特種加工第3章

第3章電火花線切割加工

（WireCutEDM簡稱WEDM）

南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院1南航劉志東主編3.1電火花線切割基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍

3.1.1

電火花線切割加工的原理

電火花線切割加工(WireCutEDM，簡稱WEDM)是在電火花加工基礎(chǔ)上于50年代末最先在前蘇聯(lián)發(fā)展起來的一種用線狀電極(銅絲或鉬絲)靠火花放電對工件進(jìn)行切割的形式，故稱為電火花線切割，簡稱線切割。2南航劉志東主編

電火花線切割加工是用一根細(xì)長的金屬絲做電極，并以一定的速度沿電極絲軸線方向移動，不斷進(jìn)入和離開切縫內(nèi)的放電加工區(qū)。加工時(shí)，脈沖電源的正極接工件，負(fù)極接電極絲，并在電極絲與工件切縫之間噴注液體介質(zhì)；同時(shí)，安裝工件的工作臺由控制裝置根據(jù)預(yù)定的切割軌跡控制伺服電機(jī)驅(qū)動，從而加工出所需要的零件?？刂萍庸ぼ壽E是由控制裝置來完成的。3南航劉志東主編電火花線切割原理圖

4南航劉志東主編電火花線切割零件

5南航劉志東主編

3.1.2

電火花線切割加工的特點(diǎn)

工藝特點(diǎn)：1.不需像電火花成形加工那樣制造特定形狀的電極，只要輸入控制程序；2.加工對象主要是貫穿的平面形狀，當(dāng)機(jī)床加上能使電極絲作相應(yīng)傾斜運(yùn)動的功能后，也可加工錐面；3.利用數(shù)字控制的多軸合成運(yùn)動，可方便地加工復(fù)雜形狀的直紋表面如上下異型面；4.電極絲直徑較細(xì)(Ф0.02～0.3mm)，切縫很窄，有利于材料的利用，還適合加工細(xì)小零件；6南航劉志東主編5.電極絲在加工中是移動的，不斷更新(低速走絲機(jī))或往復(fù)使用(高速走絲機(jī))，可以完全或短時(shí)間內(nèi)不考慮電極絲損耗對加工精度的影響；6.依靠計(jì)算機(jī)對電極絲軌跡的控制和偏移軌跡的計(jì)算，可方便地調(diào)整凹凸模具的配合間隙，依靠錐度切割功能，有可能實(shí)現(xiàn)凹凸模一次同時(shí)加工；7.常用去離子水(低速走絲機(jī))和乳化液、復(fù)合工作液、水基工作液(高速走絲機(jī))作工作介質(zhì)，不會起火，可連續(xù)運(yùn)行；8.自動化程度高、操作方便、加工周期短、成本低（尤其對于高速走絲）。7南航劉志東主編3.1.3

電火花線切割加工應(yīng)用范圍

8南航劉志東主編3.2電火花線切割機(jī)分類

電火花線切割機(jī)按其電極絲移動方式不同，可以分為高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)（簡稱高速走絲機(jī)）、低速單向走絲電火花線切割機(jī)（簡稱低速走絲機(jī)）兩類。目前，業(yè)內(nèi)俗稱的“中走絲”實(shí)際上是具有多次切割功能的高速走絲機(jī)，其通過多次切割可以提高表面質(zhì)量及切割精度。9南航劉志東主編高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床

傳統(tǒng)音叉結(jié)構(gòu)流行C型結(jié)構(gòu)10南航劉志東主編低速單向走絲電火花線切割機(jī)床

11南航劉志東主編3.3數(shù)控電火花線切割機(jī)床主機(jī)

3.3.1

高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床組成高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床一般由機(jī)床主機(jī)、控制系統(tǒng)和脈沖電源三大部分組成。細(xì)分可分為：1．床身2．工作臺3．運(yùn)絲機(jī)構(gòu)4．線架、導(dǎo)輪及導(dǎo)絲器結(jié)抅5．恒張力機(jī)構(gòu)6．錐度機(jī)構(gòu)7.工作液循環(huán)與過濾系統(tǒng)12南航劉志東主編高速走絲機(jī)運(yùn)動原理圖

1-絲筒傳動大皮帶輪；2-絲筒傳動皮帶；3-絲筒傳動小帶輪；4-三角牙絲杠副；5-單列向心球軸承；6-聯(lián)軸器；7-絲筒電機(jī)；8-步進(jìn)電機(jī)；9-小齒輪；10-雙片齒輪；11-Y軸滾珠絲杠副；12-X軸滾珠絲桿副；13-單列向心推力球軸承；14-X拖板導(dǎo)軌；15-Y拖板導(dǎo)軌；16-絲筒拖板導(dǎo)軌13南航劉志東主編

組成低速走絲機(jī)的主要部分是床身、立柱、XY坐標(biāo)工作臺、Z軸升降機(jī)構(gòu)、UV坐標(biāo)軸、走絲系統(tǒng)、夾具、工作液系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)等。

3.3.2低速單向走絲電火花線切割機(jī)床組成

14南航劉志東主編基本組成1．床身及工作臺系統(tǒng)2．走絲系統(tǒng)3．導(dǎo)絲系統(tǒng)4．錐度切割機(jī)構(gòu)5．自動穿絲機(jī)構(gòu)6．雙絲全自動切換走絲系統(tǒng)7．工作液系統(tǒng)15南航劉志東主編低速走絲機(jī)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)1-床身；2-立柱；3-Y軸；4-X軸；5-Z軸；6-工作臺16南航劉志東主編3.4電火花線切割機(jī)床控制系統(tǒng)

3.4.1

高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床控制系統(tǒng)

電火花線切割加工的控制系統(tǒng)，主要包括加工軌跡（通常稱切割軌跡）、伺服進(jìn)給控制系統(tǒng)，此外還有走絲機(jī)構(gòu)的控制、機(jī)床操作控制以及其它輔助控制等。17南航劉志東主編控制系統(tǒng)的組成部分及相互關(guān)系

18南航劉志東主編

1．加工軌跡控制系統(tǒng)

數(shù)字程序控制(NC控制)電火花線切割的控制原理是把圖樣上工件的形狀和尺寸編制成程序指令，一般通過鍵盤輸給電子計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入指令控制驅(qū)動電動機(jī)，由驅(qū)動電機(jī)帶動精密絲桿，使工件相對于電極絲作軌跡運(yùn)動。19南航劉志東主編

計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)（簡稱CNC控制系統(tǒng)）主要功能是計(jì)算機(jī)根據(jù)"命令"控制電極絲沿給定的軌跡進(jìn)行加工，此軌跡即是加工工件的圖形，所以必須將要進(jìn)行線切割加工的工件圖形用線切割控制系統(tǒng)可以接受的"語言"編寫好“命令”，輸入給計(jì)算機(jī)，這種“命令”稱為線切割程序，編寫這種“命令”的工作叫做“編程”。20南航劉志東主編控制系統(tǒng)方框圖

21南航劉志東主編2.伺服進(jìn)給控制系統(tǒng)

線切割加工的進(jìn)給速度不能采用等速方式，而必須采用伺服進(jìn)給方式。對于高速走絲機(jī)加工而言，伺服進(jìn)給控制系統(tǒng)的主要功能就是使電極的進(jìn)給速度等于金屬蝕除速度并保持某一合適的放電間隙。在電火花線切割加工中，加工進(jìn)給速度是由變頻電路控制的，它使電極絲進(jìn)給速度“跟蹤”工件的蝕除速度，防止放電間隙開路或短路，并自動維持一個(gè)合適的放電間隙。22南航劉志東主編它的控制方法是：

首先由取樣電路測出工件和電極絲之間的放電間隙。間隙大，則加速進(jìn)給；間隙小，則放慢進(jìn)給；間隙為零時(shí)，則為短路狀態(tài)，短路狀態(tài)超過一定時(shí)限，控制系統(tǒng)判斷為短路發(fā)生，電極絲按原已切割軌跡回退，以消除短路狀態(tài)。23南航劉志東主編

由于實(shí)際加工時(shí)，放電間隙很小，通常測量與放電間隙大小有一定關(guān)系的間隙電壓用做判斷間隙變化的依據(jù)，此測量值一般為間隙平均電壓。然后將測量的間隙平均電壓輸入給“變頻電路”，它把放電間隙中平均電壓的變化成比例的轉(zhuǎn)換成頻率的變化，從而實(shí)現(xiàn)了線切割加工的自動伺服進(jìn)給。24南航劉志東主編3.機(jī)床電氣25南航劉志東主編４.低速走絲機(jī)床驅(qū)動系統(tǒng)

低速走絲機(jī)工作臺驅(qū)動主要采用交流伺服電機(jī)半閉環(huán)控制、交流伺服電機(jī)全閉環(huán)控制和直線電機(jī)全閉環(huán)控制，最小指令單位0.1μm、最小驅(qū)動單位0.1μm、進(jìn)給速度可達(dá)500r/min。26南航劉志東主編3.5電火花線切割加工脈沖電源

3.5.1高速往復(fù)走絲電火花線切割加工脈沖電源

1．脈沖電源的基本組成脈沖電源由脈沖發(fā)生器、前置推動級、功放級及直流電源四部分組成，如圖所示：27南航劉志東主編（1）脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的矩形方波是脈沖源，它由脈沖寬度Ton、脈沖間隔Toff

等參數(shù)表示；（2）前置推動級用以對脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號進(jìn)行放大，以便驅(qū)動后面的功放級，它一般是由幾個(gè)晶體三極管或功率放大集成電路組成；（3）功放級將前置推動級所提供的脈沖信號進(jìn)行放大，為工件和電極絲之間進(jìn)行加工提供所需的脈沖電壓和電流，使其獲得足夠的放電能量。28南航劉志東主編2.典型脈沖電源1）矩形波脈沖電源

其工作原理為：晶振脈沖發(fā)生器發(fā)生固定頻率的矩形方波（也可以通過其他方式發(fā)出方波），經(jīng)過多級分頻后發(fā)出所需要的脈沖寬度和脈沖間隔，控制功率管的基極以形成需要的脈沖電源參數(shù)，開啟的功率管數(shù)目及限流電阻的大小，決定了放電的峰值電流。29南航劉志東主編晶體管矩形脈沖電源原理30南航劉志東主編2）高頻分組脈沖電源

為了滿足不同表面粗糙度的加工需要，有的機(jī)床高頻電源既能提供矩形波，又能提供分組波。一般情況下使用矩形波加工，但矩形波脈沖電源對提高切割速度和改善表面粗糙度這兩項(xiàng)工藝指標(biāo)是互相矛盾的，即當(dāng)提高切割速度時(shí)，表面粗糙度變差。若要求獲得較好的表面粗糙度，必須采用較小的脈沖寬度，但這樣會使得切割速度下降很多。而高頻分組波在一定程度上能緩解上述矛盾。31南航劉志東主編高頻分組波原理32南航劉志東主編高頻分組脈沖電源輸出波形

33南航劉志東主編

3）節(jié)電型脈沖電源

為了提高電能利用率，近年來除用電感元件L來代替限流電阻，避免了發(fā)熱損耗外，還把L中剩余的電能反輸給電源。34南航劉志東主編節(jié)能型脈沖電源主回路和波形圖35南航劉志東主編3.5.2

低速走絲線切割加工脈沖電源

目前，低速走絲加工普遍采用BG－C型晶體管電容器式脈沖電源，其輸出功率應(yīng)根據(jù)電極絲粗細(xì)、工件厚度、切割速度等進(jìn)行設(shè)計(jì)。脈沖波形可采用矩形波、分組脈沖波+雙極性脈沖波等，能達(dá)到良好的加工效果。其脈沖電源的設(shè)計(jì)要求是具有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓、大峰值電流、合適的脈寬和停歇時(shí)間，極性是正極性。為滿足這些條件需采用的放電電路通常是電容器電路。脈沖電流對切割速度、電極損耗、表面粗糙度等有很大的影響，特別是對切割速度影響最大。在低速走絲情況下如何提高切割速度就是一個(gè)重要的問題，提高脈沖電源的峰值電流則是一個(gè)重要手段。36南航劉志東主編

1．RC型（弛張式）脈沖電源

弛張式脈沖電源的優(yōu)點(diǎn)是加工精度高、加工表面光潔、工作可靠、裝置簡單、操作維修方便等；其缺點(diǎn)是脈沖參數(shù)受到間隙狀態(tài)制約。間隙大，放電擊穿電壓高；間隙窄，放電擊穿電壓低，這樣充放電電壓便不穩(wěn)定，不可能均勻地進(jìn)行電火花加工，故被稱為非獨(dú)立式脈沖電源，若是增加加工電流，又容易形成電弧，產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象。37南航劉志東主編

RC脈沖電源原理圖及電壓電流波形

38南航劉志東主編2．晶體管與場效應(yīng)管脈沖電源

該脈沖電源是由脈沖發(fā)生器、前置放大器、功率放大器及直流電源四部分組成，如圖所示：39南航劉志東主編3．晶體管與場效應(yīng)管控制的RC脈沖電源

這種電路綜合了電容器放電電路具有窄脈寬、高峰值電流和晶體管放電電路容易控制的特點(diǎn)，在電容器放電回路中插入了晶體管開關(guān)電路，使放電的重復(fù)頻率可根據(jù)極間狀態(tài)間接提高，并且由于回路中有了開關(guān)晶體管，當(dāng)放電電流流通時(shí)，晶體管關(guān)閉，使直流電流不容易進(jìn)入加工區(qū)，這樣便不容易產(chǎn)生電弧，也不容易斷絲。40南航劉志東主編具有晶體管控制的電容器放電回路

41南航劉志東主編4．抗電解脈沖電源

低速走絲機(jī)采用水質(zhì)工作液，雖然采用的是“去離子”水，但還存在一定數(shù)量離子，在脈沖電源的作用下產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)工件接正極時(shí)，在電場的作用下，氫氧根負(fù)離子（OH-）會在工件上不斷沉積，使鐵、鋁、銅、鋅、鈦、碳化鎢等材料氧化、腐蝕，造成所謂的“軟化層”。在切割硬質(zhì)合金工件時(shí)，硬質(zhì)合金中的結(jié)合劑鈷成為離子狀態(tài)溶解在水中，同樣形成“軟化層”。從而使加工材料表面硬度下降，模具壽命縮短。42南航劉志東主編傳統(tǒng)脈沖電源加工表面軟化層

43南航劉志東主編抗電解電源消除加工表面軟化層

44南航劉志東主編3.6典型高速走絲機(jī)控制系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)方面，目前主要分為兩類：

1）單板機(jī)式是現(xiàn)今高速走絲控制系統(tǒng)的主體，占目前機(jī)床總保有量的70%左右；

2）PC機(jī)式實(shí)現(xiàn)了編控一體，可以進(jìn)行圖形的顯示和加工跟蹤，實(shí)現(xiàn)了全界面操控，更方便，更直觀。目前PC機(jī)控制系統(tǒng)式占機(jī)床總保有量的30%左右，并且呈現(xiàn)出增長的趨勢。

45南航劉志東主編單板機(jī)式的操控系統(tǒng)主要特點(diǎn)：（1）單板機(jī)的低價(jià)位，高可靠性；（2）技術(shù)成熟，完善；（3）操作人員群體的識知度高，適合操作隊(duì)伍的思維慣性及知識結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)在于除手動編程外，還需依懶其他編程手段和傳輸線的傳輸，無屏幕顯示和圖形跟蹤，數(shù)據(jù)存儲量受到限制，無法對加工參數(shù)直接進(jìn)行數(shù)字化修改設(shè)置等。46南航劉志東主編PC機(jī)式的操控系統(tǒng)主要特點(diǎn)：（1）具有現(xiàn)成的機(jī)器配置和操作平臺，生產(chǎn)廠只需單獨(dú)研制編控程序和系統(tǒng)接口；（2）編制程序和機(jī)床控制合為一體，省去了傳輸和存儲之憂并且操作直觀、方便。缺點(diǎn)在于對使用環(huán)境和電網(wǎng)供電條件要求較為苛刻，穩(wěn)定性受到計(jì)算機(jī)主板的影響，主板和主要配件市場保有時(shí)間較短，使整機(jī)再批次生產(chǎn)和修理有困難。47南航劉志東主編3.7線切割編程方法及仿形編程

3.7.1

線切割編程方法

線切割機(jī)床的控制系統(tǒng)是按照人的"命令"去控制機(jī)床加工的，因此必須事先把要切割的圖形，用機(jī)器所能接受的“語言”編排好“命令”，并“告知”控制系統(tǒng)。這項(xiàng)工作叫做數(shù)控線切割編程，簡稱編程。為了便于機(jī)器接受“命令”，必須按照一定的格式來編制線切割機(jī)床的數(shù)控程序。線切割程序格式有ISO、EIA、3B、4B等多種方法，我國以往使用較多的是3B和4B格式。48南航劉志東主編

ISO代碼有G功能碼、M功能碼等，線切割機(jī)床在進(jìn)行加工以前，必須按照加工圖紙編制加工程序。目前我國高速走絲線切割加工的自動編程機(jī)基本都采用繪圖式編程技術(shù)進(jìn)行編程。操作人員只需根據(jù)待加工的零件圖形，按照機(jī)械作圖的步驟，在計(jì)算機(jī)屏幕上繪出零件圖形，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的軟件即可自動轉(zhuǎn)換成3B或ISO代碼的線切割程序。49南航劉志東主編1.3B程序格式

其中B－分隔符，用它來區(qū)分、隔離x、y和J等數(shù)碼，B后的數(shù)字如為0(零），則此0可以不寫。x、y－直線的終點(diǎn)或圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值，編程時(shí)均取絕對值，以μm為單位。J－計(jì)數(shù)長度，以μm為單位。G－計(jì)數(shù)方向，分Gx

或Gy

，即可以按x方向或y方向計(jì)數(shù)，工作臺在該方向每走1μm即計(jì)數(shù)累減1，當(dāng)累減到計(jì)數(shù)長度J＝0時(shí)，這段程序即加工完畢。50南航劉志東主編

Z－加工指令，分為直線L與圓弧R兩大類。直線又按走向和終點(diǎn)所在象限而分為L1、L2、L3、L4四種；圓弧又按第一步進(jìn)入的象限及走向的順、逆圓而分為SR1、SR2、SR3、SR4及NR1、NR2、NR3、NR4八種，如下圖所示。51南航劉志東主編2．直線的編程

（1）把直線的起點(diǎn)作為坐標(biāo)的原點(diǎn)。

（2）把直線的終點(diǎn)坐標(biāo)值作為x、y，均取絕對值，單位為μm。

（3）計(jì)數(shù)長度J，按計(jì)數(shù)方向Gx

或Gy

取該直線在x軸或y軸上的投影值，即取x值或y值，以μm為單位。（4）計(jì)數(shù)方向的選取原則，應(yīng)取此程序最后一步的軸向?yàn)橛?jì)數(shù)方向。（5）加工指令按直線走向和終點(diǎn)所在象限不同分為L1、L2、L3、L4，其中與+x軸重合的直線算作L1，與+y軸重合的算作L2，與-x軸重合的算作L3，其余類推。與x,y軸重合的直線，編程時(shí)x,y均可作0，且在B后可不寫。52南航劉志東主編3．圓弧的編程

（1）把圓弧的圓心作為坐標(biāo)原點(diǎn)；

（2）把圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)值作為x,y，均取絕對值，單位為μm；

（3）計(jì)數(shù)長度J按計(jì)數(shù)方向取x或y軸上的投影值，以μm為單位。53南航劉志東主編4．工件編程舉例54南航劉志東主編（1）加工直線AB。坐標(biāo)原點(diǎn)取在A點(diǎn)，AB與x軸向重合，x、y均可作0計(jì)（按x=40000，y=0，也可編程為：B40000B0B40000GxL1，不會出錯(cuò)），故程序?yàn)锽BB40000GxL1；（2）加工斜線BC。坐標(biāo)原點(diǎn)取在B點(diǎn)，終點(diǎn)C的坐標(biāo)值是x=10000,y=90000，故程序?yàn)锽1B9B90000GxL1；（3）加工圓弧CD。坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)取在圓心0，這時(shí)起點(diǎn)C的坐標(biāo)可用勾股弦定律算得為x＝30000，y＝40000，故程序?yàn)锽30000B40000B60000GxNR1；（4）加工斜線DA。坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)取在D點(diǎn)，終點(diǎn)A的坐標(biāo)為x=10000，y=-90000(其絕對值為x=10000，y=90000)，故程序?yàn)锽1B9B90000GyL4。55南航劉志東主編3.7.2仿形編程系統(tǒng)

仿形編程系統(tǒng)不同于過去的光電跟蹤系統(tǒng)，光電跟蹤系統(tǒng)雖然也能進(jìn)行復(fù)雜零件的仿形切割，但它不能進(jìn)行后置的圖形處理，同時(shí)每次仿形切割得到的零件形狀和尺寸都存在差異。仿形編程系統(tǒng)最終輸出的是程序，因此可以保障切割零件的一致性和模具的配合間隙。56南航劉志東主編仿形系統(tǒng)工作流程圖57南航劉志東主編ab

cd58南航劉志東主編仿形編程系統(tǒng)切割樣品

59南航劉志東主編3.8電火花線切割加工基本規(guī)律

影響電火花線切割加工工藝效果的因素很多并且相互制約，通常采用切割速度、表面粗糙度、加工精度來衡量電火花線切割加工的性能，對于高速往復(fù)走絲電火花線切割而言，由于電極絲的反復(fù)使用，電極絲損耗也是一項(xiàng)衡量性能的重要指標(biāo)。60南航劉志東主編3.8.1

切割速度

在電火花線切割加工中，工件的蝕除速度與切割速度是兩個(gè)不同的概念。切割速度的單位為mm2/min，也就是單位時(shí)間內(nèi)，電極絲掃過的工件表面面積。高速走絲的切割速度是指含有絲筒換向時(shí)間的平均切割速度，它與加工電流大小有關(guān)。低速走絲切割采用多次切割加工工藝，加工修整量由中加工的幾十微米逐漸遞減到精加工的幾微米；除主切割外的修整切割稱為單次切割速度，經(jīng)過多次切割以后的速度稱為平均切割速度。61南航劉志東主編

蝕除速度指的是在單位時(shí)間內(nèi)蝕除的工件材料體積，單位為mm3/min,與切割速度及切縫寬度有關(guān)。在電火花線切割加工中，調(diào)整加工參數(shù)，實(shí)際上直接影響的是工件的蝕除速度。切割速度不僅受到放電參數(shù)的影響，同時(shí)還受到包括電極絲直徑、走絲速度在內(nèi)的其它非電參數(shù)因素的影響，其影響因素如下圖所示。62南航劉志東主編影響電火花線切割切割速度的因素

63南航劉志東主編1.電參數(shù)的影響1）放電峰值電流Ip的影響

峰值電流的增加對工件蝕除速度有利，從而影響切割速度。在一定范圍內(nèi)，切割速度隨脈沖放電峰值電流的加大而增加；但當(dāng)脈沖放電峰值電流達(dá)到某一臨界值后，電流的繼續(xù)增加會導(dǎo)致極間冷卻條件惡化，加工穩(wěn)定性變差，切割速度呈現(xiàn)飽和甚至下降趨勢。64南航劉志東主編2）脈沖寬度的影響

其它條件不變的情況下，脈寬對切割速度的影響趨勢類似于脈沖放電峰值電流Ip的影響。即在一定范圍內(nèi)脈寬的加大對提高切割速度有利；但是當(dāng)脈寬增大到某一臨界值以后，切割速度也將呈現(xiàn)飽和甚至下降趨勢。其原因是脈寬達(dá)到臨界值后，加工穩(wěn)定性變差，影響了切割速度。65南航劉志東主編脈寬與切割速度關(guān)系圖

66南航劉志東主編3）脈沖間隔的影響

在其它條件固定不變的情況下，脈沖間隔越長，給予放電后極間冷卻和消電離的時(shí)間越充分，加工也就越穩(wěn)定，但切割速度也會降低；減小脈沖間隔，會導(dǎo)致脈沖頻率提高，于是，單位時(shí)間的放電次數(shù)增多，平均電流增大，從而提高了切割速度，由于單脈沖放電能量基本不變，因此該加工方式不至于過多地破壞表面質(zhì)量。67南航劉志東主編脈間與切割速度關(guān)系68南航劉志東主編4）脈沖空載電壓Up的影響

提高脈沖空載電壓，實(shí)際上起到了提高脈沖峰值電流的作用，有利于提高切割速度。脈沖空載電壓對放電間隙的影響大于脈沖峰值電流對放電間隙的影響。提高脈沖空載電壓，加大放電間隙，有利于介質(zhì)的消電離和蝕除產(chǎn)物的排出，提高加工穩(wěn)定性，進(jìn)而提高切割速度，因此一般對于厚工件切割需提高脈沖空載電壓。69南航劉志東主編5）平均加工電流的影響

在穩(wěn)定加工的情況下，平均加工電流越大，切割速度越高。所謂穩(wěn)定加工，就是正?；鸹ǚ烹娬贾饕壤募庸?，一般正常放電加工應(yīng)占整個(gè)脈沖比例的80%左右。如果加工不穩(wěn)定，短路和空載的脈沖增多，會大大影響切割速度。短路脈沖增加，也可使平均加工電流增大，但這種情況下切割速度反而降低。70南航劉志東主編２.非電參數(shù)的影響1）電極絲的材料、直徑的影響

電極絲的材料不同，切割速度也不同。比較理想的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲、黃銅絲、鍍鋅黃銅絲及銅鎢絲等。目前高速走絲機(jī)采用最普遍的是鉬絲，低速走絲機(jī)多采用黃銅絲或鍍鋅黃銅絲。電極絲的直徑對切割速度的影響較大。若電極絲的直徑過小，承受電流小，切縫窄，不利于排屑和穩(wěn)定加工，就不可能獲得理想的切割速度。但是電極絲直徑加大給切割速度帶來的益處是有限度的，超過一定限度以后，造成切縫過寬，蝕除量過大，反而又會影響切割速度，因此，電極絲的直徑又不宜過大。

71南航劉志東主編

對于低速走絲而言，黃銅絲是線切割領(lǐng)域中第一代專業(yè)電極絲。從理論上講，鋅的比例應(yīng)該越高越好，不過在黃銅絲的制造過程中，當(dāng)鋅的比例超過40%后,材料會變得太脆而不適合把它拉成直徑較小的細(xì)絲。72南航劉志東主編黃銅絲存在下述缺點(diǎn)：1）切割速度無法提高由于黃銅中鋅的比例一定，所以放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換效率無法進(jìn)一步提高；以Ф0.25mm黃銅絲切割30～60mm厚的鋼材為例，主切速度都在120mm2/min左右。2）表面質(zhì)量不佳黃銅絲表面的銅粉和放電時(shí)由于電極絲表層氣化而帶出的銅微粒會積存在工件的加工面上形成表面積銅。同時(shí)由于沖洗性不好而在工件表面產(chǎn)生較厚的變質(zhì)層，這些都會影響工件的表面硬度和粗糙度。3）加工精度不高特別是在加工較厚工件時(shí)，由于沖洗性不良，會產(chǎn)生較大的上下端尺寸誤差和鼓形差。73南航劉志東主編

由于低熔點(diǎn)的鋅對于改善電極絲的放電性能有著明顯的作用，而黃銅中鋅的比例又受到限制，所以人們想到了在黃銅絲外面單獨(dú)加一層鋅，這就產(chǎn)生了鍍鋅電極絲。對于鍍鋅黃銅絲而言，雖然放電通道內(nèi)的溫度高達(dá)10000oC，但這個(gè)溫度首先是作用在具有較低熔點(diǎn)的鍍鋅層上，而鍍鋅層一方面通過自身的氣化吸收了絕大部分熱量，從而保護(hù)了銅絲基體，使得加工中不易斷絲，同時(shí)由于鍍鋅層的氣化產(chǎn)生了很高的爆炸性氣壓，將蝕除產(chǎn)物推出放電通道，起到改善放電通道內(nèi)沖洗性及排屑性能的目的，從而大大提高了切割速度。74南航劉志東主編對于鍍鋅黃銅絲而言，雖然放電通道內(nèi)的溫度高達(dá)10000oC，但這個(gè)溫度首先是作用在具有較低熔點(diǎn)的鍍鋅層上，而鍍鋅層一方面通過自身的氣化吸收了絕大部分熱量，從而保護(hù)了銅絲基體，使得加工中不易斷絲，同時(shí)由于鍍鋅層的氣化產(chǎn)生了很高的爆炸性氣壓，將蝕除產(chǎn)物推出放電通道，起到改善放電通道內(nèi)沖洗性及排屑性能的目的，從而大大提高了切割速度。75南航劉志東主編黃銅絲和鍍鋅絲76南航劉志東主編

鍍鋅層保護(hù)銅絲原理

77南航劉志東主編

鍍鋅電極絲的主要優(yōu)點(diǎn)：1）切割速度高，不易斷絲品質(zhì)好的鍍鋅電極絲切割速度可比優(yōu)質(zhì)黃銅絲效率增加30～50%，目前采用Ф0.25mm的鍍鋅電極絲，切割速度平均在150～180mm2/min；2）加工表面質(zhì)量好無積銅，變質(zhì)層得到改善，因此工件表面的硬度更高，模具的壽命延長；78南航劉志東主編3）加工精度高

特別是尖角部位的形狀誤差、厚工件的鼓形差等均比黃銅絲切割時(shí)有改善；4）導(dǎo)絲器等部件的損耗減小鋅的硬度比黃銅低，同時(shí)鍍鋅絲不象黃銅絲那樣有很多銅粉，所以不容易堵塞導(dǎo)絲器的導(dǎo)絲嘴，減少對相關(guān)部件的污染。79南航劉志東主編３.走絲速度的影響

電火花線切割加工的走絲速度主要與下述幾個(gè)因素密切相關(guān)：電極絲上任一點(diǎn)在放電區(qū)域停留時(shí)間的長短；放電區(qū)域電極絲的局部溫升；電極絲在運(yùn)動過程中將工作液帶入放電區(qū)域的速度；電極絲在運(yùn)動過程中將放電區(qū)域的蝕除產(chǎn)物帶出放電間隙的速度等。80南航劉志東主編４.工件厚度的影響

工件厚度對工作液進(jìn)入和流出加工區(qū)域以及蝕除產(chǎn)物的排出、放電通道的消電離，都有較大影響。同時(shí)，放電爆炸力對電極絲抖動的抑制作用也與工件厚度密切相關(guān)。一般情況下，工件薄，雖然有利于工作液的流動和蝕除產(chǎn)物的排出，但是放電爆炸力對電極絲的作用距離短，切縫難于起到抑制電極絲抖動的作用，這樣，很難獲得較高的脈沖利用率和理想的切割速度，并且此時(shí)由于脈沖放電的蝕除速度可能會大于電極絲進(jìn)給速度，極間不可避免地會出現(xiàn)大量空載脈沖而影響切割速度；反之，過厚的工件，雖然在放電時(shí)切縫可使電極絲抖動減弱，但是工作液流動條件和排屑條件惡化，也難于獲得理想的切割速度，并且容易斷絲。因此，只有在工件厚度適中時(shí)，才易獲得理想的切割速度。81南航劉志東主編５.工件材料的影響

對于電火花加工而言，材料的可加工性主要取決于材料的導(dǎo)電性及其熱學(xué)特性，因此對于具有不同熱學(xué)特性的工件材料而言，其切割速度也明顯不同。一般說，熔點(diǎn)較高、導(dǎo)電性較差的材料如硬質(zhì)合金、石墨等材料，以及熱導(dǎo)率較高的材料如紫銅等比較難加工。82南航劉志東主編６.工作介質(zhì)的影響

切割速度與工作液的介電系數(shù)、流動性、洗滌性有關(guān)。目前，在高速走絲加工中，工作液的種類有油基型、水基（合成）型和復(fù)合型工作液等。在低速走絲加工中一般采用去離子水。在低速走絲線切割中，一般采用去離子水作為工作介質(zhì)，在表面質(zhì)量要求較高的加工中也有采用油性介質(zhì)（如煤油）作為工作液。低速走絲機(jī)床所用介質(zhì)電導(dǎo)率要控制在一定范圍內(nèi)。油性介質(zhì)（一般為煤油）的絕緣性能較高，用油作為介質(zhì)加工工件可帶來很好的表面質(zhì)量，不僅表面粗糙度好，而且由于介質(zhì)電導(dǎo)率極低，無電解腐蝕，被切割表面變質(zhì)層幾乎沒有，但切割速度較慢。83南航劉志東主編７.進(jìn)給控制的影響

理想的電火花線切割加工，加工進(jìn)給速度應(yīng)嚴(yán)格跟蹤蝕除速度。加工進(jìn)給過快或過慢都會大大影響脈沖利用率，并且易產(chǎn)生斷絲。好的控制系統(tǒng)，不僅要求控制系統(tǒng)有合適的靈敏度，而且要及時(shí)準(zhǔn)確檢測極間加工狀態(tài)，并根據(jù)工藝條件及極間加工狀態(tài)變化，智能性地進(jìn)行跟蹤控制。84南航劉志東主編3.8.2表面粗糙度

電火花線切割加工表面是由無數(shù)放電小凹坑組成的，影響加工表面粗糙度的因素雖然很多，但主要是受到脈沖參數(shù)的影響。此外，工件材料、工作液種類及電極絲張緊力等對表面粗糙度均有一定影響。高速走絲加工一般加工表面粗糙度為Ra2.5～5μm，最佳可以達(dá)到1μm左右，如果通過“中走絲”多次切割最佳可以達(dá)到0.7～0.8μm。低速走絲一般可達(dá)1.25μm，最佳可達(dá)0.1μm。85南航劉志東主編1.脈沖參數(shù)的影響

電火花線切割加工與電火花成形加工的本質(zhì)是一樣的。因此，脈沖參數(shù)對表面粗糙度的影響，基本上與電火花成形加工相同。脈沖參數(shù)對加工表面粗糙度Ra的影響如圖所示。86南航劉志東主編無論是增大脈沖峰值電流還是增加脈寬，都會因其增大了脈沖能量而使加工表面粗糙度Ra值增大。87南航劉志東主編

電火花成形加工時(shí)，一般都認(rèn)為脈沖間隔的變化對加工表面粗糙度沒有什么影響，但在電火花線切割加工時(shí)，脈沖間隔的影響則是不可忽略的，在其它脈沖參數(shù)不變的條件下，脈沖間隔越小，切割表面粗糙度值也會增大。但由于脈間的調(diào)整理論上不會影響單個(gè)脈沖的放電能量，只是影響到極間的冷卻和消電離狀況，因此對于表面粗糙度值的影響比其它電參數(shù)小。88南航劉志東主編2.電極絲運(yùn)動方式產(chǎn)生條紋的影響

高速走絲加工時(shí),在加工過程中電極絲周期進(jìn)行的換向會產(chǎn)生肉眼可見的條紋，目前產(chǎn)生條紋的原因主要分三類：89南航劉志東主編

第一類是換向機(jī)械紋，其產(chǎn)生的原因是加工區(qū)域電極絲換向后由于受到導(dǎo)輪及軸承精度及張力變化等的影響，此類條紋貫穿整個(gè)切割表面，對切割表面粗糙度影響很大，此類條紋完全是走絲系統(tǒng)機(jī)械精度問題所導(dǎo)致的，只能夠通過改善走絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如通過提高導(dǎo)輪、軸承、絲筒本身的精度與裝配精度，維持電極絲張力恒定或采用導(dǎo)絲裝置等措施來加以解決；90南航劉志東主編

第二類是屬于黑白交叉條紋類的電解紋，此暗色的電解紋主要出現(xiàn)在工件端面電極絲的入口處，且是在放電能量不是很高的條件下出現(xiàn)的，該條紋處表面粗糙度并不比無條紋切割表面差，只是表面視覺效果較差；第三類也是屬于黑白交叉條紋類的，稱之為表面燒傷紋，該條紋主要出現(xiàn)在工件端面電極絲出口處，這種條紋將大大降低切割表面質(zhì)量，也是最常見的所謂“黑白交叉條紋”。91南航劉志東主編電解條紋產(chǎn)生的原因示意圖

92南航劉志東主編切割面黑白交叉條紋原因示意圖

93南航劉志東主編3.加工進(jìn)給速度的影響

在高速走絲的切割加工中，為了避免加工面上出現(xiàn)機(jī)械紋、換向紋等不利于加工表面質(zhì)量的痕跡，可以采用較慢的加工進(jìn)給速度，或采用較短的電極絲，通過電極絲的頻繁換向使條紋重疊，用痕跡疊加的方法來提高電火花線切割加工表面質(zhì)量，獲得相對較小的加工表面粗糙度值。對電火花線切割加工進(jìn)給速度的另一個(gè)要求是進(jìn)給均勻。因?yàn)槿绻庸みM(jìn)給速度不均勻，會造成被加工區(qū)域的二次放電機(jī)會不等，二次放電較多的區(qū)域間隙增大，造成加工表面不平度的加大。94南航劉志東主編4.工件厚度影響

在脈沖參數(shù)和其它工藝條件不變的情況下，工件越厚，其加工表面粗糙度的數(shù)值越小。其原因在于厚的工件緩和了線切割加工過程中的面積效應(yīng)并且抑制了電極絲的抖動。此外，還因在相同規(guī)準(zhǔn)、相同蝕除速度的條件下，厚工件的加工進(jìn)給速度小于薄工件的加工進(jìn)給速度，容易自然形成換向痕和走絲痕的疊加，減小了在加工表面形成縱向波紋的機(jī)會。95南航劉志東主編5.工作液的影響

對于高速走絲而言，采用乳化液作為工作液時(shí)，加工過程因油性物質(zhì)分解會產(chǎn)生含碳物質(zhì)，影響了極間消電離和蝕除物的排出，因此切割表面容易殘留金屬液滴，同時(shí)也容易產(chǎn)生表面燒傷，而當(dāng)采用洗滌性良好的復(fù)合工作液后（如佳潤系列），由于極間良好的洗滌及消電離特性，放電狀況大為改善，因此切割表面平整、光滑。對于低速走絲而言采用電導(dǎo)率在一定范圍的去離子水作為工作液時(shí)，不產(chǎn)生含碳物，并且在高壓沖液條件下極間始終保持良好的流動性，有利于間隙的消電離和蝕除物排出。因此切割表面粗糙度值與工作介質(zhì)關(guān)系不大。96南航劉志東主編高速往復(fù)走絲線切割工作液

液體固體膏體

97南航劉志東主編3.8.3

加工精度

電火花線切割的加工精度主要包括加工尺寸精度、加工面平直度及角部形狀精度等。影響加工精度的因素很多，主要有脈沖參數(shù)、電極絲、工作液、工件材料、進(jìn)給方式、機(jī)床精度及加工環(huán)境等，但最重要的因素實(shí)際上是機(jī)床的運(yùn)動精度、電極絲空間位置的穩(wěn)定性、工件加工變形、環(huán)境控制、腰鼓度控制、拐角誤差控制等幾個(gè)方面。98南航劉志東主編1.機(jī)床的運(yùn)動控制精度

高速走絲機(jī)基本均采用開環(huán)控制方式。因此，其工作臺運(yùn)動的控制精度一般較低。而低速走絲機(jī)一方面結(jié)構(gòu)和制造精度較高，另外通常采用半閉環(huán)甚至閉環(huán)的控制方式，如果在控制對象上裝上了位置測量環(huán)節(jié)，以便隨時(shí)反饋被控制對象的位置，進(jìn)行“多退少補(bǔ)”，這就成為全閉環(huán)系統(tǒng)，因此工作臺的運(yùn)動控制精度較高。

99南航劉志東主編2.電極絲的空間位置

高速走絲機(jī)由于電極絲采用導(dǎo)輪定位，導(dǎo)輪和軸承的跳動會影響電極絲空間位置穩(wěn)定性，此外由于缺乏性能穩(wěn)定的恒張力裝置，切割過程中電極絲張力始終在變化，并且電極絲高速走絲后機(jī)床系統(tǒng)會產(chǎn)生振動，同時(shí)由于換向后產(chǎn)生的沖擊作用等均會大大地影響電極絲空間位置的穩(wěn)定性，因此作為切割工具的電極絲自身空間位置的穩(wěn)定性較難保障，導(dǎo)致工件切割精度受到一定程度的制約。而低速單向走絲電火花線切割由于采用導(dǎo)絲器定位，低速單向走絲，可以不考慮電極絲的損耗，并且電極絲張力恒定，因此電極絲空間位置的穩(wěn)定性很高，配合高精度的工作臺及閉環(huán)和半閉環(huán)的控制方式，可以獲得穩(wěn)定的加工尺寸精度。100南航劉志東主編3.加工變形的控制

機(jī)械加工工序都是采用粗、中、精的工藝流程進(jìn)行的，但對于高速走絲切割而言由于存在眾多不可控因素，特別是走絲系統(tǒng)的不可控因素，因此以往均采用一次切割方式進(jìn)行，這樣工件切割后由于內(nèi)部殘余應(yīng)力釋放引起的切割變形就無法進(jìn)行控制；而低速單向走絲則可以較好的通過多次切割的修整達(dá)到減少甚至消除變形影響的目的。101南航劉志東主編4.環(huán)境條件

影響加工精度的環(huán)境條件主要是室溫和振動。研究發(fā)現(xiàn)，室溫變化1oC，中型機(jī)床在全行程范圍內(nèi)會產(chǎn)生0.001mm的誤差；而環(huán)境存在振動源，也會使電極絲(工具)與工件的相對位置發(fā)生變化。因此，在精密加工時(shí)，應(yīng)設(shè)法使環(huán)境溫度恒定，并與周圍的振源隔離。102南航劉志東主編5.切割面平直度

所謂平直度（俗稱“腰鼓度”）是指沿工件高度方向的上、中、下各處的尺寸誤差，主要與走絲方式、電極絲張力、支點(diǎn)位置及工件厚度等因素有關(guān)。103南航劉志東主編

電火花線切割加工的走絲方式不同，其切縫的剖面形狀也會不同。低速走絲時(shí)一般會產(chǎn)生切縫中凹，其原因是由于一方面放電力作用下在上下導(dǎo)絲器間的電極絲會產(chǎn)生振動，另一方面由于上下噴液的作用，將使部分蝕除產(chǎn)物在工件中部匯集，并使此區(qū)域工作液的電導(dǎo)率上升，從而引起二次放電。高速走絲排屑條件好，而工作液的黏度又比較高，可以抑制電極絲的振動，所以中間一段不會出現(xiàn)中凹的“腰鼓形”。但高速走絲的電極絲振幅主要來自導(dǎo)輪與軸承，工件上下兩端振幅較大，所以切縫剖面呈現(xiàn)中凸的“枕形”。提高電極絲的張緊力可以減小平直度誤差。104南航劉志東主編不同走絲方式切縫剖面

105南航劉志東主編６.拐角處理

電火花線切割加工時(shí)由于放電力的作用而對半柔性的電極絲必然產(chǎn)生較大的后向推力,從而使電極絲產(chǎn)生彎曲,導(dǎo)致其滯后于放電理論切割線。為了減小這個(gè)誤差，就應(yīng)該設(shè)法減小電極絲的滯后現(xiàn)象，如到達(dá)拐角處時(shí)降低進(jìn)給速度、減小脈沖放電能量。106南航劉志東主編拐角和尖角附加程序加工

107南航劉志東主編3.8.4

電極絲損耗及耐用度

電極絲損耗是指電極絲在切割工件一定面積后直徑的變化量。影響電極絲損耗的因素很多，主要有脈沖參數(shù)、脈沖電源波形、電極絲材質(zhì)、工件材質(zhì)以及工作液性能等。小脈寬加工也會使電極絲的損耗加大，因此對于降低電極絲的絲徑損耗而言，增大脈沖寬度更為有效，其呈現(xiàn)的規(guī)律如下圖所示。108南航劉志東主編脈沖寬度對電極絲損耗的影響

109南航劉志東主編

此外，脈沖放電電流的上升速度越快，電極絲的絲徑損耗也愈大，為了降低電極絲的損耗，研究人員開發(fā)了除矩形脈沖之外的許多不同波形的電源，包括電流逐漸上升的三角波、電流逐漸下降的倒三角波、梯形波、饅頭波、梳型波以及分組脈沖等，但由于實(shí)施比較困難，并且影響切割速度，因此目前除矩形脈沖外一般只有分組脈沖在應(yīng)用。110南航劉志東主編3.8.5

電火花線切割加工工藝

數(shù)控電火花線切割加工的工藝路線

111南航劉志東主編工藝路線大致分為如下四個(gè)步驟：（1）對工件圖樣進(jìn)行審核及分析，并估算加工工時(shí)；（2）工作準(zhǔn)備，包括機(jī)床調(diào)整、工作液的制配，電極絲的選擇及校正，工件準(zhǔn)備等；（3）加工參數(shù)設(shè)定，包括脈沖參數(shù)及進(jìn)給速度調(diào)節(jié)；（4）程序編制及控制系統(tǒng)制作。112南航劉志東主編1．穿絲孔加工的目的

在使用線切割加工凹形類封閉零件時(shí)，為了保證零件的完整性，在線切割加工前必須加工穿絲孔；對于凸形類零件在線切割加工前可以不加工穿絲孔，但當(dāng)零件的厚度較大或切割的邊比較多，尤其對四周都要切割及切割精度要求較高的零件時(shí)，在切割前也必須加工穿絲孔，此時(shí)加工穿絲孔的目的是減小凸形類零件在切割中的變形。113南航劉志東主編

當(dāng)采用穿絲孔切割時(shí)，由于毛坯料保持完整，不僅能有效地防止夾絲和斷絲的發(fā)生，同時(shí)還能提高零件的加工精度。114南航劉志東主編

在線切割加工中，工件內(nèi)部應(yīng)力的釋放會引起工件的變形，為了限制內(nèi)應(yīng)力對加工精度的影響，應(yīng)注意在加工凸形類零件時(shí)盡可能從穿絲孔加工，不要直接從工件的端面引入加工。在材料允許的情況下凸形類零件的輪廓盡量遠(yuǎn)離毛坯的端面，通常情況下凸形類零件的輪廓離毛坯端面距離應(yīng)大于5mm。115南航劉志東主編

另外選擇合理的加工路徑也可以有效限制應(yīng)力的釋放，如在開始切割時(shí)電極絲的走向應(yīng)沿離開夾具的方向進(jìn)行加工，如圖所示。當(dāng)選擇圖（a）走向時(shí)，則在切割過程中，工件和易變形的部分相連接會帶來較大的加工誤差；如選擇圖(b)走向，就可以減少這種影響。116南航劉志東主編

不合理

合理

117南航劉志東主編3.工件的一般裝夾

1）高速走絲線切割加工工件的裝夾

由于線切割的加工作用力小，因而裝夾時(shí)夾緊力要求不大。導(dǎo)磁材料加工還可用磁性夾具夾緊。高速走絲機(jī)工作液主要是依靠高速運(yùn)行的電極絲帶入切縫，因此工件裝夾比較方便。由于線切割是一種貫通加工方法，因而工件裝夾后被切割區(qū)域要懸空于工作臺的有效切割區(qū)域，一般采用懸臂支撐或橋式支撐方式裝夾。118南航劉志東主編懸臂式支撐119南航劉志東主編橋式支撐

120南航劉志東主編2）低速走絲線切割加工工件的裝夾

因?yàn)榈退僮呓z機(jī)在加工的過程中會用高壓水沖走放電蝕除產(chǎn)物。高壓水的壓力比較大，如果工件安裝不穩(wěn)，在加工的過程中，高壓水會導(dǎo)致工件發(fā)生位移，最終影響加工精度，甚至切出的圖形不正確。在裝夾工件時(shí)，應(yīng)最少保證在工件上有兩處用夾具壓緊，如圖所示。121南航劉志東主編

低速走絲工件裝夾方式

122南航劉志東主編

低速走絲專用夾具

123南航劉志東主編

3.8.6

電火花線切割應(yīng)用的拓展

1．加工材料的拓展1）絕緣陶瓷電火花線切割

絕緣陶瓷材料因其優(yōu)異的材料性能，已越來越廣泛地應(yīng)用于航空航天、石油化工、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域，采用陶瓷材料制成的模具、發(fā)動機(jī)渦輪和主軸，因其良好的特性而備受青睞，具有廣闊的應(yīng)用前景。但其硬度大、強(qiáng)度高、易脆性等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)切削加工較困難，刀具磨損嚴(yán)重，加工效率低，成本高，限制了其發(fā)展與應(yīng)用。124南航劉志東主編絕緣陶瓷電火花線割加工125南航劉志東主編

在對絕緣陶瓷材料加工中，必須預(yù)先對陶瓷工件進(jìn)行表面導(dǎo)電化處理，使其表面覆蓋導(dǎo)電層，電極絲與導(dǎo)電層放電后，產(chǎn)生的高溫使放電間隙內(nèi)的煤油裂解，裂解的碳膠團(tuán)吸附在絕緣陶瓷工件表面又會形成一層新的導(dǎo)電膜，導(dǎo)電膜與外部表面的導(dǎo)電層一起構(gòu)成輔助電極。導(dǎo)電膜不斷被火花放電蝕除，同時(shí)又依靠碳膠團(tuán)吸附在工件表面而不斷生成，使得加工得以不斷延續(xù)。126南航劉志東主編2）高阻半導(dǎo)體電火花線切割加工