高职院校电火花线切割的应用

蒋毅

摘 要：慢走丝电火花线切割由于拥有较好的经济型，已在许多的中高职院校进行教学，通过对慢走电火花线切割介绍使学者更加了解此类设备的应用。

关键词：慢走丝电火花线切割；程序编写；合格的应用型人才

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.132

0 引言

随着现代加工业的发展，传统的车、铣、磨、焊等传统加工工艺已经远远不能满足实际生产的需要，很多传统的生产工种已逐步被自动化以及特种加工所替代。其中数控车床、数控铣床、机器人焊接、电火花线切割加工等设备在现代生产当中已经使用十分广泛。工业的转型升级必然会引起职业教育的转型升级。职业教育只有紧跟着工业发展的步伐，才能明确自己发展的方向，才能培养出适合社会发展的适用性人才。这要求高职院校在指定人才培养方案，设立教学课程时，必须紧随实际生产需要，购买相应设备，开设相应课程，进行相应教学。

1 电火花线切割的原理及分类

电火花线切割作为特种加工的一个重要组成部分也被广泛应用，其加工原理为：通过在加工钼丝和工件之间形成电场，使自由正离子和电子在电场中积累，很快形成一个被电离的导电通道，同时两板间形成电流，使粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000°C到12000°C的高温，使工件表面瞬间局部熔化，同时由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡。然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，并被电介液排走。在经过半个多世纪的发展，电火花线切割不需要制作专用电极，便于加工形状复杂的工件，更能完成传统工艺难以完成的异形工件，并且具有加工精度高、材料浪费少等优点，故而运用极为广泛。根据走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机俗称“快走丝”、低速单向走丝电火花线切割机俗称“慢走丝”和立式自旋转电火花线切割机三类。而慢走丝电火花线切割由于拥有较好的经济型，被广泛运用，如今已经作为一门专业课程在许多的中高职院校进行教学。电火花线切割的教学也主要设计两个板块：程序编写及实训教学。

2 电火花线切割编程的发展

电火花线切割程序编写主要运用在电火花线切割的早期加工中，当时计算机处于欠发达时期，还未充分运用于电火花线切割编程中，电火花线切割由编程人员人工编写，再导入加工设备进行加工。在计算机已经高度发展的今天，电火花线切割的程序编写也主要由计算机生成。在生成程序时，操作人员只需完成加工图形的绘制，完后自动生成3B或其他加工程序即可！但是在实际教学中，电火花线切割程序编写并未淘汰，甚至是教学重点。原因也很简单：职业院校作为传授职业技能的学堂，不能让学生只知其然而不知其所以然，否则便成了鹦鹉学舌。通过电火花线切割的编程教学，能使学生对电火花线切割的加工原理理解更加深入，对整个系统加工更加全面，有利于问题的分析。

3 电火花线切割编程的教学

电火花线切割加工教学另一个重要的教学环节便是其实训教学。通过该阶段的学习不但可以将之前所学的理论知识和编程知识运用到实践操作当中，而且可以掌握零件加工的绘图编程、机床操作，和进一步了解零件的加工工艺，通过这一阶段的学习，让学生拥有独立完成电火花线切割加工工件的能力。在进行电火花线切割加工的实训教学当中，首先学习的是电火花线切割的设备。电火花线切割设备又主要分为两个板块：操作系统和加工机床。

在计算机已经高度发达的今天，电火花线切割的编程已经由人工编程转变为计算机编程，操作系统主要功能便是通过绘制加工轨迹，从而自动生成3B或者其他线切割加工程序，再将程序通过数据线传给加工机床。电火花线切割操作系统与普通计算机相比并无太大却别，主要区别是在传统计算上的PCI插槽上安装一块电火花线切割编程控制卡。电火花线切割编程控制卡在整个操作系统处于核心地位，它负责电火花线切割加工的程序编程、加工参数的控制以及数据的传输，可以显示加工图形及加工数据等功能。通过该阶段的实习，要求学生具有独立绘图编程、合理选择加工参数、熟练掌握操作系统的能力。

4 电火花线切割的实训教学

慢走丝电火花线切割设备的加工机床是整个电火花线切割加工的终端，是直接进行加工的设备，它主要由排丝筒、电气部分、机械部分以及工作液系统组成。排丝筒用来储存钼丝，通过排丝筒往复转动达到钼丝循环使用的目的，从而大幅降低了加工成本。电气部分包括机床电路、脉冲电源、驱动电源和控制系统等组成。机床电路主要控制运丝电动机和工作液泵的运行，使电极丝对工件能连续切割。脉冲电源提供电极丝与工件之间的火花放电能量，用以切割工件。机械部分是电火花线切割的基础部分，机械系统由机床床身、坐标工作台、运丝机构、线架机构、锥度机构等组成，机床精度不但直接影响到机床的加工精度，更加直接影响到钼丝的使用寿命，如若机械部分精度不够，在加工的时候便不能保障钼丝导轮在绝对的直线上，从而使钼丝快速磨损导致加工中途出现断丝情况。工作液系统一般由工作液箱、工作液泵、进液管、回液管等组成，主要作用是集中放电能量、带走放电热量以冷却电极丝和工件、排除电蚀产物等。

本阶段的实习首先便是上丝、穿丝、紧丝和加工四个阶段的教学。上丝即是将钼丝从钼丝卷上有序的缠绕在钼丝同上，不能出现叠丝的现象。所谓叠丝便是先出筒的钼丝被压在后出筒的钼丝下面，会在很大程度上降低钼丝使用寿命，导致钼丝过早断裂。当钼丝排列在卷筒之后，清理出丝头，使钼丝有序的穿过机械部分的各个导轮称之为穿丝。穿丝之后紧接着便是紧丝，使钼丝处于紧绷状态，否则加工过程中，钼丝会出现弹跳情况，不但影响加工精度，更有可能在弹跳过程中钼丝与工件接触，形成短路，电场消失，使加工停止。当上丝、穿丝、紧丝、编程、参数设置完成以后才能进行加工。

电火花线切割加工现已经运用到许多加工行业当中，作为职业院校也必须根据社会、企业的需要培养出急需的电火花线切割操作人员、编程人员、维修维护人员，只有培养出了合格的专业技术人员才能满足生产需要，才能更好的為社会、为工业的发展做出自己应有的贡献！

参考文献：

[1]王瑞金主编.特种加工[J].北京：机械工业出版社，2011.

[2]徐峰主编.数控线切割加工技能实训教程[S].北京：国防工业出版社，2005.