线切割加工范文
时间：2023-04-08 15:16:10
导语：如何才能写好一篇线切割加工，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词： 加工 工艺
有了好的机床、好的控制系统、好的高频电源及程序，也不一定就能加工出合乎要求的工件，还必须重视线切割加工时的工艺技术和技巧。只有工艺合理，才能高效率地加工出高质量的工件，因此，必须对线切割加工的各种工艺问题进行深入的探讨。
1 加工流程
数控电火花线切割加工，一般是作为工件加工中的精加工工序，即按照图样的要求，最后使工件达到图形形状尺寸、精度、表面粗糙度等各项工艺指标。因此做好加工前的准备，安排加工工艺路线，合理选择设定参数，是完成工件加工的一个重要环节。电火花线切割加工流程如图1所示。
2 分析零件图
主要分析被加工零件是否适合采用数控线切割机床加工，明确加工要求。其次对工件上已加工表面进行分析，确定哪些面可以作为工艺基准、采用什么方法定位。分析零件的形状和材料热处理后的状态，考虑在加工过程中是否发生变形。由于线切割加工往往是最后一道工序，如果发生变形往往难以祢补，应在加工中采取措施，从而制定出合理的切割路线。
3 确定毛胚
（1）工件材料的选择是由图样设计时确定的，工件应在回火后才能使用，而且回火要两次以上或者采用高温回火。另外，加工前要进行消磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。
（2）加工路线的选择，在加工中，必须注意以下几点：
（a）避免从工件端面开始加工，应从穿丝孔开始加工；
（b）加工的路线距离端面（侧面）应大于5mm；
（c）加工路线开始应从离开工件夹具的方向进行加工，最后再转向工件夹具的方向。
（d）在一块毛坯上要切出2个以上零件时，不应连续一次切割出来，而应从不同预孔开始加工。
4 工艺基准的准备
为保证将工件正确、可靠地装夹在机床或夹具上，必须预加工出相应的基准，并尽量使定位基准与设计基准重合。
5 穿丝孔加工
凹形类封闭形工件在切割前必须具有穿丝孔，以保证工件的完整性。凸形类工件的切割也有必要加工穿丝孔。由于坯件材料在切断时，会破坏材料内部应力的平衡状态而造成材料的变形，影响加工精度，严重时甚至造成夹丝、断丝。如图3所示。因此还要考虑到穿丝孔的位置和大小等因素。
为了保证孔径尺寸精度，穿丝孔可采用钻绞、钻镗或钻车等较精密的机械加工方法。
（1）穿丝孔位置选在工件待切割型孔的中心时，操作加工较方便。选在靠近待切割型孔的边角处时，切割无用轨迹最短。选在已知坐标尺寸的交点处时，有利于尺寸的推算。因此，要根据实际情况妥善选取穿丝孔位置。
（2）穿丝孔的大小要适宜，一般不宜太大，以钻或镗孔工艺简便为宜。如果穿丝孔很小，不但增加钻孔困难，而且不便穿丝。太大也会增加工艺上的困难，一般选用直径范围为3～10mm。
6 电极丝的选择
常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在 0.03～0.1mm范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.12～0.14mm范围内，切割厚度大于150毫米时，钼丝应选用直径在0.16～0.18mm范围内，要切割光洁度较高的工件时钼丝可选用直径0.12mm的。电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。
7 工件的装夹方式的确定
线切割加工机床的工作台比较简单，一般在通用夹具上采用压板固定工件。为了适应各种形状的工件加工，机床还可以使用旋转夹具和专用夹具。工件装夹的形式与精度对机床的加工质量及加工范围有着明显的影响。常见工件的装夹方法有：悬臂支撑方式，两端支撑方式装夹，桥式支撑方式装夹，板式支撑方式装夹
8 工件找正
工件位置的校正：在工件安装到机床工作台上后，在进行夹紧前，应先进行工件的平行度校正，即将工件的水平方向调整到指定角度，一般为工件的侧面与机床运动的坐标轴平行。工件位置校正的方法有：拉表法，划线法，固定基面靠定法。
9 电极丝找正
为了准确地切割出符合精度要求的工件，电极丝必须垂直于工件的装夹基面或工作台定位面。常用的电极丝垂直度校正有利用找正器校正和利用校直仪校正两种方法。
10 机床检查与调整.
加工前，特别是加工精密工件之前，要对机床进行检查与调整。
（1）检查纵横方向拖板丝杆副间隙。由于频繁往复运动，纵横方向拖板丝杆副的配合间隙会发生变化。因此在加工微精工件前，要认真检查与调整，符合相应精度标准后，再开始加工。
（2）检查导轨。加工前，应仔细检查导轨V形槽是否受损。因导轨与电极丝间的电腐蚀以及滑动摩擦等，容易使导轨V形槽出现沟槽，如图6所示，这不但会引起电极丝产生抖动，也易被卡断，所以要经常检查和更换。另外，应注意去除堆积在V形槽内的电蚀产物。
（3）检查保持器。电极丝导向定位采用保持器或辅助导轮时，必须经常检查其工作面是否出现沟槽。如果出现沟槽，应调换保持器工作台面位置或更换辅助导轮。
11 机床的精度检测
（1） 几何精度及其检测
几何精度又称为静态精度，它综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。
（2） 数控精度及其检测
是检测机床各坐标轴在数控系统的控制下所能达到的位置精度，根据实测的定位精度数值，可判断零件加工后所能达到的精度。
（3） 工作精度检验
又称为动态精度，是在放电加工的情况下，对机床的几何精度和数控精度的一项综合考核。
12 加工准备
在加工工件前，我们还要对一系列的操作进行加工前的准备，这样才能加工出合格的工件。
12.1 加工程序的编制
编制程序单可以分为人工编程和自动编程两类。人工编程通常只常适用于简单图形的编程，对于要加工形状复杂或具有非圆曲线的零件时，一般常用自动编程，利用CAXA线切割XP软件绘制图形，生成轨迹后再生成代码程序再传输，但是生成代码后一定要校核代码，仔细检查图形尺寸。
12.2 工作液的选择与配制
工作液作为线切割机加工脉冲放电介质和冷却液，对加工的工艺指标影响甚大。它主要由基础油、爆炸剂、清洁剂、剂、防锈剂等组成。主要作用是消除电离，冷却放电区，清除放电产物。把配好的工作液倒入工作液箱，并接好出水管。
12.3 脉冲电源的选用
（1）加工材料在40毫米以下，选用矩形脉冲切割时电压选择开关"2"放在第一档（70V），脉宽选择开关"4"可放在第二档，然后根据不同厚度调节"3"的大小。
（2）加工材料在40毫米～80毫米时，选用矩形脉冲切割，电压选择开关"2"放在第二档或第三档，脉宽选择开关"4"放在第三档，然后根据不同厚度调节"3"的大小。
（3）加工材料在80毫米～110毫米时，选用矩形脉冲切割，电压选择开关"2"放在第三档或第四档（空载85V～100V），脉宽选择开关"4"可放在第三档或第四档，然后根据不同的厚度调节"3"的大小。
（4）加工材料在110毫米以上，选用矩形脉冲切割，电压选择开关"2"放在第四档或第五档，脉宽选择开关"4"放在第四档或第五档，然后根据不同厚度调节"3"的大小。
（5）加工光洁度要求高的工件时，即Ra≤2.5时，可用分组脉冲切割，加工工件厚度H≤40毫米时，电压选择开关"2"放在第二档或第三档，脉宽选择开关"4"放在第一档，"5"放在"-1"位置。使用分组脉冲切割时，变频的跟踪调节很重要，因为分组脉冲的能量较小，调节得过快容易发生短路，所以一般计算机高频自动档放在"1"位置，然后变频的细调微旋转一个角度即可[7]。
12.4 电参数的确定
（1）要求切割速度高时。当脉冲电源的空载电压高、短路电流大、脉冲宽度大时，则切割速度高。但是切割速度和表面粗糙度的要求是相互矛盾的两个指标，所以，必须在满足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度，且切割速度还是受到间隙消电离的限制。
（2）要求表面粗糙度好时。若切割的工件厚度在80mm以内，则选用分组波的脉冲电源为好，它与同样能量的矩形波脉冲电源相比，在相同的切割速度条件下，可以获得较好的表面粗糙度。无论是矩形波还是分组波，其单个脉冲能量小，则Ra值小。亦即脉冲宽度小、脉冲间隔适当、峰值电压低、峰值电流小时，表面粗糙度较好。
（3）要求电极丝损耗小时。多选用前阶梯脉冲波形或脉冲前沿上升缓慢的波形，由于这种波形电流的上升率低，故可以减小电极丝损耗。
（4）要求切割厚工件时。选用矩形波、高电压、大电流、大脉冲宽度和大的脉冲间隔可充分消电离，从而保证加工的稳定性。
12.5 速度参数的选择
（1）进给速度。工作台进给速度太快，容易产生短路和断丝；工件台进给速度太慢，加工表面的腰鼓量就会加大，但表面粗糙度较小。正式加工时，一般将试切的进给速度下降10%～20%，以防止短路和断丝。
（2）走丝速度。应尽量快一些，这有利于减少因电极丝损耗对加工精度的影响。尤其是对厚工件的加工，由于电极丝的损耗，会使加工面产生锥度。一般走丝速度是根据工件厚度和切割速度来确定的。
13 线切割加工
正确的安装工件、选择和配制好工作液、正确的选择电参数、速度参数等之后，就开始对工件进行加工了。
13.1 输入程序
将编制好的加工程序，利用键盘或其他输入设备输入到数控装置中。同时在加工之前，应将间隙量输入到数控系统中。对于较复杂的程序，要进行空机校验。
13.2 正式切割加工
经过以上各方面的调整准备工作，可以正式加工。将防护板安装好，按加工顺序操作。
参考文献：
[1] 单岩，夏天.数控线切割加工[M].机械工业出版社，2004年7月第1版第1次.
篇2
关键词：薄片模具样板；拔模斜度；线切割；异形编程；尺寸精度
中图分类号：G710 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）51-0160-02
一、引言
压铸模具在压铸成型过程中，模具周期性地受加热和冷却，且受到喷入灼热金属的冲刷和腐蚀，寿命往往有限。某公司产品的尾翼生产中，为保证产品的一致性，需常对模具的关键部件型芯进行修理或更换，为方便检测尾翼狭槽，常用一种薄片模具样板来检验其接触率以保证合格。而这带有两方向拔模斜度的薄片模具样板的制作工艺却值得探讨。薄片模具样板如图1所示，大端公差未注部分为手持部分，小端斜边为过渡半径。热处理硬度为50HRC。
二、常规的加工方法与分析
（一）常规的加工工艺过程：
下料、锻造、退火；刨削加工；铣削成型；淬火；磨削加工（留研磨余量单边0.03mm）；钳工研磨（达到图样尺寸要求，修整过渡半径）；计量与检测。
（二）生产过程中出现的工艺问题
淬火变形，翘曲；磨削加工中，拔模斜度难以保证，加工还会出现变形、翘曲等现象；钳工研磨余量不均匀。
（三）工艺过程分析
对常规加工工艺的分析：
1.淬火变形，由于样板属于薄片，淬火后有翘曲变形现象难以避免。
2.平磨加工的装夹方法有两种：一种是正弦虎钳夹持法；另一种是磁力吸盘吸附法。但薄片样板在两个方向上都有拔模斜度，都需借助于塞片与百分表找正，操作非常困难。
3.平磨加工中，由于样板薄，如果夹持或吸附力小，存在相当大的安全隐患。而夹持或吸附力大，则制件变形或淬火过程中产生的变形、翘曲得不到消除。
4.上述原因造成的钳工研磨余量不均匀，加工难度大。
（四）通过分析可可得如下结论
1.夹持与找正方法难以保证拔模斜度要求。
2.淬火变形与翘曲由于夹紧力与吸附力的原因得不到消除。
三、线切割异面编程加工法
（一）线切割加工的特点及分析
电火花线切割能切割加工传统方法难于加工或无法加工的高硬度、高强度、高脆性、高忍性等导电材料；由于脉冲能量集中在很小的范围内，加工精度较高，精度可达0.02～0.01mm，表面粗糙度可达Ra1.6μm；加工过程中，工具与工件不直接接触，不存在显著的切削力，有利加工低刚度工件。上述线切割加工的优点分析可知：线切割加工无切削力，夹紧力可以小，淬火中产生变形与翘曲可以得到充分消除。
（二）图形处理
Hl线切割系统中的异面编程可以满足由于夹持与找正方法难以保证拔模斜度要求。但Hl线切割系统中的异形编程的是两个相互平行不同形平面的分别编程，必须找到或创造出平行平面，斜度要在线切割范围内。因此，对图样做延伸处理，大端从工作部分延伸到手持长度，小端延伸到端部竖直平面如图2所示。
（三）异形编程与切割
1.分别拾取图2中上下两平行平面边轮廓尺寸数据精确到0.001mm。如图3：
2.以距小侧边中点5mm处为起始点分别对两轮廓进行编程，要求程序数相同。
上平面轮廓及程序：
N 1： B 4870 B 0 B 4870 GX L3；
N 2： B 0 B 1250 B 1250 GY L4；
N 3： B 83260 B 511 B 83260 GX L3；
N 4： B 0 B 1761 B 1761 GY L2；
N 5： B 0 B 1761 B 1761 GY L2；
N 6： B 83260 B 511 B 83260 GX L4；
N 7： B 0 B 1250 B 1250 GY L4；
N 8： B 4870 B 0 B 4870 GX L1；
N 9： DD
下平面轮廓及程序：
N 1： B 4870 B 0 B 4870 GX L3；
N 2： B 0 B 1334 B 1334 GY L4；
N 3： B 83260 B 522 B 83260 GX L3；
N 4： B 0 B 1856 B 1856 GY L2；
N 5： B 0 B 1856 B 1856 GY L2；
N 6： B 83260 B 522 B 83260 GX L4；
N 7： B 0 B 1334 B 1334 GY L4；
N 8： B 4870 B 0 B 4870 GX L1；
N 9： DD
3.上下异形切割。上下图形3B指令段数相同，每段指令同步开始，同步结束且上下图形的加工方向要相同。上下异形切割，把工件的上下面图形分别编程生成2个3B指令文件，存放在图库里，先调入下面图形3B指令文件，进入锥度参数设置子菜单。再把光标移到上面图形3B指令文件，后可显示上下面两个图形叠加。然后开始模拟切割。上下异形切割，Base基准面高、Hight丝架距和Width工件厚度三个参数的准确性对锥度加工的精度很关键。要准确测量与调试再输入。为减少装夹工件的作用力同时削除工件淬火变形与翘曲现象，采用502粘接装夹，使薄片样板坯料装夹力尽量小。找正工件，正确选择线切割参数后进行切割。
四、新的样板加工工艺过程
下料、锻造、退火；刨削加工尺寸25mm（保证磨削单边余量0.5mm）；淬火；平磨尺寸25mm；线切割异面编程切割（留研磨余量单边0.03mm）；钳工研磨（达到图样尺寸要求）；线切割角度切割及钳工修整过渡半径；样板的计量与检测。
五、结束语
通过对薄片模具样板加工工艺过程进行分析，提出了采用切切割异形编程的工艺加工方法，不但解决了拔模斜度找正难的问题，而且使淬火产生的变形在切割中得以消除，同时由于线切割加工中的工具与工件不直接接触，不存在显著的切削力，因此也不存在装夹及吸附变形现象。经数次加工证明：该加工方法不仅工艺简单，工序数少，而且后续钳工研磨加工余量均匀，拔模斜度与尺寸精度都能容易地得以保障，并且可以提高此类薄片模具样板的加工精度。
参考文献：
篇3
【关键词】线切割；机械加工；应用
随着科学技术的发展，机械加工尤其是模具加工技术得以快速发展。在经历了50多年的发展后数控加工技术已日益完善并广泛应用到各个制造领域，数控电火花线切割（简称线切割）技术在机械加工尤其是模具数控加工中的应用更加广泛。
一、线切割技术原理及分类
线切割机床的钼丝通过贮丝筒、上下丝架控制做高速来回往返运动，钼丝的线性度和垂直精度由上下丝架的导轮控制，加工零件通过上下丝架间的垫板固定。将钼丝和加工零件分别接上脉冲电源的正、负极，加工零件利用放电产生的高温而熔化，切除加工零件的多余部分，得到需要的模具形状。
线切割机床分为慢速走丝机床和快速走丝机床，慢走丝加工精度高，但其成本也较高。快走丝机床因为结构比较简单、生产效率高、生产成本较低等优点而被国内大多数厂家广泛使用，虽然其加工精度较低，但一般都能满足生产的需要。从总的发展趋势来看，慢走丝线切割机床是发展方向。我们平时所说的线切割机一般是指快走丝机床。
二、线切割技术的特点
科学技术和工业生产的发展推动了模具加工尤其是复杂模具加工的发展。作为模具加工行业最常用也是最关键的技术，数控电火花线切割技术集电子、机械、计算机应用和控制数学等多领域技术于一体，主要用于加工小锥度型腔模具和直壁模具，不仅能满足模具精度的要求，而且还缩短了生产时间、提高了生产效率、降低了生产成本。
1、加工不同形状的零件。随着科技的发展，线切割技术已经形成了一套完整的智能化数字控制系统，加工什么样的零件就编制相应的控制程序，只要在机床上输入加工零件的图形就可以自动完成加工过程。线切割技术的自动化使得生产过程更加灵活方便，任何形状的零件都可以实现自动加工，尤其是加工形状复杂和难度较高的零件（如冲压模具中的凸凹模和注塑模中的镶块、复杂模具型腔中出现的尖角和带有小锥度的通孔等），线切割更能发挥其技术优势。
2、加工高硬度材料。线切割机床正负极放电产生的温度可高达一万摄氏度以上，能熔化各种金属材料。因此，在加工过程中不受零件硬度的限制，可加工任何高硬度材料，如硬质合金、聚晶金刚石和淬火的工具钢等。
3、提高零件的精度。线切割机利用电和热能对零件进行加工，可以灵活调整影响零件精度的各项参数，有利于提高零件精密度，从而实现加工过程的自动化。
线切割机床的缺点：只适合量少、形状复杂的零件或研发产品的加工，而对大批量、相对形状简单的零件来说则成本太高；而且也不能加工非导电材料。
三、线切割加工技术所需的条件
1、脉冲电源正负两个电极之间的电压必须达到60v―300v，放电间距也要保持适当的距离，放电间距过大大则不能击穿介质，形不成火花放电；放电间距过小则会形成积炭，甚至可能会产生电弧放电现象，导致工作无法进行。正负两个电极间必须充满离子水或乳化液等介质。
2、正负两个电极间要有足够的脉冲能量，放电通道的电流密度要能满足工作需要，而且必须是瞬间的脉冲放电，以保证放电所产生的热量全部作用在很小的工作范围内。脉冲放电不能一次完成，需要多次进行并且在空间和时间上要分散开，避免局部伤面过大而使零件报废。同时要保证放电后所产生的废物及时随循环的介质液体排出，使废物不在放电间距之内，以便顺利进行重复放电。
四、线切割技术在机械加工中的具体应用
随着科学技术的快速发展，作为电加工技术中的一种主要方式，线切割技术在机械加工特别是模具加工行业得到了普遍的应用。线切割技术在淬火钢模具和硬质合金等零件的加工过程中被广泛采用，还特别适合加工窄缝和复杂形状的细小零件，对于挤压模和冲模加工等更能体现线切割技术的优势。具体如下：
对于中小型冲模的加工方法，目前通常采用线切割技术进行整体加工，这样不仅提高了冲模的配合精度，而且也缩短了周期降低了生产成本；而对于形状复杂、带有窄缝或尖角的小型凹模型孔，首先对零件整体结构进行淬火，然后再进行加工，这样不仅能使模具设计和制造简单化，而且还能确保模具精度达到设计要求。目前数控线切割机床大多数都采用四轴联动技术，这样对于传统加工方法不能完成的上下异型面扭转体和锥体等零件，通过线切割技术可以轻易完成而且质量很好，使得数控线切割技术在机械加工中的应用前景更加广阔。
五、线切割技术常见的问题及解决办法
1、钼丝频繁烧断。出现断丝的原因很多，在工作中要具体分析：一是导电块与钼丝不良接触，导致在加工过程中产生火花；二是导轮长时间工作导致喷嘴有杂物堵塞而造成断丝；三是长时间没有更换介质液而使液体太脏，导致加工过程中产生的废屑不能及时排出而造成断丝；四是脉冲电源的参数调节不合适致使加工电流不稳定而断丝；五是因为导丝机构的长时间使用，机械传动精度达不到使用要求，导致贮丝筒和导轮的窜动而断丝；六是零件加工结束后因被切除部分倾斜或脱落而导致电极丝被夹断。
解决办法：如果在零件加工过程中出现断丝，必须首先要把变频、脉冲电源、走丝电动机和介质液泵关闭，把变频开关转到“手动”位置后再打开变频开关，使机床工作台按程序继续走完并回到起点位置，这样操作后才可以穿丝。如果零件的厚度非常小，可以不让工作台回到初始位置，而是关闭电源后在现在的位置进行穿丝。若断的电极丝不能再重复利用，则必须更换新的电极丝，这时要对新丝的直径进行认真测量，如果现有的新丝直径与断丝直径之间相差悬殊，则必须重新计算加工参数，以确保零件的精度。
2、短路。发生短路的原因比较简单，主要有：加工参数的设置或选择不合理；没有及时清理导电块和导轮上的废物致使堆积严重；由于加工零件的变形导致切缝变窄或介质液浓度过高致使产生的电蚀物排放不通畅。解决办法：出现短路现象要立刻把变频关闭，观察短路现象能否自行消除。如果不能自行消除，则要把高频电源关闭，把短路部分用汽油、酒精或者丙醇等溶剂冲洗干净。
六、数控线切割技术的发展趋势
线切割技术的加工过程非常复杂，目前人们对线切割技术的原理研究不够，多数成果是在大量实验的基础上总结得到的。因此深入研究线切割技术的原理并广泛应用于机械加工实践是十分必要的。同时，针对慢走丝线切割机床精度高但成本相对较高，而快走丝线切割机床虽然结构简单成本较低但加工精度却相对较低这一情况，人们必须创新思路，不断研发新的工艺，使二者有机结合起来，做到精度较高却成本较低，这也是人们研究线切割技术的必然方向。随着科学技术的不断发展和进步，数控线切割机床在开发和设计上会向着更加科学合理的方向发展，在加工技术上会向着自动化和智能化程度更高的方向发展。目前高科技的数控机床已经开始试用网络管理技术，相信随着科技的进一步发展，网络管理技术会被普遍应用，系统管理效果会更好。相信数控线切割技术在将来的发展空间必然十分广阔！
总之，随着现代工业的迅猛发展，机械加工行业会向着生产周期短、成本低而精度高的方向发展。线切割技术因为在提高产品质量和工作效率、扩大生产范围及降低生产成本等方面的优势，在机械加工行业占据着重要地位，因此对线切割技术进行研究和探索具有重大而深远的意义！
参考文献
[1]单岩，夏天.《数控线切割加工》.机械工业出版社
篇4
关键词：线切割加工;教学策略;解答;课堂实践
20世纪40年代，前苏联科学家拉扎连柯夫妇发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉，开创和发明了电火花加工。其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上，以而实现材料去除。电火花线切割加工机床是教学中最为常用和典型的线切割加工机床之一。
一 线切割加工的特点
线切割是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的，所以加工材料的难易与材料的硬度无关，加工中不有着显著的机械切削力。它可以加工硬质合金等一切导电材料。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极，对工件进行脉冲火花放电，切割成型的一种工艺策略。线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的制约程序移动而合成的，只对工件进行轮廓图形加工，余料仍可利用。
线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动，使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝，避开了电极损耗对加工精度的影响。线切割加工只能加工通孔及边缘，能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件。
二 提升学生学习线切割加工效率的重要性
由于线切割加工完全颠覆了传统的切削加工思想，因此，学生在初学时往往无法理解其特点和加工历程，感到不理解很难学。随着现代社会新材料、新加工技术的进展，对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段，所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握线切割加工的基本策略和论述。这就需要教师在教学策略和教学手段上采取新的措施，一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握，另一方面提升学生学习的兴趣。
三 目前《线切割加工》的教学情况
国内许多《线切割加工》教材开发了相应的CAI演示课件，配合书本，应能提升学生对各种特种加工策略的理解，但就笔者多年教学实践发现，单纯配合CAI课件的线切割加工教学虽能提升部分学生对特种加工基本历程的理解，但对教学效果提升并不是太大，究其理由主要有两方面：一是课件本身质量不高，制作粗糙、只能体现大致的加工历程，或者在投影仪上投影不清，学生对此印象不深；二是课后没有教学实践或实训教学相配合，达不到学以致用、强化认识的目的。上面陈述的理由导致学生学习流于形式，只是死记硬背一些加工的特点应付考试，考完就忘，因此，必须采取措施引导学生能够将所学知识充分运用到设计中，达到学有所用，学为所用和用为所学的目的。
四 《线切割加工》的教学策略
1.学习线切割加工基础内容。
其中包括： 线切割加工的物理本质及特点、线切割加工机床介绍、主要工艺指标、电参数对工艺指标的影响、非电参数对工艺指标的影响、合理选择线切割加工工艺、通过观看由往届学生参加的加工实训录像，进行总结。学生由于刚刚接触线切割加工，所以对所讲述的概念、工艺指标还很模糊，即使通过加工实训录像，对线切割有了初步的认识，但是还是不足重重，这个时候需要对不足进行总结。
2.解答。
对不理解的知识点提出的不足，教师对其一一进行解答，同时展示往届同学们加工成果来提升同学们的学习热情。对加工所用钼丝和加工的不同成品工件进行讲解。让学生进一步了解加工工具和加工工件的联系。学生明白了上次总结的不足，观看了加工工件和加工工具，产生了对生产加工的兴趣，尤其是看见往届同学加工的样品，自己也开始跃跃欲试。
3.针对学习 。
通过对线切割机床的说明书学习，掌握线切割加工机床基本术语和约定、界面及功能模块 通过实例进行强化学习。单一的教师教，学生学，已经吸引不了同学们的兴趣，把机床说明书发给大家，通过以上的学习，联系说明书进行自己的知识结构组建，形成一个自己的论述概念，之后教师在半辅助的操作讲解，让论述和实践达到统一。
4.针对总结 。
总结学生在操作的时候上丝、紧丝、加工起点的应注意的不足、工件的装夹技艺，对于以上关键不足和同学们提出的不足进行加强学习，对错误操作进行改正。学生的线切割准备工作尤为重要，因为它直接影响到加工工件的精度，是要求最为严格的部分。教师需要一边演示一边讲解，同学们操作时如有错误立即纠正，针对错误讲解这种做法所带来的影响，其中包括论述的理由和实践的理由，加深同学们对论述知识和实践知识的统一。
5.课堂实践。
给出练习题目，通过对题目的设计，让学生掌握设计技艺，之后加工，测量尺寸，改善补偿量，再进行加工，达到标准。此练习题目重点在于对加工零件的设计和尺寸补偿，反复练习到达要求，进行模拟加工，查看加工路线的正确性。最后进行加工，检查加工工件表面粗糙度和尺寸的范围。写出包涵系数选择在内的总结报告。
6.设计 。
参加到校企合作中的一个环节中去，对零件进行设计。通过校企合作的有利条件，挑选生产加工中可以线切割加工的零件部分，通过产品各个部分组装时候的精度和表面出粗糙度的制约，来检查学生生产实践的程度。
7.检测总结
对加工出的工件进行检测之后进行安装，总结出加工零件时各个参数的选择，加工各种零件时参数的范围。让学生参与到组装的环节，感受劳动成果，加强学习兴趣，增加成就感。
通过一步一步的深入学习、探讨、探讨、总结。教学的目的明确，以学生学会为目的，教师在教学的时候是采取反复指正的历程，通过教学的历程带动学生们主动深思，对有疑问的不足及时进行解答，实践，再解答。通过论述和实践的解答让同学们达到熟练掌握的程度。
参考文献
[1] 袁伟：数控线切割加工技术课程的组织与教学，《中国新技术新产品》，2012年第9期.
[2] 鄂大辛：数控线切割加工的开放实验，《实验室研究与探索》，2012年第7期.
[3] 高锋：数控异面切割原理及实践总结，《新技术新工艺》，2012年第8期.
篇5
关键词：线切割加工；表面质量；措施
1.上下切割面烧伤呈焦黄色
线切割加工中预置进给速度对切割速度、加工精度和表面质量影响很大。预置进给速度应紧密跟踪工件蚀除速度。二者加工间隙应恒定在最佳值上。这样可增大有效放电状态，减少开路和短路，使切割速度达到给定加工条件下的最大值，从而保证加工的稳定性和零件表面质量。
1.1进给速度过高（过跟踪）此时间隙中空载电压波形消失，加工电压波形变弱，短路电压波形浓。这时工件蚀除的线速度低于进给速度，间隙接近于短路，加工表面发焦呈褐色，工件的上下端面均有过烧现象。
1.2进给速度过低（欠跟踪）此时间隙中空载电压波形较浓，时而出现加工波形，短路波形出现较少。这时工件蚀除的线速度大于进给速度，间隙近于开路，加工表面亦发焦呈淡褐色，工件的上下端面也有过烧现象。
1.3进给速度稍低（欠佳跟踪）此时间隙中空载、加工、短路三种波形均较明显，波形比较稳定。这时工件蚀除的线速度略高于进给速度，加工表面较粗、较白，两端面有黑白交错相间的条纹。
1.4进给速度适宜（最佳跟踪）此时间隙中空载及短路波形弱，加工波形浓而稳定。这时工件的蚀除速度与进给速度相当，加工表面细而亮，条纹均匀。在这种情况下，能得到表面粗糙度、精度高的最佳加工效果。表1给出了根据进给状态调整变频的方法。
表1根据进给状态调整变频的方法
实频状态 进给状态 加工面状况 切割速度 电极丝 变频调整
过跟踪 慢而稳 焦褐色 低 略焦、老化快 应减慢进给速度
欠跟踪 忽慢忽快不均匀 不光洁易出深痕 低 易烧丝、丝上有白斑伤痕 应加快进给速度
欠佳跟踪 慢而稳 略焦褐、有条纹 较快 焦色 应稍增加进给速度
2.加工表面纹路粗糙
2.1电极丝张力的影响。线切割加工中，电极丝的张力大小同样影响到加工面的质量、加工速度和加工稳定性。当加工厚度80mm以上时，由于刚开始切入时容易发生断丝，所以丝的缠绕力应“松些”，待电极丝工作一段时间后，操作人员再根据加工面的质量情况对丝张力作调整，以补充张力伸长和下降带来的张力改变。当加工薄件或切割精度和粗糙度要求较高的零件时，丝的张力应适当取大，即丝的缠绕力紧些，因为此时工作液容易进入放电间隙，有利于排屑，加工稳定性好，加工表面粗糙度也好。但当工件厚度在2～3mm左右时，由于电极丝容易抖动，易引发断丝，对工件精度和加工表面粗糙度均不利，所以为了避免由丝振动引起的断丝，此时丝张力不宜过紧。
2.2走丝速度偏高。线切割加工中，当加工厚件时，随着走丝速度的提高，在一定范围内，加工速度也提高了。走丝速度的提高，有利于电极丝将工件液带入较大厚度的工件放电间隙中、排除电蚀产物，提高放电加工的稳定性。但走丝速度过高，将导致电极丝的正反走丝换向频繁，使有效工作时间减少，从而加大了机械振动，降低加工精度和切割速度。再者，由于电极丝的丝径决定了切缝宽度和允许的峰值电流，而峰值电流的增大是随线切割速度的提高而增大。所以，丝速不能过高，否则将导致加工速度的提高，进而造成峰值电流的增大，最终造成断丝故障发生。为此高速切割厚件时，一般选取7～10mm/s的丝速来保证加工速度和表面加工质量。
3.工作液影响
3.1根据线切割加工机理，要求工作液具有良好的绝缘性能。绝缘性能低时，放电间隙状态变差，不能正常放电，同时也减小了液体对工件的亲和附着力，减小了对窄缝的去油污能力和对电极的洗涤作用，导致整个端面出现发黑和生锈现象。当绝缘性能较强时，则放电间隙变小，切割速度降低，使得切屑困难，若此时工作液喷淋不到位，循环流动差，也会导致加工面发黑和粗糙度差现象。因此，在线切割初加工中，乳化油和水的比例为1：5，在使用中要求浓度不小于1：10。
3.2切削液方向。削液方向流动不能随意，否则切削液不能顺利进入工件放电位置，作用就会减小，影响加工表面质量。改善方法：切削液最好是按螺旋状形式包裹住电极丝，以提高工作液对电极丝振动的吸收作用，减少钼丝的振动，还有利于电极丝把切削液带入放电装置，改善表面粗糙度。
3.3切削液清洁度切削液使用时间过长，其中的金属微粒逐渐变大，工作液的作用下降，使表面质量下降，还会堵塞冷却系统，所以必须对工作液进行过滤，使用时间长，要更换冷却液。改善方法：在冷却泵体抽水孔处放一块海绵，使切削液中杂质吸附在海绵上，必要时需要换新的切削液。
4.结束语
综上所述，影响线切割加工工件表面质量的因素很多，只要正确分析和有效控制各种因素并采取相应措施，就能在保证高生产率的前提下，改善和提高线切割加工工件的精度及表面质量。
参考文献：
篇6
关键词：快走丝线切割机床；加工质量；分析；电参数；选择
1.引言
影响丝线切割加工产品质量的因素有很多，受到多个综合性因素的影响，如机床的制造精度因素，电加工机理、工艺方法等因素。在生产实践应用中，由于快走丝线切割机床的工艺较为复杂，在生产过程中，进行不同的参数设置会有不同的生产结果，在生产过程中，如参数选择应用不当，会对产品的加工质量产生一定的影响。作为加工模具的主要生产设备，高速走丝电火花线切割机床在实践应用中，会出现很多的问题，如由于工艺等多方面的问题会出现加工表面粗糙度达不到相关要求，无法达到模具和精密零件的加工的要求。因此，要对影响加工质量的因素进行分析找到其固有的规律，根据产品的要求，找到适宜的工艺并设置相应的工艺参数，总结出提高加工质量的工艺等方法是非常必要的。本文对快走丝线切割机床加工过程中的工艺参数进行了实验分析，对影响加工质量的因素进行了探析，通过建立工艺参数数据库的方式来总结出优质的工艺加工方法。
2.加工质量分析
在生产操作中，对于快走丝线切割机床加工质量产生影响的因素诸多，比如由于操作机床的技术问题等原因，还有一些电参数的工艺设计问题。对质量产生影响的因此是多样性的，如：工艺系统的精度、刚度和稳定性等因素。如由机床、电极丝、夹具、工件所组成的工艺系统的精度的管理水平等。提高加工质量的比较有效的方法之一即是改善加工工艺。对于加工工艺的提高，要根据加工产品的特点来选择合理的加工条件、次数及电参数等工艺参数，以达到最佳的切削效果。其中最重要的一个环境即工艺参数的设定，合理的设定工艺参数对于质量的影响重大，通过要求设计者要具备丰富的专业知识，并在实践中积累了大量的操作经验。能够根据产品的要求来设计合理的工艺参数。
3.最佳电参数选择
在快走丝线切割机床加工工艺设计中，最为重要的设计之一即是电参数工艺参数的设计。电参数工艺数据的设置对于快走丝线切割机床加工产品的表面粗糙度、放电间隙大小、电极丝的损耗率等都有加大的影响。直接决定了加工产品的精度、质量和效率。在进行实验的基础上，结合生产实际要求，选择适宜的最佳的电参数，确定在各种加工条件下的最优电参数组合。
3.1实验设计
在生产实践中，为确定对快走丝线切割机床加工工艺设计的合理参数，进行了选择实验。选用的材料为国产线切割机通常所使用的常见的加工材料，在加工中选用了不同厚度的正方形钢件，在试验中主要对于加工材质的材料、厚度、硬度及表面的粗糙度四项参数进行了设置，主要设定了脉冲电流、电压、宽度、间隔，投入快走丝线切割机床加工的功放管数量以及加工效率六种电参数。在进行快走丝线切割机床加工工艺电参数设计时，选用了DK7740H线切割机床作为实验设备；此设备的电极丝为钼丝。经过三个月的实验，对快走丝线切割机床加工工艺设计中的电参数进行了分析测试，实验数据总结如表1。
3.2加工工艺规律
在快走丝线切割机床加工工艺电参数设计实验中，根据实验的数据，画出了影响粗糙度和加工效率影响曲线，主要分析了脉冲电流、电压、宽度、间隔等参数对于快走丝线切割机床加工产品的粗糙度及加工效率的影响。
通过快走丝线切割机床加工工艺电参数设计实验，总结出在工艺条件基本相同的情况下的参数设计规律有：
一是切割效率随着脉冲电流、脉冲电压、脉冲宽度及脉冲频率的增大而提高；二是加工表面粗糙度值随脉冲电流、脉冲电压、脉冲宽度的减小而减小；三是加工间隙随脉冲电压的提高而增大；四是如果想提高产品的加工精度，同时需要改善表面粗糙度；五是在脉冲电流一定的情况下，脉冲电压增大，有利于提高加工稳定性和脉冲利用率。
3.3电参数选择与工艺参数库
在对快走丝线切割机床加工工艺电参数的探析中，要同时兼顾加工效率、质量两方面的影响因素，根据生产产品的特点，一般需要在六十到一百二十伏内进行参数选择，最佳的脉冲电压是在七十到一百一十伏。在生产实践中，如果选择的脉冲电压过高，当高于一百二十伏时，此时的脉冲源的稳定性就会变得比较的差，此时产品的进给速度过低，由于低于电火花放电腐蚀速度，因而会造成放电通道的不稳定，会使得烧丝或断丝的现象发生。因此，在进行精细产品的加工时，要考虑把脉冲的宽度控制在二十Ls内，而对于一般精度产品的加工，则在二十到六十Ls内选择即可。脉冲间隔的选择与加工产品所用的厚度也有关系，如果选用的工件材质厚度比较厚，则要选用较大的脉冲间隔。通常会在十到二百五十Ls之间选择。在实际的工作中，要根据所用的产品情况设计合理的参数值，并对加工的质量进行跟踪分析研究。将所用的参数及加工效果记录在案，以便于后续的筛选与优化组合，建立工艺参数库，来进行数据库的优化。
4结语
本文对快走丝线切割机床加工质量及工艺参数选择进行了探析，对影响切割机床加工质量的因素进行了分析，通过进行工艺实验，建立了工艺参数库，以指导企业有效的开展生产。
参考文献：
[1]张学仁.数控电火花线切割加工技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.
[2]Albert.Wire EDM in the Extreme. Modern Machine Shop，1997（2）
篇7
关键词： 线切割 设备加工 双元三创 工学结合 校企合作
一、问题提出与研究意义
创新作为知识经济的主要特征已经逐步成为社会的共识，某些企业正面临发展的转型时期，企业的发展创新离不开一批具有创新精神和创新能力的蓝领工人，这就需要中职教育积极开展“三创”教育，“三创”教育的成效直接关系企业的发展。中职学校的“三创教育”的宗旨是采用创意、创新、创业与职业教育相结合的方式培养学生，这与企业的需求相吻合。在“三创教育”作用下的校企合作模式中，学生、学校和企业之间相辅相成且相得益彰。当下，国家教育部大力提倡创新教育中职学校对学生创新意识和创新能力的培养尤显重要。近几年来，学校一直致力于“创意、创新、创业”的教育，也取得了一些成绩，学生的创新意识明显增强。由学校牵头、企业共同参与，带领学生一起探索解决企业实际问题，使企业受益，结合学校“三创”教育，为今后学生在实习就业中运用创新理论谋求发展提供借鉴。
我校机电专业学生在合作企业进行实习时发现，线切割设备在当地企业运用广泛，但是普遍存在加工效率不高、材料损耗大、二次回收不到位等缺点，具有较大的改进空间。本文在探索企业创新之路时将该过程中的节能环保技术作为重点，寻找合适的突破口。在校企合作模式下，学生、学校和企业可共同参与到这套线切割设备的技术创新中，进行研究设计，最终达到互惠互利的共赢局面。
通过校企合作培养模式，切实可行地提高中职师生创新水平，力争在全国创新设计比赛中取得优异成绩，让更多更优秀的比赛选手参加各级各类创新比赛，争取在国家级比赛中产生金牌选手。同时，这种培养模式，对其他专业的训练也有可借鉴之处。企业从中可获得学校的科研支持和政府在节能环保方面的政策支持，填补相关领域的空白，提高经济效益，扩大自身影响力。
二、“双元三创”人才培养模式构建与内容
（一）“双元三创”人才培养模式简介。学校依托校企合作，大力推行工学结合人才培养模式改革，结合省级机电专业示范建设，针对某一岗位（群）的任职要求，将创意、创新、创业的“三创”教育渗透于专业技能知识教学中，探索出一套企业“元”和学校“元”共同参与培养人才的实践体系，构建实施保障体系和激励体系，逐步形成“双元三创”人才培养模式，最终使学生不仅较出色地胜任岗位，而且知识层次、职业素养及职业能力、创意能力、创业能力和创新能力均获得全面提高，达到“校企融合、工学结合”的职业教育目的。
本模式的运作遵循“企业出题，学校选题，教师析题，学生解题”的原则，跳脱出单纯的“传道、授业、解惑”的学校角色，在教育过程中使用企业环境，为解决企业实际问题而培养学生，使学校和企业的沟通交流更顺畅，实现校内基地生产化和校外基地教学化，使企业认可职业院校的教育功能且愿意参与到学校的人才培养过程中，从而弥补经费的不足，克服实践场所缺乏的弊端，借助企业资源提高学生和教师的职业能力和职业素质，使学校输出的人才满足市场需求。企业专家及时反馈技术的发展变化，帮助校方及时调整人才培养模式，使学校的教学内容更适应市场和企业的需求，使人才培养模式发生明显变化。通过例会制度及校企督查，不断调整教学要求，使之始终与产业专业发展实际对接。最终，本模式将检验成果的选择权交予市场，由市场鉴定校企合作的成效和人才培养模式的优劣。
（二）“双元三创”人才培养模式内容。该模式不仅适用于线切割设备的开发设计阶段，还适用于设备的实验、制造和销售等各个阶段；不仅涉及设备本身的研发，而且涉及相关过程与“三创”教育的互动机理。为探索由此带来的师生、校企及学校与社会的合作模式中的不确定性与复杂性，本文将对该模式中的各主体、各维度及主体与维度的交互关系进行研究，并在该模式下对线切割设备进行创新性研发，设计制造张紧力调节装置和环保滤水箱，挖掘并分析过程前后产生的各类数据，构建相应的原始数据库和实验数据库，形成适应市场需求的方案库，最终制造完成线切割设备，如图1所示。
图1 “双元三创”模式下线切割设备创新研究与实践的主要内容
1.校企合作模式的方法研究
以企业生产加工中产生的实际问题为线索，从多维度、多元主体互动角度，探索师生、校企及学校与社会的合作模式，如图2所示。通过一系列机构改进，控制系统创新，合作运行，实现学校教师理论知识的转化、企业生产实际经验转化，工人师傅直接间接经验吸取，加强校企合作，促进学生创新意识的发展。在该模式中，“三创”思想和节能环保要求作用于整个模式内的各个环节。为了更好地发挥校企合作模式的积极效应，本文将研究“三创”思想和节能环保要求在新环境新问题中对多元主体的作用机理，为日后教育改革提供借鉴。
图2 校企合作模式的研究内容
2.校企合作模式下的线切割设备研发
线切割设备的设计是个与市场交互的动态过程，而参数和结构确定需要进行大量实验和模拟，因此，线切割设备的研发具有不确定性和复杂性。本文将根据线切割设备的特点及节能环保的要求划分为两个主要研究部分，分别是张紧力调节装置和环保滤水箱。在研发过程中，以市场需求为引导，以现场实际情况为依据，提出合理的张紧力调节装置和环保滤水箱的技术措施，有效收集和分析实验数据，最终确定优化方案。同时，以设备研发为主线，在不同阶段建立相应的原始数据库、实验数据库和方案库，剖析不同库间的相关性，为日后设备的研发提供技术和数据支持。
（三）“双元三创”人才培养模式实施。线切割设备中的钼丝控制子设备和水处理子设备是至关重要的两个部分，相应的技术路线如图3所示。在研发过程中，首先要对原有企业产品数据进行分析和挖掘。企业原先的产品数据凝聚了以往的技术经验，具有重要的研究价值和参考价值，在图3中表现为原始数据库。其次，在原始数据分析与挖掘的基础上进行张紧力调节装置和环保滤水箱的创新性设计，在设计过程中产生的新数据是不可替代的宝贵经验，在图3中表现为经验数据库。在设计过程和优化方案成型期间，需要对实验数据进行反复分析，并再次反馈到创新性设计中，形成循环往复的研发过程。最终，根据市场的不同需求确定相应的方案库，完成线切割设备的整体研发。
图3 线切割设备创新研究实施步骤
根据已经进行的实验研究，线切割钼丝自动控制器设备的创新性研发主要内容集中在设计一种能对钼丝起到提供智能修正和张力稳定作用的张紧力调节装置。
该装置是一种线切割钼丝张紧力自动控制系统，由若干导轮、电脑芯片、探测传感器组成。该装置具体原理是将钼丝在探测传感器上的信号传输给电脑，经过处理将符合要求的指令传给伺服电机，要求钼丝张紧力稳定在一个可量化的范围内，从而提高加工精度，表现光洁度、钼丝的使用寿命，增加电流，加快加工速度。根据上述原理，在具体研发中分为三大步骤（如图4所示）：（1）根据市场需求和企业现场实际选择传感器；（2）设计张紧力调节装置的各部分结构；（3）设计装置电路。其中部分内容根据实际情况进行调整，使时间利用率最大化。
图4 张紧力调节装置研发步骤
经创新设计后的装置具有如下特点：（1）钼丝减少抖动；（2）自动紧丝功能。确保切割时的效果始终如一；（3）减少短路引起的过电流烧丝，延长钼丝的使用寿命；（4）适用高厚度的物件加工，不容易断丝。
水处理设备的创新性研发主要内容集中在环保滤水箱的设计，以改变传统滤水箱吸屑力不强、油污布满机器不环保的现状。
“双元三创”模式渗透于整个线切割设备的研发过程。对于该模式的运行步骤，首先，探究各主体的特点及主体间的互动机制；其次，模式中的各维度的特点及维度与主体间的互动机制；最后，理论联系实际，探究线切割设备创新研发过程中的“双元三创”模式运作方式和特点。
三、“双元三创”模式运作方式和特点
（一）以赛促教学，积极开拓校企合作新模式。结合学生特点，培养学生的竞赛意识，积极组织学生参加各类专业比赛，以赛促学。以线切割设备加工的校企合作为契机，教师在首届浙江省中等职业技术学校教师创新大赛中获得一等奖，在宁波创新创业比赛中获得金点子奖，申请多项专利。“双元三创”人才培养模式的建立，使得学校在教学管理、技能培养和职业素养的培养上，充分利用从合作企业学到的先进管理经验和管理模式，不断规范教师的教和学生的学，实现学校育人与企业用人的无缝对接。
（二）以教研促教改，面向市场育人才。在课程体系中引入行业标准，在教学中引入企业资源，面向岗位需求培养学生技能，考证竞赛相结合，最终用市场反馈检验成果。多维交互式合作体系的构建有利于发挥职业教育在知识与技能、过程与方法、校企合作方面的目标导向作用，有利于促进学生创新意识的发展，有利于促进学校与企业、学校与社会的沟通与交流，有利于增强职业教育的吸引力，提高社会（企业）对职业教育的认可度。本模式引入真实市场需求，吸收教学改革研究成果，改善人才培养模式，发挥中职院校人力资源优势，提高对外技术服务的附加值，形成“企业主导、师生参与、校内实施、市场应用”的产学研校企合作新途径。
（三）提高企业效益，降低育人成本。企业追求经济效应，我们追求成才效应，两者“结合”的完善程度决定着产教结合的总体水平。出于企业以营利为目的的特殊性质，学校采用“先切入后扩展的方法”，在校企合作的前期不伸手向企业要一分钱，而让企业以人力资源、技术资源或物质资源方式参与，利用企业的资源优势，争取企业的资源投入。企业在尝到“甜头”后，投入资金于校企合作中，使生产反哺教学成为可能。此外，校方作为资金的使用方，建立线切割设备研发中心，提高各方资金的使用效益，确保人才培养、科研和人才队伍建设等方面的资金投入，使合作各方投入的回报率最大化，以吸引更多资金。
（四）构建优质创业平台，铺实学生就业之路。校企共建、派遣名师授课，引进NFTE（全球创业指导基金会）创业课程，升格“三创”讲座课程为中职教育主干课程，加大学生创新能力培养力度，构建专业“三创”教育平台。建设“三创“创业谷，以政策、资金和场地扶持，构建学生创业就业素质拓展平台。学生积累工作经验，学有所用，用有所去。
四、结语
“双元三创”的人才培养模式形成了以企业需求出发――融产教研为一体――为地方经济服务的良性循环，为同类学校实施校企合作提供了理论依据，具有参考和借鉴价值。该模式的运行使学生岗位适应性不断增强，就业质量不断提高。同时，学校从课程改革入手，在日常教学活动中渗透“三创”教育。学校在高一、高二、高三阶段分别安排“创意教程”、“NFTE（全球创业指导基金会）创业”、“创业就业指导讲座”等必修“三创”教育课程。
参考文献：
[1]庄开刚.论“三创教育”在中职教育中的渗透.中等职业教育期刊，2012（5）.
[2]方彦军.“三创教育”的研究与实践.中国科教创新导论，2010（8）.
篇8
关键词：数控多线；切割技术；发展趋势
中图分类号：X703文献标识码： A
1引言
随着人类社会的进步和日益发展的需求，能源作为推动社会快速发展的重要作用而被全球所关注。尤其是当人们普遍认为地球上有限的资源终有终结的一天时，科学家们无不把许多精力用在了寻求新能源的领域。如水力发电、风力发电、太阳能发电等。近年来，太阳能的应用越来越广。对于这取之不尽，用之不竭的太阳能，让全人类的目光都聚焦在这里，使硅片加工业也随之兴起，从而使光伏产品得以高速发展。然而，对于硅材料的加工要求也越来越高，超薄硅片的切割技术，打破了传统锯片加工的形式，采用多线的加工方法引领当今硅片生产的潮流，硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术。
在一个国家国民经济的发展中，电子信息产业是龙头，而集成电路产业则是整个电子信息产业的核心和基础，集成电路产业的振兴对一个国家的经济发展有着重要的战略意义。目前，IC(Integrate Circuit 集成电路)正向着 VLSI(Very Large-Scale Integration 超大规模集成电路)/ULSI (Ultra Large Scale Integration)方向发展，对半导体加工设备的精度、效率、加工件的几何规格及切片的厚度、平行度、表面微观质量等主要指标均提出了更高的要求。同时，随着国际上硅原材料价格不断上涨，减少加工时的损耗就是降低了加工成本，因此，对加工损耗也提出了更高的要求。
IC的加工过程一般包括：（1）硅棒磨圆；（2）切边；（3）切片；（4）倒角；（5）研磨；（6）倒棱；（7）抛光；（8）清洗。其中切片加工工序是至关重要的一道工序，其主要工艺要求为：高效率、低成本、窄切缝（材料利用率高）、无损伤、无环境污染等，切片质量直接影响着IC的加工质量和成品率。传统的硅片切片方式是内圆切割，工件与刀具之间为刚性接触，机床的运动精度、刀具的几何精度以及工艺过程中产生的力、热、振动等，都影响切片质量，采用内圆切割工艺切割的硅片会产生较大的翘曲变形，硅片表面还会残留切痕和微裂纹，硅片内部损伤层较深，在研磨过程中很难消除，增大了碎片的可能性。多线切割方式已经取代了内圆切割方式成为硅片加工方式的主流，这种切割方式利用金属线的单向或者往复高速运动，把磨料带入加工区域进行研磨切割，将半导体材料一次同时切割成数百片薄片。多线切割方式具有加工精度高、切割效率高、节约原材料等优点。
随着多线切割技术的成熟和不断发展，其高精度、高效率、低损耗的优点使其应用范围从单纯的半导体单晶硅加工扩大到太阳能多晶硅、石英晶体、宝石、玻璃、及压电陶瓷加工行业。
2数控多线切割技术要点
所谓硅片切割就是用线切割的方式把硅棒切割成一定厚度的硅片，硅片厚度一般在0.18mm-0.20mm 左右，有时在切割中还要进行厚度转变等，为了在一块硅片上最大限度地切割出尽量多的硅片，尽量提高产量，减少晶体硅原料的用量，必须解决切割技术中的重要问题。
多线切割原理是使用钢丝线带动砂浆中的碳化硅微粉，对硅进行切断的一种加工方法。在加工过程中，高速旋转的导线轮带动钢线以一定的压力压在被加工的硅体上，同时，在切割部位喷淋一定量的砂浆，使其中的碳化硅微粉悬浮在钢线上，在钢线高速运动的同时，通过碳化硅颗粒对硅进行磨削，从而使硅体被切开，实现切断、切方、切片等加工工艺。多线切割技术中，利用钢丝在导轮上刻上精密的线槽，线槽的精度要与所使用的切割线的直径相匹配，四个顺序缠绕的导轮的线槽上下平行，钢线通过线槽形成两个两个平行线网，两个上下平行的线网就可以确定硅片的切割厚度和切割锯痕的宽度。导轮的旋转是利用发电机来带动的，导轮旋转可以带动切割钢线高速运行，运行速度每秒可以达到10米到20米之间。喷砂机在工作台旁边喷出砂浆，砂浆均匀地布局在线网上，通过金属丝的高速运行，给碳化硅研磨料提供动力来进行硅片的切割。已经放出或用过的钢线利用收线轮收集，然后利用放线轮将新的钢线放出。导轮间的空间和工作台的垂直形成共同决定切割晶棒的直径最大值，比较常见的是150mm-200mm的单晶棒料，而且，随着目前切割技术的不断进步，300mm的硅片生产也有较快的发展。
多线切割比内圆切割有着明显的优势，下面就对两种技术进行比较说明。
首先，多线切割比内圆切割的效率高，每次切割的数量可以达到几千片，切割速度在300平方英尺／小时到2000平方英尺／小时之间，相比之下，内圆切割的效率就小多了，每次只能切割出一片。
第二，多线切割的材料消耗少。多线切割的切割用料只为内圆切割用料的60%。
第三，利用多线切割可以最大限度的降低硅片表面的损坏程度。
第四，多线切割精度高，硅片较薄，同一块硅棒，利用多线切割法可以切出更多的硅片，有较高的收得率。
第五，多线切割方法的加工硅锭有较大的直径，便于生产和使用。
同时，多线切割也有很多缺点和不足：
首先，在调节切片厚度时困难较大，难以再切割中进行有效的检测和质量控制；而由于内圆切割方法每次只切割一片，因此也就方便随时进行质量、厚度检测，对每片都方便进行晶体状况和厚度的调整。
第二，多线切割要就较高的切割成功率，如果出现断丝等状况，就会导致晶棒报废，因此有较大的风险。
第三，生产成本较高。切割使用的金属线只能使用一次，且价格较贵，而内圆切割片机的价格则远远低于线切割机的价格，一般前者价格是后者价格的三分之一左右。切割钢丝非常细，直径只有 70μm-160μm，它是利用含碳量极高的钢线材加工而成的，切割钢丝强度高、尺寸精度准确，且在表面镀有黄铜。因此切割钢丝有较小的切割损失，同时又较高的切割率和更加平整光滑的切割面。切割钢丝在半导体切割、集成电路切割、水晶切割等硬质、脆质材料的切割中有重要的应用价值。
3数控多线切割技术发展趋势
国外数控多线切割机床已经发展到了第四代产品，国内多家企业正在研究开发第三代数控多线切割机床。为了满足大直径半导体硅片的加工要求，数控多线切割机床正朝着不断增大切割加工尺寸、提高切片质量、切割效率、运行稳定性、智能化水平等方向发展。
我国正致力于开发第三代数控多线切割机床，主要用于半导体单晶硅材料的切割，其基本特征：最大加工尺寸820 mm×220 mm×220 mm；张力控制精度：小于0.5N；钢丝运行速度：最快900 m/min；最小切片厚度：0.1 mm；单片平行度≤0.005mm；使用切割线直径：φ0.10～φ0.18mm；切片速度：0.01～999.9 mm/min。
主要攻克的难点包括多线切割机床张力控制技术，高速主轴技术，多传感器智能检测技术，故障自诊断技术。张力控制是多线切割机床的核心技术之一。在切割过程中，切割线的张力一般设定在25～30N，切割线单向或者往复运动完成切割动作时，张力必须保持稳定。张力稳定性将影响切割过程中切割线的抖动，直接影响加工质量；同时，张力稳定性也决定了切割线的稳定性，因为如果在切割过程中由于张力不稳定而造成断线，则将损失掉成百上千片的切片，造成巨大的经济损失。高速主轴技术是实现高速加工的主传动部分，散热和是高速主轴技术的两大难点。在主轴高速运转的情况下，主轴轴承将产生大量热量，如果不能保证散热能力，则会降低轴承的寿命和加工精度，甚至损坏轴承和电机等；高速主轴的也是一大难点，为了减小轴承内部摩擦和磨损，降低发热量，必须要有良好的机构。目前主要的方式有：脂、油雾、少油 3 种。其中少油是一种新型的方式，具有供油量精确，散热效果好，油利用率极高，无环境污染等特点。多传感器智能检测技术是大型数控多线切割机床必须解决的技术难点。主要包括：张力检测传感器，切割线偏转传感器，断线检测传感器，工作台异常检测传感器，排线器异常检测传感器等。这些传感器是相互联系的，如何接收众多传感器的反馈，实现对多线切割机床系统的稳定可靠的控制，是在大型数控多线切割机床的研制中必须解决的问题。故障自诊断技术是大型数控多线切割机床智能化的重要部分，在发生故障时，系统可根据监测的结果进行故障定位，并给出实时处理方案, 提高了系统的安全性和稳定性。系统故障自诊断技术实现故障检测、故障报警、故障存储、故障处理等功能。此外，针对国际上数控多线切割机床的发展趋势，可以增加自动绕线功能，以提高设备自动化水平，节约人工手动绕线的时间，提高生产效率；研究砂浆中研磨材料配比以及供砂方式，可以提高硅片的加工质量；增加设置硅材料回收装置，将被切割下来的硅材料从研磨液中分离出来供再次利用，进一步降低切割的损耗。
国产第三代数控多线切割机床的研制成功，将会打破国内φ200 mm硅片生产线上的最后一个瓶颈，打破国外产品市场垄断，降低IC行业购置和运行成本，具有巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]任丽.超薄太阳能硅片线切割工艺中悬浮液特性研究[J].太阳能学报，2008,03
篇9
Abstract： In view of the problems of broken wires in the process of high-speed wire cutting， this paper analyzes the cause mechanism of broken wire and important factors of the broken wire in detail and puts forward the preventive measures of broken wires in the process of high-speed wire cutting by the experience.
关键词：高速走丝线切割；断丝；防范
Key words： high-speed wire cutting；broken wire；prevent
中图分类号：TG484 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）34-0112-02
0 引言
电火花线切割是特种加工中应用比较广泛的一种加工。其机床按电极丝运动速度的不同可分为高速走丝电火花线切割机床和低速走丝电火花线切割机床，其中高速走丝电火花线切割机床因其操作简单、成本低等优点而被高校实习普遍采用。但是高速走丝线切割加工经常会出现断丝现象，断丝影响了加工表面质量，降低了加工效率，频繁的断丝还会导致工件报废。断丝成了高速走丝线切割加工工艺发展的重大阻碍[1]。
东北石油大学工程训练中心拥有4台高速走丝线切割机床，主要应用于学生的工程实训。在实训过程中经常出现断丝现象，影响实训的顺利进行。经过我校教师多年的潜心研究，目前已经很好地控制了断丝问题。下面根据我们的经验分析断丝的基理和防范措施。
1 断丝基理分析
高速走丝线切割加工中产生的断丝，一般分为两种情况，即正常磨损断丝和非正常断丝[2]。正常磨损断丝是指在加工中由于放电腐蚀导致电极损耗，电极丝逐渐变细，直到最后电极丝不能承受正常的能量负载而烧断。通过合理选择影响加工的因素可以适当的延长电极丝的使用寿命。非正常断丝则是指由于加工中某些因素导致切割过程不稳定、高频电参数设置不合理使放电不稳、工作液浓度配置不当，以及加工条件的变化和漂移等原因造成的断丝。非正常断丝对工件的加工质量和加工效率产生很大影响，应尽量避免。
2 非正常断丝分析和防范
加工过程中产生的非正常断丝的因素有很多，其主要原因是加工过程不稳定所致，所有引起加工不稳定的因素都可能导致断丝。
2.1 高频电源参数引起的断丝分析与预防措施
高频电参数的选取直接影响到高速走丝电火花线切割加工的工件表面质量和加工的速度，而在加工中表面质量和加工速度又是相互制约的，所以在加工时电参数的选择以及相互之间的协调非常重要，主要包括脉冲宽度、脉冲间隙和脉冲强度。脉冲宽度与脉冲间隙比值要合适，如果比值过大将明显降低切割速度，影响连续进给，破坏加工的稳定性；比值也不能过小，脉冲间隙过小，工作液来不及进入缝隙恢复绝缘，很容易造成电弧短路而造成断丝。在选用较大的脉冲强度时会使加工速度变快，但加工表面粗糙度值大，使加工不稳定性增加，也会造成断丝。在加工中产生断丝时，先排除是否因其它原因造成断丝，若判断是电参数选择不当，要尽量选择较低的峰值电流，调小脉冲宽度的同时增大大脉冲间隔，这里要注意，脉冲间隔不能太大，否则会使放电进给不能连续，产生断路而停止切割。一般情况下，脉冲宽度与脉冲间隔的比值选取在1：3～1：5之间。
2.2 进给速度不当引起的断丝与预防措施
加工时工作台进给速度是否合适也是造成断丝的重要因素。进给速度过快，会频繁的出现短路现象，加工工件表面出现不稳定的条纹痕迹，上下断面呈现烧伤现象，加工工件表面呈现焦褐色，一方面加工效率下降，另一方面极容易出现断丝情况；进给速度太慢，加工经常空载，极间将偏于开路，会出现时而开路时而短路现象，特别是在加工厚工件时，更易断丝。一般电极丝进给速度通过调整参数中的变频（CF）数值来控制，进度速度要与电极丝腐蚀的速度相适应，同时还要考虑工件的厚度。当工件厚度小于10mm时，进给速度可以适当增加，变频（CF）数值范围可调至75～90之间；加工厚度大于50mm的工件时，要相应增加脉冲强度，变频（CF）数值要尽量调小，一般不超过60，使进给速度变慢，这样既可提高加工效率又可防止断丝。
2.3 电极丝张紧力的影响与预防措施
在加工过程中，电极丝张紧力的大小对其使用寿命和出现断丝现象具有一定的影响[3]。电极丝张紧力过于松会造成加工时电极丝抖动，加工表面精度下降，严重时电极丝跳出导轮槽，出现断丝。因此，电极丝张紧力的大小应根据电极丝材料性能和直径的不同，在电极丝抗拉强度允许的范围内应尽可能大一些，从而达到较好的切割质量。需要注意的是电极丝都具有一定的延展性，在使用一段时间后，在拉力作用下被拉长使电极丝松动，应及时进行紧丝，避免造成断丝。
2.4 工作液浓度和导电率的影响
电火花线切割加工时需要用专门的乳化液配制，主要起冷却、绝缘和冲刷的作用。工作液的浓度和导电率对加工过程中放电是否平稳起到一定影响。工作液浓度过高，致使溶液的导电率变小，火花放电产生大量气泡，导致电弧放电在空气中进行，而工作液起不到放电介质和冷却作用，电极丝在持续高温下加速消耗最后烧断。工作液浓度过低，其导电率变大，在加工时会经常出现短路现象，影响加工表面质量和加工效率，当脉冲电流过大时，将烧断电极丝。因此，工作液要满足使加工过程稳定并具有一定的绝缘强度，配制时一般按浓度5%～10%配制。在加工过程中可通过产生火花大小得知工作液导电率变化，从而适当调整。
2.5 工件变形或受污、有夹渣或成分不均造成断丝与预防措施
加工时工件自身的组织、性能、形状大小也会影响电极丝的正常工作。当切割厚度较薄的板材工件时，工件切开后部分产生错位变形，容易将电极丝夹住，导致断丝。此时，可以通过调高峰值高频电流，增大脉冲宽度的方法，使电火花间隙加大，或用较粗的电极丝切割薄件等方法防止断丝。对于含有残余应力较大的工件，在切割时工件切开部分变形也会夹断电极丝。此时，应考虑消除工件残余应力措施及正确选择切入口和切割路线[4]。当工件表面存在毛刺、铁锈和污物时，容易造成集中放电或是放电不连续，出现刮丝或撞丝现象而引起断丝。所以，线切割加工前要清除起始位置的毛刺和飞边，如果工件表面有铁锈或污物，须清理干净，然后进行加工。加工时若多次在工件同一区域产生断丝，加工条件改变后仍不见效，此时很可能是工件材料有夹渣、成分不均引起的。可采取增大电流幅值和脉冲间隔，减小脉冲宽度，如果允许降低工作液浓度，让电极丝缓慢的切割通过此难加工区域，然后再调节到正常的加工速度进行切割。
3 结束语
在加工中，导致电火花线切割断丝的因素是多方面的，通过实践分析找出断丝的原因，采取有效地预防和排除断丝方法，可有效地提高电火花线切割的加工精度、加工质量和加工效率。
参考文献：
[1]赵万生.先进电火花加工技术[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]张健.高速走丝电火花线切割加工断丝解决方案实证[J].科技传播，2010，11（08）：6-8.
篇10
关键词：高职；数控线切割；实训；实际问题
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.006
1 引言
近年来，为了响应国家中国制造2025的重大战略，提高生产一线数控技术工人的技术水平迫在眉睫。高职院校的数控实训教学任务是培养基本功扎实的数控技术、技能人才，以适应当前社会需求。而数控实训教学是培养人才的重要环节。数控线切割实训在高职数控类实训中必不可少，在该类实训过程中，学生根据教室布置得实训任务，在教师指导下可以按进度完成，但是如果遇到一些实际问题需要进行解决时，学生往往显不够自信。
本文以数控线切割实训中的一个典型的实际问题为例，介绍了该问题的处理和解决办法，旨在引导学生学以致用，最大程度的的理解和掌握所学知识和技能。
2 问题描述
在生活中，人们在家里卫生间、阳台、厨房等地为了方便下水，都有可能会安装地漏。但是，在有的地方安装的地漏，需要接一个弯管，用来连接洗衣机等其他装置。如果地漏上方的遮罩中间没有通孔，或者通孔尺寸不足，就无法正常的安装弯管。对于这种生活实际问题，需要利用数控线切割机床给据弯管的孔径尺寸对地漏上方的遮罩进行重新开孔处理。只要所开孔的尺寸合适，大于或等于弯管孔外口径，就能保证弯管通过地漏上方的遮罩。实物图片如图1所示。
3 问题解决途径
针对该实际问题，应该在学生掌握基本数控线切割加工知识的基础上，培养学生学会分析实际问题的能力。首先必须对问题进行分析整理。第一，需要开孔的是一个地漏上方的遮罩，因为该接个尺寸不大，厚度较小，所以在线切割机床上装夹必须采用压板，悬臂装夹。第二。由于遮罩并不是完全封闭，中间有下水用的空隙，所以可以找一个合适的位置进行穿丝，进而进行线切割加工。第三，为了使弯管能顺利通过遮罩必须保证正常的配合，可以使需开孔的尺寸大于弯管外径尺寸1毫米左右。
根据上述分析，可以编制加工工艺，绘制加工图形，做好加工准备，如图2所示。
将加工之后，已开孔的遮罩能与弯管正常配合。如图3所示。
4 结论与展望
本文就以数控线切割实训中遇到的一个典型的实际问题为例，详细介绍了该问题的分析、处理、解决方法步骤，能够有效地让学生w会学以致用，帮助学生更好的理解和掌握所学的数控线切割基本知识和技能，简便实用，可操作性强，具有一定的现实指导意义，也为同类学生实训解决一些实际问题提供了有效地参照依据。
参考文献：
[1]李玉龙，廉良冲.数控线切割加工复杂文字的编程技术研究[J].新技术新工艺，2012，08，25 .
[2]周信安，张立昌.数控加工实训第二版[M].西安交通大学出版社，2015（06）.
