数控电火花线切割加工的基本原理

5.1.1　数控电火花线切割加工的基本原理

电火花线切割加工是利用电火花加工的基本原理，将一根金属丝作为工作电极（一般是负极），而工件作为另一个电极（正电极），利用脉冲电源和极间工作液的绝缘与电离击穿作用，来对工件进行电火花加工。

数控电火花线切割加工的基本原理如图5-1所示。图中，1是机床的脉冲电源系统，工件7接脉冲电源的正极，电极丝接负极，在工件与电极丝之间加上高频脉冲电源后，工件与电极丝之间会产生很强的脉冲电场，使其间的工作液介质被电离击穿产生脉冲放电，利用电火花的放电来烧蚀工件材料，在烧蚀过程中，在机床数控系统2的插补控制下，步进电机5 和6 使工作台带动工件相对于电极丝按照所要求的加工形状轨迹做进给运动，在电极丝经过的沿途，电火花不断地将工件与电极丝之间的金属材料烧蚀掉，就可以逐渐切割出所需要的工件形状。

图5-1　数控电火花线切割加工原理

1—脉冲电源　2—数控进给装置　3—工作液箱　4—走丝机构　5、6—步进电机　7—工件　8、9—纵、横滑板　10—喷嘴　11—导轮　12—电源电极

电火花线切割加工也有极性效应问题，为了获得较好的表面加工质量和较高的尺寸精度，加工过程中，要求电极丝所受到的腐蚀要尽可能小。线切割加工属于半精加工和精加工，脉冲宽度小，电流小，所以将电极丝接脉冲电源的负极，工件接正极，即采用负极性加工，这样电极丝受到的腐蚀最小。为了减小因电极丝的烧蚀而引起的加工误差，要求电极丝不断地做轴向移动，以避免电极丝在某个局部位置的过度烧蚀。另外，在加工过程中，还需要不断地向放电间隙中注入大量的液体介质，以使电极丝得到充分的冷却、冲刷，并保证能够在电极丝与工件间不断地形成正常的火花放电，避免产生电弧放电。