什么是線切割？其工作原理是什么？

在 線切割電火花加工工藝通過在細(xì)絲電極和導(dǎo)電材料之間產(chǎn)生放電，精確地切割和去除工件上的材料。讓我們將這個過程分為幾個步驟；

材料去除工藝： 

線切割使用細(xì)線電極和導(dǎo)電材料產(chǎn)生的電火花來去除工件上的材料?；鸹〞p材料，這就是該技術(shù)適合剛性和導(dǎo)電材料的原因。 

介電液

線切割電火花加工工藝使用一種非導(dǎo)電流體，即電介質(zhì)。這種流體有助于將線材與工件隔離，使其不會與工件接觸，還有助于清除碎屑，確保切割過程平穩(wěn)連續(xù)。 

啟動流程

線切割首先在工件邊緣開一個小孔或槽。線材不接觸材料；該操作利用電火花來塑造工件。 

導(dǎo)線移動和錐化

電火花線材在加工過程中可以朝任意方向送入，從而可以在不同表面上形成錐度或不同厚度。這種靈活性對于確保復(fù)雜零件的制造精度至關(guān)重要。 

切割和略讀

電火花線切割可以是單道或兩道，具體取決于道次類型。第一道是粗加工道次，而第二道是精加工道次。線切割通常一次掃描即可完成材料并去除多余的部分。刮削有助于確定最終尺寸和輪廓并規(guī)劃表面。 

放電和電離

在負(fù)極導(dǎo)線電極和正極工件之間采用低壓脈沖放電。這會導(dǎo)致電子移動，產(chǎn)生電流，使去離子水電離，形成用于切割的等離子通道。 

 發(fā)熱

電流產(chǎn)生約 10,000°C 的溫度，熔化并蒸發(fā)接觸導(dǎo)線的材料。然后，介電液將熔化的材料沖洗掉，在材料上劃出一條干凈的切口。 

精度和公差

由于工藝敏感性，速度降低和功率增加可能導(dǎo)致高達(dá) +/-0.0002 英寸的誤差。速度越高，切割越精確，公差約為 +/- 0.001 英寸。 

相關(guān)： 電火花加工：初學(xué)者必備指南

EDM 與線切割 EDM

EDM 和 線切割 都是非傳統(tǒng)的加工工藝，但是操作方式和使用方式不同。  

EDM 操作 使用工具電極（通常為銅或石墨）從工件上切割材料以形成三維腔體。然后將電極修整為最終產(chǎn)品，并執(zhí)行其他常規(guī)切割和整形工藝。在 EDM 工藝中，火花電極也通過脈動工作，這有助于冷卻和清潔工作區(qū)域中的碎屑。因此，EDM 精度主要取決于要加工的電極的精度。該方法的優(yōu)勢在于在模具和壓鑄工具中產(chǎn)生復(fù)雜形狀，適用于預(yù)硬化材料。此功能有助于最大限度地減少后加工處理和成本，并防止硬化工具變形。 

線切割放電加工機(jī) 采用細(xì)而連續(xù)的金屬線作為電極，適用于二維切割。傳統(tǒng)電火花加工非常適合創(chuàng)建 3D 腔體，而線切割電火花加工非常適合創(chuàng)建 2D 輪廓。它廣泛用于制造擠壓工具和沖頭/模具組。該工藝在需要高精度的地方最為有用，例如在航空航天或軍事應(yīng)用中，并且它也可以以高精度在剛性材料上表現(xiàn)出色。

線切割放電加工機(jī)與沉降片放電加工機(jī) 

本節(jié)將討論電火花成型加工和線切割加工之間的區(qū)別。 

電火花加工機(jī)

電火花加工機(jī) 

電火花成型加工 沖壓電火花成型加工或模具成型加工是一種在工件上加工空腔的有效工藝。在這種方法中，使用的工具或電極由石墨、銅或鎢制成，并以要加工的空腔的正形狀構(gòu)建。然后將工具緩慢放入工件中，去除材料以形成空腔。同時，火花間隙保持恒定。電火花成型加工用于制造模具、沖模和具有尖銳內(nèi)角和深肋的硬質(zhì)材料（如工具鋼）的部件。該工藝有利于生產(chǎn)傳統(tǒng)機(jī)械加工無法輕易產(chǎn)生的復(fù)雜形狀。 

線切割加工

線切割加工 

線切割是一種使用細(xì)線作為電極來高精度切割硬質(zhì)材料的工藝。在電火花成型加工中，會形成空腔，但在線切割加工中，切口會直接穿過工件。線材（通常是黃銅）使用計算機(jī)數(shù)控控制的金剛石導(dǎo)軌進(jìn)行成型，該導(dǎo)軌沿 X 軸和 Y 軸滑動以成型工件，但實(shí)際上不會與工件接觸。介電流體是去離子水，可冷卻工藝并去除被侵蝕的材料。線切割加工適用于制造高精度零件、大厚度板材和具有精細(xì)表面光潔度要求的部件，例如汽車和航空航天部件、沖頭和擠壓模具。

線切割的精度有多高？

精密線切割加工零件

線切割機(jī)床是精密機(jī)床，操作精度可達(dá) 0.0025 毫米。表面光潔度可達(dá) 1.5 Ra，尤其是在使用多道技術(shù)和特定參數(shù)時。隨著機(jī)床沿著切割路徑前進(jìn)，會產(chǎn)生一個連續(xù)的槽，其寬度理論上等于線材直徑加上兩倍火花間隙。然而，在實(shí)踐中，由于線材和工件表面之間產(chǎn)生的火花，槽的寬度可能會更大。確切的槽寬可以從機(jī)床制造商提供的公式中得出，在線切割時應(yīng)注意這一點(diǎn)。 

由于線切割屬于熱加工，工件上可能會出現(xiàn)熱影響區(qū)和重鑄層。為了保持最終產(chǎn)品的質(zhì)量，通常需要通過其他二次加工去除這層重鑄層。然而，當(dāng)工件形狀復(fù)雜、尺寸公差較小時，線切割效率最高，而這是其他傳統(tǒng)加工方法很難實(shí)現(xiàn)的。

線切割的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 

與任何其他方法一樣，EDM 也有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)；因此，以下是線切割 EDM 的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 

優(yōu)點(diǎn)： 

線切割不僅限于硬質(zhì)材料；它可以用于相對較軟的材料，而不會扭曲其形狀，因?yàn)榫€切割不接觸材料。  大多數(shù)線切割機(jī)床不需要重新穿線；它們是自穿線的，因此只要線斷了并重新穿線，就可以繼續(xù)切割。  它還可以創(chuàng)建使用傳統(tǒng)材料去除方法難以實(shí)現(xiàn)的形狀和圖案。  與許多其他工藝相比，線切割還能為工件提供更好的表面光潔度，而且精度很高。  與傳統(tǒng)機(jī)器不同，線切割系統(tǒng)幾乎不需要夾具，因此更易于設(shè)置。 

缺點(diǎn)：  

盡管 CNC 和 AWT 等改進(jìn)技術(shù)有助于提高生產(chǎn)率，但線切割加工的速度相對其他加工方法而言仍然較慢。  該技術(shù)僅適用于導(dǎo)電材料，因此其應(yīng)用范圍有限。  線切割機(jī)床操作簡單，但需要比同類機(jī)床更多的關(guān)注。此外，耗材成本可能較高，并且可能需要更熟練的人員來操作這些機(jī)床。

線切割機(jī)床可以切割哪些材料？

線切割機(jī)床非常靈活，因?yàn)樗鼈兛捎糜谠诠ぜ牧仙现谱鲝?fù)雜的形狀和設(shè)計，尤其是在導(dǎo)電材料內(nèi)部。它適用于硬質(zhì)和軟質(zhì)材料，因此可應(yīng)用于紡織、汽車和航空航天工業(yè)等各個領(lǐng)域。以下是一些可以使用線切割機(jī)床切割的常見材料：

鋁板 

鋁還具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的特點(diǎn)。然而，由于鋁本身的柔軟性，使用線切割電火花加工切割鋁可能具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榧庸ず罂赡軙?dǎo)致工件出現(xiàn)粘性。 

鈦 

線切割電火花加工特別適合切割鈦金屬，因?yàn)樵摴に嚳梢蕴幚聿牧系恼承圆⒖刂崎L切屑的形成。它使用去離子水作為介電介質(zhì)，有助于維持加工過程中產(chǎn)生的熱量。 

鐵板 

線切割通常用于鋼材加工，比 CNC 加工更合適。然而，由于該加工過程中溫度較高，因此必須采取進(jìn)一步措施來提高其效率。 

黃銅 

黃銅是一種高抗拉強(qiáng)度材料，使用線切割相對容易。但是，由于黃銅較軟，因此必須降低切割速度以避免出現(xiàn)上述問題。 

石墨 

石墨對大多數(shù)傳統(tǒng)切削工具來說并不友好，但對線切割加工來說卻很友好。線電極很鋒利，可以最大限度地減少顆粒的拉出；因此，該材料的切割面很干凈。  

線切割與傳統(tǒng)電火花加工：比較 

線切割電火花加工是傳統(tǒng)電火花加工的升級版，二者具有相似的操作理念，但在幾個關(guān)鍵方面有所不同： 

電極 

線切割使用加熱的線作為電極，而傳統(tǒng)的電火花加工電極則由石墨或銅等高導(dǎo)電材料制成。這些電極有不同的形狀和尺寸，決定了切割的質(zhì)量。例如，圓形電極可獲得最佳表面光潔度，其次是方形、三角形和菱形電極。傳統(tǒng)的電火花加工電極在電極表面上形成一個帶有工件負(fù)像的腔體。  

加工速度 

傳統(tǒng)電火花加工需要使用各種幾何形狀的電極；必須在加工過程之前設(shè)計和建模電極，因此需要花費(fèi)大量時間。另一方面，一旦插入電線，線切割電火花加工就可以立即使用，因此適合用于必須盡快完成的應(yīng)用。 

準(zhǔn)確性 

由于采用線電極，線切割比傳統(tǒng)電火花加工更精確，可以切割 0.004 英寸。這種精度使線切割比傳統(tǒng)電火花加工更適合創(chuàng)建更復(fù)雜的形狀，而傳統(tǒng)電火花加工則不適合切割精細(xì)度較低的形狀。  

線切割加工的應(yīng)用

線切割電火花加工應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗鼘谏陀猩饘俨牧隙加行?，并且在許多行業(yè)中都有使用。它可以加工大件和小件零件，而傳統(tǒng)電火花加工更適合更復(fù)雜和更厚的材料，因?yàn)榫€切割電火花加工中的線材厚度可能是一個問題。線切割電火花加工幾乎用于所有領(lǐng)域的原型設(shè)計和小規(guī)模到大規(guī)模生產(chǎn)。下面簡要介紹一些受益于這種精確加工方法的主要行業(yè)。 

汽車行業(yè) 

汽車零件通常形狀和尺寸不規(guī)則，由硬質(zhì)材料制成。該行業(yè)使用線切割，因?yàn)樗皇且环N基于力的技術(shù)，并且線電極不必比要切割的材料更堅(jiān)固。該工藝最適合在汽車部件（如保險杠、儀表板和車門）上制造孔、腔和其他特征。 

醫(yī)療行業(yè) 

醫(yī)療行業(yè)使用線切割加工是因?yàn)楸仨氁愿吖钌a(chǎn)復(fù)雜部件。這種精度在醫(yī)學(xué)的所有分支領(lǐng)域都很重要，包括驗(yàn)光和牙科。 edm 醫(yī)療 機(jī)械加工可制造嚴(yán)格的醫(yī)療產(chǎn)品，包括牙科植入物和注射器部件中的細(xì)微特征，而不會影響金屬的強(qiáng)度。 

航空航天工業(yè) 

線切割在航空航天業(yè)中必不可少，因?yàn)榱慵枰呔群捅砻婀鉂嵍?。這種方法主要用于切割無法承受熱量和壓力的零件，這是傳統(tǒng)加工的特點(diǎn)。線切割已應(yīng)用于航空航天業(yè)，以高可靠性和高精度制造發(fā)動機(jī)、渦輪葉片和起落架零件等物品。

小孔電火花加工是如何工作的？ 

這款 鉆孔電火花加工 是 EDM 技術(shù)的一個子類別。該方法采用小型管狀電極，其公差可能為 0.010 英寸。所用的電極為圓柱形，直徑范圍為 0.25 毫米至 0.3 毫米，并在類似于普通鉆頭的鉆頭的主軸上旋轉(zhuǎn)。該電極也稱為 EDM 鉆頭，由產(chǎn)生火花的伺服控制發(fā)電機(jī)充電。 

在鉆孔電火花加工過程中，水基介電流體在旋轉(zhuǎn)電極內(nèi)和周圍循環(huán)。這種流體提供了一個受控環(huán)境，產(chǎn)生的微小火花可以通過該環(huán)境從電極快速轉(zhuǎn)移到工件。當(dāng)火花撞擊工件時，會導(dǎo)致表面磨損并形成小口袋。逐漸地，數(shù)百萬個這樣的小口袋連接在一起，形成設(shè)計所需的小而精確的孔。 

電極直徑和功率設(shè)置可以很好地控制孔尺寸，確保高精度。CNC ISO 代碼可識別每個孔的精確位置和深度，從而消除操作員造成的錯誤。 

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