)完成，從而也保障了大家上機(jī)的時(shí)間。在教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，認(rèn)真地落實(shí)任務(wù)內(nèi)容。通過一系列的實(shí)習(xí)小任務(wù)，讓學(xué)生掌握線切割的基本操作，如：電火花加工的原理、編程、加工線路選擇、電參數(shù)的選擇、穿絲、裝絲、儲(chǔ)絲筒行程調(diào)節(jié)、鉬絲校正。在學(xué)習(xí)中每完成一個(gè)任務(wù)，學(xué)生就能掌握線切割的一項(xiàng)基礎(chǔ)操作，通過學(xué)習(xí)任務(wù)的累積，使學(xué)生可以更加全面地完成對(duì)線切割機(jī)床的操作。整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，一直以利用廢舊材料加工的方式進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生在材料利用方面的節(jié)約意識(shí)，收到了良好的效果。

在技工院校的實(shí)習(xí)教學(xué)中，學(xué)校應(yīng)讓實(shí)習(xí)內(nèi)容更加貼近實(shí)際生產(chǎn)，而電火花線切割實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所以實(shí)習(xí)中的操作更應(yīng)貼近實(shí)際，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，以簡(jiǎn)單的零件加工，讓大家在學(xué)習(xí)時(shí)擁有更加充足的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]詹華西主編.電切削加工技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.

[2]單巖，夏天，趙雅杰編著.數(shù)控線切割加工[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

線切割加工范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 精密線切割加工 工件余留部位切割 工件精密切割

目前的高精度、高強(qiáng)度工件加工工作中，用到最多的切割方法是用電火花線切割機(jī)進(jìn)行切割，相比于傳統(tǒng)的切割工具，具有更高的切割強(qiáng)度與精度。而隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，許多工件正在走向復(fù)雜化，不光具有很高的強(qiáng)度與精度要求，還有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)許多難以加工的余留部位，傳統(tǒng)的線切割加工工藝已經(jīng)漸漸地滿足不了工件加工的需求。

1 使用傳統(tǒng)電火花線切割機(jī)加工方法的不足

傳統(tǒng)的電火花線切割機(jī)加工方法的不足主要體現(xiàn)在精密復(fù)雜的高強(qiáng)度工件加工的時(shí)候，對(duì)于工件余留部位的加工難以解決。這類工件的余留部位，由于本身的高強(qiáng)度，一般的切割設(shè)備難以完成，而如果一次性用線切割方法切割又容易受到工件復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，破壞工件的精度。而要采用多次加工的方法進(jìn)行余留部位的線切割，又容易出現(xiàn)電火花線電路斷電的情況，無法持續(xù)進(jìn)行線切割加工。

特別是線切割工作時(shí)的斷電情況更是難以避免，因?yàn)楣ぜ械挠嗔舨课煌ǔＪ遣灰?guī)則地分布在工件多處，在切割時(shí)導(dǎo)電回路一旦切割掉一塊余留部位，就肯定會(huì)導(dǎo)致電火花切割機(jī)器斷電。因此，鑒于傳統(tǒng)切割方法在對(duì)精密工件余留部位進(jìn)行切割時(shí)所存在的不足，就必須要采用更加新穎的技巧來處理。

2 精密工件余留部位的切割加工處理方法

要解決精密工件余留部位的切割問題，最關(guān)鍵的切入點(diǎn)是要解決切割設(shè)備的斷電問題，讓電火花線切割機(jī)能夠進(jìn)行持續(xù)的切割工作。為了解決這一情況，就要保證在切割過程中一直有導(dǎo)體與切割回路連接，保持電路暢通。本文討論的解決思路是使用銅作為導(dǎo)體保持電火花線切割的電路連接。

（1）銅導(dǎo)體的選擇。為了保持工件的精密性，應(yīng)該選用較為光滑干凈的薄銅片作為材料，銅片要具有一定的可塑性，方便對(duì)其進(jìn)行整形處理。選用的銅片分別作為兩種情況下的導(dǎo)電用途，一種是將銅片固定在被切割部分作為導(dǎo)電之用，另一種是將銅片作為填充物塞入切割部分的間隙中使其起到導(dǎo)電的作用。

（2）銅片固定在切割部分的方法。將銅片固定在切割部位與母體材料之間，就是為了切割部分在切割時(shí)有好的定位，從而保障工件的切割加工質(zhì)量。銅片的固定法相對(duì)來說較為簡(jiǎn)單，只需要將銅片整形并插入切割縫隙，用粘貼材料固定就可以了。1）銅片整形：將選用的銅片進(jìn)行整形處理主要是為了提高切割時(shí)的精度，保證切割質(zhì)量。一般是將一根銅片折疊成一長(zhǎng)一短的兩部分，并將兩部分合并在一起用小錘錘平，最后再將銅片重疊部分的彎曲處修成尖狀，就基本上完成了對(duì)銅片的整形。2）銅片固定：將銅片固定這一步是一項(xiàng)比較細(xì)致的工作，在將銅片塞入縫隙中的時(shí)候既不能太緊也不能太松，太緊有可能會(huì)損傷到工件表面，而太松則很容易不導(dǎo)電，起不到固定銅片應(yīng)有的效果。因此為了形成良好的導(dǎo)電性，一般使用粘貼材料對(duì)銅片進(jìn)行輔助固定，比如說常用的環(huán)氧樹脂瞬時(shí)快干膠，就是一種非常合適的粘貼材料。另外，在固定銅片時(shí)，為了使噴嘴靠近工件，增加工件切割精度，需要在銅片插入縫隙后將其外面的一段掰下，使其與工件表面貼合。將AD段銅片掰下與工件表面貼合之后，就可以使切割噴嘴與切割部位的D點(diǎn)更好地接近，保證工件余留部位的精密加工。

（3）銅片填充在加工縫隙中的方法。在加工縫隙中填充入銅片的目的同樣是為了導(dǎo)電，只是由于適合的情況不一樣，銅片固定所用的粘貼材料不導(dǎo)電，在遇到要使銅片與加工縫隙內(nèi)部緊密接觸的情況時(shí)，就需要用到銅片填充的方法充實(shí)加工縫隙。在填充縫隙之前，和固定銅片的方法一樣，也需要對(duì)銅片進(jìn)行整形處理，其整形步驟可以參考上文，整形形狀也大致與銅片固定方法的整形形狀相同。而銅片填充進(jìn)入加工縫隙時(shí)，通常是以對(duì)稱布置為原則，使填入的銅片松緊程度適中即可以了。而在一些如齒輪加工等不方便加入銅片的工件中，也可以將銅片換成銅絲。總之，可以根據(jù)具體的工件形狀來選擇合適的銅導(dǎo)體。

（4）電火花線切割方法。對(duì)切割縫隙進(jìn)行了精密度提高以及切割設(shè)備的持續(xù)性導(dǎo)電處理之后，就可以進(jìn)行下一步的正式切割了。在切割時(shí)所用的方法與尋常的精密工件的切割加工類似，只是在工件余留部位的切割中，更需要提高加工的精密度，讓工件在不受到額外損傷的同時(shí)能夠完成完美切割，以高效高質(zhì)的效果應(yīng)用到生產(chǎn)當(dāng)中。如圖，左邊的工件是采用加入銅片的方法，而右邊的工件沒有加入銅片。通過對(duì)工件中每一個(gè)齒口弧度的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，加入銅片進(jìn)行加工所得到的工件具有更加高的精密度。

3 精密線切割加工工件余留部位的技巧注意要點(diǎn)

要使以上的工件余留部位的精密高強(qiáng)度加工成功實(shí)現(xiàn)，除了掌握其基本處理方法之外，還要知道切割處理中的技巧要點(diǎn)，在加工時(shí)對(duì)其要點(diǎn)多加注意，特別是對(duì)容易被忽視的細(xì)節(jié)更要著重關(guān)注。

（1）在固定或者填充銅片的時(shí)候要注意銅片的對(duì)稱分布，并要將其塞緊，以免加工工件發(fā)生偏移，對(duì)加工的精度造成影響。特別是固定銅片時(shí)，在沒有用粘貼材料進(jìn)行加固處理之前，就應(yīng)該使銅片具有一定的穩(wěn)定性，否則難免會(huì)出現(xiàn)工件部位的偏移。（2）在使用粘貼材料的時(shí)候，要注意粘貼材料盡量不要靠近工件需要切割的余留部位。因?yàn)樗玫恼迟N材料多為液體，如果過于靠近余留部位的話，很容易造成切割設(shè)備的堵塞，中斷切割工作進(jìn)行。（3）在將銅片填充如加工縫隙的時(shí)候，要注意銅片表面的光滑潔凈。因?yàn)榧庸すぜm然具有高強(qiáng)度，但其對(duì)精密度的要求同樣非常高，如果銅片表面過于粗糙，則非常容易對(duì)工件造成損傷，對(duì)于精密工件的加工來說，一點(diǎn)微小的損傷往往就代表著極大的加工偏差。

4 結(jié)語

通過對(duì)精密線切割加工在工件余留部位中的應(yīng)用探討可以發(fā)現(xiàn)，采用銅片進(jìn)行導(dǎo)電改進(jìn)的方法非常具有實(shí)用性。并且所使用到的材料都比較廉價(jià)，更可以在工件加工過程中現(xiàn)場(chǎng)制作，具有很高的推廣性?？傮w來說，這種工件余留部位的加工處理方法簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可以為精密高強(qiáng)度工件的加工精度與加工效率起到較大的提升作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸奎.電火花線切割加工中工件表面質(zhì)量控制[J].華章，2010，15：190-191.

線切割加工范文第5篇

關(guān)鍵詞：超硬刀具材料；切割加工；效率

中圖分類號(hào)：TG714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

最近幾年，在零件加工行業(yè)出現(xiàn)了各種各樣的新型刀具材料，在這些材料當(dāng)中，超硬刀具材料有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，其具備非常優(yōu)秀的切削性能，加工速度也非?？欤缘玫搅朔浅V泛的關(guān)注，這種材料在制作刀具的時(shí)候被當(dāng)做是一個(gè)非常先進(jìn)的材料。但是這類刀具因?yàn)橛衅渥陨淼奶匦允沟们邢骷庸さ男适艿搅艘欢ǖ挠绊?，這也是我們需要注意的。

1 影響線切割加工效率的因素

1.1 高頻脈沖電源的電參數(shù)。放電加工的效率實(shí)際上是單個(gè)脈沖放電效果的累積，工件的蝕除速度v與單個(gè)脈沖的能量、脈沖電源的頻率有如下關(guān)系：v=KWfΨ。式中：K為工藝系數(shù)；W為單個(gè)脈沖的能量；f為脈沖頻率，f=1/T；Ψ為有效脈沖利用率。單個(gè)脈沖放電的能量取決于放電電壓、放電電流和放電的持續(xù)時(shí)間，所以單個(gè)脈沖的放電能量為：W=K′ITon。式中：K′為工藝系數(shù)；I為脈沖峰值電流，A；Ton為脈沖寬度，Ls。所以，提高電火花加工效率的一個(gè)非常重要的方法就是要不斷的也提高脈沖的頻率，拓寬脈沖的實(shí)際寬度，不斷的提升放電的電流，采取有效的措施減小脈沖之間的間隔，這樣也就可以很好的提高單位時(shí)間內(nèi)通過的脈沖個(gè)數(shù)。但是在生產(chǎn)的過程中，一定要充分的考慮到上述因素之間所存在的影響對(duì)于整個(gè)工藝指標(biāo)所構(gòu)成的影響，只有這樣才能更好的保證加工的質(zhì)量和效率。

1.2 被加工材料的熱力學(xué)性質(zhì)。被加工材料的熱力學(xué)性質(zhì)有很多，比如熔點(diǎn)、導(dǎo)熱率、比熱容等，每一次脈沖在放電的過程中，放電通道的正負(fù)極會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)就獲得巨大的熱量，這些熱能因?yàn)闊崃鲗?dǎo)的作用分散在了工作液或者是其他的工作部件，其他的能量會(huì)使得電機(jī)出現(xiàn)熔融和汽化等過程，同時(shí)形成了過熱蒸汽面而拋出，在脈沖的放電量完全相同的條件下，被加工材料的熔點(diǎn)越低，其加工中的障礙也就越多，切割加工的效率也就受到了十分不利的影響，此外，如果材料的導(dǎo)熱率較大，因?yàn)楫a(chǎn)生的熱量會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)就分散到了其他部分，所以切割加工難度也大大增加。

1.3 工作介質(zhì)的特性。在電火花加工的時(shí)候，工作也主要是起到了絕緣、壓縮放電通道以及冷卻的作用，如果電介質(zhì)具有良好的性能，此外工作液的密度也比較大的情況下就會(huì)對(duì)放電通道的壓縮起到非常積極的作用。

2 超硬刀具材料的組織結(jié)構(gòu)和物理特性

材料組織結(jié)構(gòu)，超硬刀具材料如果按照制造制造方法可以分成兩種類型，一種是聚晶類，一種是氣相沉積類，PCBN和PCD復(fù)合片在制造的過程中主要采用的是粉末冶金的方式，在制作中通常是將人工金剛石抑或是CBN材料粉末采用粘結(jié)劑材料進(jìn)行充分的攪拌，在經(jīng)過高溫和高壓的煅燒處理之后制成的，金相組織主要呈現(xiàn)出了團(tuán)塊狀的特征。CVD復(fù)合片主要是氣相沉積的方法去完成所有的制造環(huán)節(jié)，在基體材料當(dāng)中主要選擇的是金剛石厚膜，它在結(jié)構(gòu)上比較類似于單晶金剛石。材料的熱力學(xué)特性。超硬刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)高，一般約為鋼材的幾倍到十幾倍，遠(yuǎn)比一般刀具材料大，因此放電加工中因熱量傳導(dǎo)而致的能量損失不容忽視。

3 線切割加工效率低的主要原因

當(dāng)前已經(jīng)得到了十分廣泛應(yīng)用的高頻脈沖電源主要是針對(duì)普通的加工材料展開設(shè)計(jì)工作的，它的電參數(shù)也就決定了放電脈沖能量會(huì)受到非常明顯的限制，對(duì)于超硬刀具材料的切割加工而言，因?yàn)椴牧媳旧砭途邆浞浅ｏ@著的特征，對(duì)于火花放電的能量和放電的具體形式提出了較為嚴(yán)格的要求。其要具備非常豐富的放電能量，所以，現(xiàn)有的高頻脈沖電源加工已經(jīng)無法滿足超硬刀具切割加工的實(shí)際需求，這也是使得切割加工效率一直得不到改善的一個(gè)重要的因素。在中段的原因當(dāng)中，最為關(guān)鍵的原因還是高頻電源自身的放電能力已經(jīng)不能滿足潮涌刀具切割加工的需要，這從加工中，電流數(shù)值較小，放電火花出現(xiàn)了暗紅色的現(xiàn)象就可以充分的得到佐證，放電能量不足之所以會(huì)出現(xiàn)有可能是因?yàn)殡娫措妷旱臄?shù)值相對(duì)較低，還有可能是因?yàn)榉烹婋娏魇艿讲牧咸匦缘挠绊懚霈F(xiàn)了非常嚴(yán)重的壓降現(xiàn)象，這樣也就使得放電電壓數(shù)值過小。因此，采用傳統(tǒng)的線切割機(jī)來完成超硬刀具材料的加工是十分困難的，甚至是完全不可能的。

4 提高加工效率的途徑

4.1 提高高頻電源的輸出脈沖電壓幅值。如果可以采取有效的措施不斷的增強(qiáng)高頻電源輸出脈沖的電壓幅值，在加工的過程中就能夠?qū)Ψ烹婋娏骷右钥刂?，從而減少電壓損失，保證放電間隙的放電電壓數(shù)值，在實(shí)際的處理中，功率電子器件的性能與質(zhì)量也可能會(huì)對(duì)刀具的性能構(gòu)成非常明顯的影響。

4.2 減小高頻電源的內(nèi)阻，采用脈沖前沿陡峭的波形。采用這種方式可以十分有效的減少在超硬材料上所產(chǎn)生的熱損失。陡峭脈沖前沿可以使得電機(jī)穿過程中所產(chǎn)生的爆破力大大的提升，從而也就使得電蝕物清除更加徹底，這對(duì)加工精度的控制也有著十分積極的作用。

4.3 采用較大的脈沖寬度和較小的脈沖間隔。如果脈沖的寬度不斷的增加，就可以使得放電的電流不斷的升高，這樣也就使得單位脈沖的能量大大增加，超硬刀具材料自身的厚度并不是很大，這一特性使得加工時(shí)工作介質(zhì)的循環(huán)十分便利，減少了電蝕現(xiàn)象所產(chǎn)生的不利影響，此外也能改善其運(yùn)行的質(zhì)量。

4.4 選用介電系數(shù)較高的工作介質(zhì)。這種方式可以使得脈沖提高之后材料的絕緣性明顯提升，此外也能使輸出能量密度大大提升，改善的實(shí)際質(zhì)量和效果，這樣也就使得加工的效率和質(zhì)量都得到顯著的提升。另外，還需要在電極絲可以承受的工作電流條件下開展試驗(yàn)工作，對(duì)不同的工藝參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，電參數(shù)對(duì)線切割加工的效果和質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生十分明顯的影響，因此我們需要探究最佳的工藝參數(shù)。

結(jié)語

在使用超硬刀具材料進(jìn)行切線加工的時(shí)候，很多因素都會(huì)對(duì)加工的效率產(chǎn)生十分重大的影響，因此，我們需要對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的分析，之后采取有針對(duì)性的措施對(duì)切割加工的效率加以提升，只有這樣，才能更好的保證加工的效果。