1.數（shù）控裝置和伺服係統，

2.不是依靠機械能通過刀具切削工件（jiàn），而是以電、熱（rè）能（néng）量形式（shì）來（lái）加工。

電（diàn）火花加工在特種加工中是比較成熟的（de）工（gōng）藝。 在民（mín）用，國防生（shēng）產（chǎn）部門和科學研究（jiū）中已經獲得了廣泛（fàn）應（yīng）用，其機床設備比較定型，且類型（xíng）較多，但按工藝過程中工具與工件相對運動的特點和用途等來分，大致可以分為六大類，其中應用最廣，數量較多的是電火花成型加（jiā）工（gōng）機床和電火花線切割（gē）機床。我們（men）這裏介紹電火花線切割機床。

電（diàn）火花線切割（gē）加工是在電火花加工基礎上用線狀電極(鉬（mù）絲或銅絲)靠火花放電對（duì）工件進行切（qiē）割，故（gù）稱為電火（huǒ）花線切割，有時（shí）簡稱線切割。

控製係統是進行電火花線切割加工的重要組成部分，控（kòng）製（zhì）係統的穩定性、可靠性、控製精度及自動化程度都直接影響到加工（gōng）工藝指標和工人的勞動強度。

一．數（shù）控加工和特種加（jiā）工機床的種類

數控加工機床分類有兩種方法：

1.按控製係統分類有點位（wèi）控（kòng）製、直（zhí）線控製、連續控製三種（zhǒng），

2.按（àn）伺（sì）服（fú）係（xì）統分類（lèi）有（yǒu）開（kāi）環、半閉環、閉（bì）環控製係統。

傳統的切（qiē）削加工方法主要依靠機械（xiè）能來切除（chú）金屬材料或非金屬材料。隨著工業生產和科（kē）學技術的（de）發展（zhǎn），產生（shēng）了多種利用其他能量形式進（jìn）行（háng）加工的特種（zhǒng）加工方法，主要是指（zhǐ）直接利用電（diàn）能、化學能、聲能和光能等來進（jìn）行加工的（de）方法。在此，機械能以外的（de）能量形式的應（yīng）用（yòng）是特種加工區別於傳統加工的一個顯著標誌。

新的能量形式直（zhí）接作用於材料，使（shǐ）得加工產生（shēng）了諸多特點，例如，加工用的工具硬度不必大於被加工材料的硬度，這就使得高硬度、高（gāo）強度、高韌性材料的加工變得容易；又如，在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機（jī）械切（qiē）削力（lì），從而（ér）使微細加工成為（wéi）可（kě）能。正是這些特點，促使特（tè）種（zhǒng）加工（gōng）方法獲得了很大的發展，目前已廣泛應用於航空航天、電子、動力、電器、儀表、機（jī）械等行業。

特種加工種類主要按其（qí）能量來源和工作原理的不（bú）同（tóng）分類，主要有：
    電、熱能：電火花加工，電子束加工，等離子束（shù）加工；
    電、機械（xiè）能：離子束加工；
    電、化（huà）學能：電解加工（gōng）、電解拋光；
    電、化學、機械（xiè）能：電解磨削、電解珩磨、陽（yáng）極機械（xiè）磨削；
    光、熱能：激光加工；
    化學能：化學（xué）加工、化學拋光；
    聲、機械能：超聲波加工；
    機（jī）械能：磨料噴射加（jiā）工、磨料流加工、液體噴射加工。
    電子束和離子束加工以及同時用幾種加工方式（shì）的複合加工。

二．電火花線切割加工原（yuán）理和必備條件

電火花線切割加工（gōng）是（shì）利用工具電極（鉬絲）和工件（jiàn）兩極（jí）之（zhī）間脈衝放電時產生的電腐蝕現象對工件進行尺寸加工。電火（huǒ）花（huā）腐蝕主要原因：兩（liǎng）電極在（zài）絕緣液體中靠（kào）近時，由於（yú）兩（liǎng）電極（jí）的微觀表麵是凹凸不平，其電場分布（bù）不均勻離得最近凸點處的電場度最高，極間介質被擊穿，形成放電通道，電流迅速上升。在電場作用下，通道內的負電子高速（sù）奔向陽極，正離子奔向（xiàng）陰極形成火花放電，電子和離子（zǐ）在電場作用下高速運動時相互碰撞，陽極和陰極表（biǎo）麵分別受到電子流和離子流的（de）轟擊，使電（diàn）極間隙內形成瞬時（shí）高溫熱源，通道中心溫度達到10000度以上。以致局部金屬材料熔化和氣化。

電火花線切割（gē）加工能正常運行，必須具備下（xià）列條件：

1.  鉬絲與工件的被加（jiā）工表麵之間必須（xū）保持（chí）一定間隙，間隙（xì）的寬（kuān）度由工作電壓 、加工量等加工條件而定。

2.  電火花（huā）線切割機（jī）床加工時，必須在有一定絕緣性能的液體介質中進行，如煤油、皂化油、去離子水（shuǐ）等，要求教高絕緣性是為了利（lì）於產（chǎn）生脈衝性的火（huǒ）花放電，液（yè）體介質還有排除間隙內電蝕產物和冷卻電極作用。鉬絲和工件被加工表麵之間保持一（yī）定間（jiān）隙，如果間隙過大，極間電壓不能擊穿極間介質，則不能產生（shēng）電火花（huā）放電；如果間隙（xì）過小，則容易形成短路（lù）連（lián）接，也不能（néng）產生電火花放電。

3.  必須采（cǎi）用脈衝電源，即火花放電必須是脈衝性、間歇性，圖1中ti為脈衝寬度、to為脈衝間隔、tp為脈衝周期。在脈衝間隔內，使間隙（xì）介質消除電離，使下一個脈衝能在兩極間擊穿放電。

三．電（diàn）火花（huā）線切割和成型機區（qū）別

1．電火花線切割的工（gōng）具電極是沿著電極絲軸（zhóu）線移動著的線電極，成型機工具電極是成型電極，與要求加工（gōng）出的零件有相適應的截麵或形狀。

2．線切割加工時工具（jù）和工件在水（shuǐ）平兩個方向同時有相對伺服進給運動，成型機工件和工具隻有一個相對的伺服進給運動。

四．電火花線切割機床組成

1．機床主體：床身、絲架、走絲機構、X—Y數控（kòng）工作台

2．工作液係統

圖1—脈衝波形

3.  高頻電源：產生高頻矩形脈衝，脈衝信號的幅（fú）值、脈（mò）衝寬（kuān）度可以根據不同工作狀況調節（jiē）。

4.  數控和伺（sì）服係統

五．線（xiàn）切割加工（gōng）的應（yīng）用
　　1．廣泛應（yīng）用於加工（gōng）各種衝模。
　　2．可以加工微細異形（xíng）孔、窄縫（féng）和複雜形狀的工件
　　3．加工（gōng）樣板和（hé）成型刀具。
　　4．加工粉末冶金模、鑲拚型腔模、拉絲模、波紋板成型模
　　5．加工（gōng）硬質材料、切割薄片，切割貴重金屬材料。
　　6．加工凸輪，特殊的齒輪。
　　7．適合於小批量、多品種零件（jiàn）的加工，減少模具製作費用，縮短生產周期。

六．編  程

在數控機床中編輯程序有兩（liǎng）種方式，一種（zhǒng）是手工（gōng）編程，另一種是自動編程。人工編程采用各種數學方法，使用一（yī）般的計算工具，人工（gōng）地對編程所需（xū）的數據進行處理和運算。為了簡化編程工作，利用（yòng）電子計（jì）算機進行自動編程是必然趨勢。自動編程使用專用的數控語言及各種輸入手段向計算機輸入必要（yào）的（de）形狀和尺寸數據（jù），利用專門的應用軟件即可求得各（gè）交切點（diǎn）坐標及編寫加工程序所需的數據。

1．手工（gōng）編程

線切割機床編程格式是用（yòng）3B指令格（gé）式（shì）：編程（chéng）格式如表1所示，表中（zhōng）B為分隔符，它的作用是把X、Y、J這（zhè）些數碼（mǎ）分開（kāi），便於（yú）計算機識別。當程序（xù）往（wǎng）控製器輸入時，讀入第一個B後它使控製器作好接受J值的準備，讀入第二個B後作好（hǎo）接受Y軸坐標值的準備。讀入（rù）第三個B後作好接受（shòu）J值的準（zhǔn）備。加工斜線時（shí），程序（xù）中X、Y必須是（shì）該斜線段終點相對起點的坐標值（zhí）。加工圓（yuán）弧時，程序中X、Y必須是圓弧起點相對其圓心的坐標值。X、Y、J的數值均（jun1）以um為單位。

(1)．記數方（fāng）向（xiàng）G和記數長度J

為保證所要加工（gōng）的圓（yuán）弧或線段（duàn）能（néng）按要求的長度（dù）加工出來，一般線切割機（jī）床是通過控製從起點到終點某個工作台進給的總長度來達到的。因此在計算機中設立（lì）了一個J記數器來（lái）進行記數，即把（bǎ）加工該（gāi）線（xiàn）段的工（gōng）作台進給總長（zhǎng）度J的數值預先置入J計數器中，加工時當被確定為記數長度這個坐（zuò）標的工作台每進給一步（bù），J計數器就減1。這樣，當J計數器減到零時，則表示該圓弧或直（zhí）線已加工到終點。加（jiā）工（gōng）斜線段時必須用進（jìn）給（gěi）距（jù）離比較長（zhǎng）的一個方向作進給控製，若線段（duàn）的終點為A（Xe，Ye）,當| Xe |>| Ye |,記數方向取Gx，反之（zhī），記數方向取Gy，如果兩個坐標值一（yī）樣時，則兩個記數方向均（jun1）可。當（dāng）圓弧終點坐（zuò）標靠近Y軸（zhóu）時，計數方向取Gx，靠近（jìn）X軸時，計數千方向取Gy，既圓弧取終點坐標絕對值小的為（wéi）記數（shù）方向。如圖3所示（shì）。

記（jì）數長度（dù）是直線或圓弧在記數方向坐標軸上投影長度總和。對斜線（xiàn）段，如
圖２，當｜Xe |>| Ye |時，取（qǔ）Ｊ＝| Xe |，反之，則取Ｊ＝| Ye |，對於圓弧，它可能（néng）跨越幾個（gè）象限，如圖，圓（yuán）弧都是從Ａ到Ｂ，如圖３所示，後圖記數方向為Ｇx，Ｊ＝Ｊx1＋Ｊx2＋Ｊx3, 前圖記數方向為Ｇy，Ｊ＝Ｊy1＋Ｊy2＋Ｊy3。

(2)．加工指令Ｚ

Ｚ是加工（gōng）指令總括符號，它共有（yǒu）１２種，如圖４所示，其中圓弧指令有（yǒu）８種，ＳＲ表示順圓，ＮＲ表示逆圓，字母後麵的數字表示該圓弧的起點所在象（xiàng）限，如ＳＲ１表示為（wéi）該圓弧為（wéi）順（shùn）圓，起點在第一象限。對於直（zhí）線加工指令用Ｌ表（biǎo）示，Ｌ後麵的數字表示該線段所在的象限（xiàn）。對於和坐標重合的（de）直線，正Ｘ軸為Ｌ1正Ｙ軸為Ｌ2負Ｘ軸Ｌ3為負Ｙ軸為Ｌ4。

編程時，同學（xué）們要注意,線切割編程坐標係（xì）和數控車床、數（shù）控銑床坐標係的區別，線切割編程坐標係隻有相對坐標係，每加（jiā）工一條線（xiàn）段或圓弧，都要（yào）把坐標原點移到直（zhí）線的起點或圓弧的圓（yuán）心上（shàng）。
編程舉（jǔ）例（lì）

加工如圖5形狀輪廓，其中O點為起刀點，走刀路線可以從OA—AB—BC—CD—DE—EF—FA—AO，也可以從OA—AF—FE—ED—DC—CB—BA—AO，按OA—AB—BC—CD—DE—EF—FA—AO路線編程如下：
　　走直線OA：B0 B20000 B20000 GY L2
　　走直線（xiàn）AB：B40000 B0 B40000 GX L1
　　走直線BC：B30000 B30000 B30000 GX L1
　　走直線CD：B0 B20000 B20000 GY L2
　　走（zǒu）圓弧DE：B35000 B0 B70000 GY NR1
　　走直線EF：B0 B20000 B20000 GY L4
　　走（zǒu）圓弧FA：B0 B15000 B30000 GX SR2
　　走直線AO：B0 B20000 B20000 GY L4
　　請同學（xué）們試著思考（kǎo）沿著OA—AF—FE—ED—DC—CB—BA—AO路線如何編程。

2．自動編程

為了把圖樣中的信息和加工（gōng）路線輸入（rù）計算機，要利用一定的自動編程語言（yán）(數控語言)來表達，構成源程序。源程序輸入後，必要的處理和計（jì）算工作則依靠應用軟件(針對數控語言的（de）編（biān）譯程序（xù）)來實現。我們這裏的數控編程語言的處理程序（xù）主要（yào）分為（wéi）三部分：(1)輸入代碼直接加工；(2)畫圖轉化為代碼加工；

(3)掃描圖形轉化為代碼（mǎ）加工。

自（zì）動編程根據編程信息的輸入與計算機對（duì）信息的處理方式不同，分為以自動編程（chéng）語言為基礎的自動編程方法和以計算機繪圖為基礎的自動編程方法。以語言為基（jī）礎的自動編程方法，在（zài）編程時編程人員是依據所用數（shù）控語言的編程手冊以及零件圖樣，以語言的形式表達出加工的全部內容，然後在把這些內容輸入到計算機中進行處理，製作出可以直接用於數控機床的NC加工程序。以計算機繪圖（tú）為（wéi）基礎自動編程方（fāng）法，編程人員（yuán）先自動編程軟（ruǎn）件的CAD功能，構建出幾何圖形，其後利用CAM功能，設置好幾何參數，才能製作（zuò）出NC加工程序。

現在比較常用的CAD/CAM軟件有Mastercam、Pro/e、UG等，金（jīn）工中心（xīn）線切割機床自動（dòng）編程（chéng）軟件則用國產CAXA。