高職院校電火花線切割的應用

蔣毅

摘 要：慢走絲電火花線切割由于擁有較好的經濟型，已在許多的中高職院校進行教學，通過對慢走電火花線切割介紹使學者更加了解此類設備的應用。

關鍵詞：慢走絲電火花線切割；程序編寫；合格的應用型人才

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

0 引言

隨著現代加工業的發展，傳統的車、銑、磨、焊等傳統加工工藝已經遠遠不能滿足實際生產的需要，很多傳統的生產工種已逐步被自動化以及特種加工所替代。其中數控車床、數控銑床、機器人焊接、電火花線切割加工等設備在現代生產當中已經使用十分廣泛。工業的轉型升級必然會引起職業教育的轉型升級。職業教育只有緊跟著工業發展的步伐，才能明確自己發展的方向，才能培養出適合社會發展的適用性人才。這要求高職院校在指定人才培養方案，設立教學課程時，必須緊隨實際生產需要，購買相應設備，開設相應課程，進行相應教學。

1 電火花線切割的原理及分類

電火花線切割作為特種加工的一個重要組成部分也被廣泛應用，其加工原理為：通過在加工鉬絲和工件之間形成電場，使自由正離子和電子在電場中積累，很快形成一個被電離的導電通道，同時兩板間形成電流，使粒子間發生無數次碰撞，形成一個等離子區，并很快升高到8000°C到12000°C的高溫，使工件表面瞬間局部熔化，同時由于電極和電介液的汽化，形成一個氣泡。然后電流中斷，溫度突然降低，引起氣泡內向爆炸，產生的動力把溶化的物質拋出彈坑，并被電介液排走。在經過半個多世紀的發展，電火花線切割不需要制作專用電極，便于加工形狀復雜的工件，更能完成傳統工藝難以完成的異形工件，并且具有加工精度高、材料浪費少等優點，故而運用極為廣泛。根據走絲速度可分為高速往復走絲電火花線切割機俗稱“快走絲”、低速單向走絲電火花線切割機俗稱“慢走絲”和立式自旋轉電火花線切割機三類。而慢走絲電火花線切割由于擁有較好的經濟型，被廣泛運用，如今已經作為一門專業課程在許多的中高職院校進行教學。電火花線切割的教學也主要設計兩個板塊：程序編寫及實訓教學。

2 電火花線切割編程的發展

電火花線切割程序編寫主要運用在電火花線切割的早期加工中，當時計算機處于欠發達時期，還未充分運用于電火花線切割編程中，電火花線切割由編程人員人工編寫，再導入加工設備進行加工。在計算機已經高度發展的今天，電火花線切割的程序編寫也主要由計算機生成。在生成程序時，操作人員只需完成加工圖形的繪制，完后自動生成3B或其他加工程序即可！但是在實際教學中，電火花線切割程序編寫并未淘汰，甚至是教學重點。原因也很簡單：職業院校作為傳授職業技能的學堂，不能讓學生只知其然而不知其所以然，否則便成了鸚鵡學舌。通過電火花線切割的編程教學，能使學生對電火花線切割的加工原理理解更加深入，對整個系統加工更加全面，有利于問題的分析。

3 電火花線切割編程的教學

電火花線切割加工教學另一個重要的教學環節便是其實訓教學。通過該階段的學習不但可以將之前所學的理論知識和編程知識運用到實踐操作當中，而且可以掌握零件加工的繪圖編程、機床操作，和進一步了解零件的加工工藝，通過這一階段的學習，讓學生擁有獨立完成電火花線切割加工工件的能力。在進行電火花線切割加工的實訓教學當中，首先學習的是電火花線切割的設備。電火花線切割設備又主要分為兩個板塊：操作系統和加工機床。

在計算機已經高度發達的今天，電火花線切割的編程已經由人工編程轉變為計算機編程，操作系統主要功能便是通過繪制加工軌跡，從而自動生成3B或者其他線切割加工程序，再將程序通過數據線傳給加工機床。電火花線切割操作系統與普通計算機相比并無太大卻別，主要區別是在傳統計算上的PCI插槽上安裝一塊電火花線切割編程控制卡。電火花線切割編程控制卡在整個操作系統處于核心地位，它負責電火花線切割加工的程序編程、加工參數的控制以及數據的傳輸，可以顯示加工圖形及加工數據等功能。通過該階段的實習，要求學生具有獨立繪圖編程、合理選擇加工參數、熟練掌握操作系統的能力。

4 電火花線切割的實訓教學

慢走絲電火花線切割設備的加工機床是整個電火花線切割加工的終端，是直接進行加工的設備，它主要由排絲筒、電氣部分、機械部分以及工作液系統組成。排絲筒用來儲存鉬絲，通過排絲筒往復轉動達到鉬絲循環使用的目的，從而大幅降低了加工成本。電氣部分包括機床電路、脈沖電源、驅動電源和控制系統等組成。機床電路主要控制運絲電動機和工作液泵的運行，使電極絲對工件能連續切割。脈沖電源提供電極絲與工件之間的火花放電能量，用以切割工件。機械部分是電火花線切割的基礎部分，機械系統由機床床身、坐標工作臺、運絲機構、線架機構、錐度機構等組成，機床精度不但直接影響到機床的加工精度，更加直接影響到鉬絲的使用壽命，如若機械部分精度不夠，在加工的時候便不能保障鉬絲導輪在絕對的直線上，從而使鉬絲快速磨損導致加工中途出現斷絲情況。工作液系統一般由工作液箱、工作液泵、進液管、回液管等組成，主要作用是集中放電能量、帶走放電熱量以冷卻電極絲和工件、排除電蝕產物等。

本階段的實習首先便是上絲、穿絲、緊絲和加工四個階段的教學。上絲即是將鉬絲從鉬絲卷上有序的纏繞在鉬絲同上，不能出現疊絲的現象。所謂疊絲便是先出筒的鉬絲被壓在后出筒的鉬絲下面，會在很大程度上降低鉬絲使用壽命，導致鉬絲過早斷裂。當鉬絲排列在卷筒之后，清理出絲頭，使鉬絲有序的穿過機械部分的各個導輪稱之為穿絲。穿絲之后緊接著便是緊絲，使鉬絲處于緊繃狀態，否則加工過程中，鉬絲會出現彈跳情況，不但影響加工精度，更有可能在彈跳過程中鉬絲與工件接觸，形成短路，電場消失，使加工停止。當上絲、穿絲、緊絲、編程、參數設置完成以后才能進行加工。

電火花線切割加工現已經運用到許多加工行業當中，作為職業院校也必須根據社會、企業的需要培養出急需的電火花線切割操作人員、編程人員、維修維護人員，只有培養出了合格的專業技術人員才能滿足生產需要，才能更好的為社會、為工業的發展做出自己應有的貢獻！

參考文獻：

[1]王瑞金主編.特種加工[J].北京：機械工業出版社，2011.

[2]徐峰主編.數控線切割加工技能實訓教程[S].北京：國防工業出版社，2005.