工作台   
工作台又称切割台，由工作台面、中拖板和下拖板组成。工作台面用以安装夹具和被切割工件，中拖板和下拖板分别由步进电机拖动，通过齿轮变速及滚珠丝杠传动，完成工作台面的纵向和横向运动。工作台面的纵、横向移动都可以手动或自动。
走丝机构  
走丝机构主要有贮丝筒、走丝电动机、丝架和导轮等部件组成。贮丝筒安装在贮丝筒拖板上，由走丝电动机通过联轴器带动，作正（反）旋转。贮丝筒的旋转运动通过齿轮同时传给贮丝筒拖板的丝杠，使拖板作往复运动。丝架分上丝架和下丝架，用来安装导轮，调节导轮的位置。钼丝安装在导轮和贮丝筒上，开动走丝电动机，钼丝以一定的速度作往复运动，即走丝运动。如果上丝架带有十字拖板，则通过一对步进电机，可带动十字拖板，进而使导轮产生前后、左右的移动，与工作台拖板的运动有机配合，可加工出具有锥度的零件。
3．供液系统  
供液系统为机床的切割加工提供足够、合适的工作液。线切割加工中应用的工作液种类很多，有煤油、乳化液、去离子水、蒸馏水、洗涤液、酒精等，应根据具体条件加以选用。工作液的主要作用是：①对放电通道的压缩作用；②对电极工件和加工屑的冷却作用；③对放电区的消电离作用；④对放电产物的xx作用。
4．脉冲电源  
脉冲电源就是产生脉冲电流的能源装置。电火花线切割脉冲电源是影响线切割加工工艺指标最关键的设备之一。为了满足切割加工条件和工艺指标，对脉冲电源有以下要求：①脉冲峰值电流要适当；②脉冲宽度要窄；③脉冲频率要尽量高；④有利于减少钼丝损耗；⑤参数调节方便，适应性强。
5．控制系统  
机床的控制系统存放于控制柜中，对整个切割加工过程和切割轨迹作数字程序控制。
（二）机床和系统的性能
目前国内使用的数控线切割机床品种繁多，控制系统也不尽相同。但它们的组成部分和工作原理是基本一致的，只是具体的技术指标有所不同，系统的功能有强有弱。本书介绍的是北京电加工机床厂生产的DK7725B型数控电火花线切割机床。该机床在一般的线切割机床上增加了间隙补偿和锥度补偿功能，能方便地切割出不同间隙要求凹模和凸模，根据要求切割出锥度。钼丝采用快速走丝，并配有高频晶体管脉冲电源。工作台拖板导轨及贮丝筒拖板导轨均采用滚柱导轨的形式，移动灵活，轻巧，工作台的纵横向移动丝杠均采用精密的滚珠丝杠，由伺服电机带动。具有切割速度快，加工精度高等特点。
DK7725B机床采用SK-3型数控柜，控制坐标为X、Y、U、V四轴坐标，该控制柜使用自动程序和3B/4B程序，可对圆弧直线进行插补运算，并具有图形旋转、镜象对称、间隙补偿、CRT屏幕显示、公英制转换、断电保护程序等功能。自动程序功能可对一般图形进行简易编程，并存贮在计算机内。在切割控制方面，该数控柜采用双电位调节方式，具有较宽的适用范围，可实现超厚切割时的稳定进给。
（三）机床坐标系
与其它数控机床相同，数控线切割机床坐标系应符合国家标准，具体规定如下。
（1）刀具（钼丝）相对于静止的工件运动。
（2）采用右手笛卡尔直角坐标系。当我们面对数控线切割机床时。钼丝相对于工件的左右运动（实际为工作台面的纵向运动）为X坐标运动，且运动正方向指向右方；钼丝相对于工件的前后运动（实际为工作台面的横向运动）为Y坐标运动，且运动正方向指向后方。在整个切割加工过程中，钼丝始终垂直贯穿工件，不需要描述钼丝相对于工件在垂直方向的运动。所以，Z坐标省去不用。坐标原点就是切割加工的开始点。
当机床进行锥度切割时，上丝架上的十字拖板将前后、左右移动，这是平行于X轴和Y 轴的另一组坐标运动，称为附加坐标运动。其中平行于X轴的左右移动为U坐标运动，平行于Y轴的前后移动为V坐标运动。X、Y、U、V四个坐标运动的有机配合，就能加工出具有各种锥度要求的工件来。
二、线切割加工的原理
首先，操作者将切割工件的数控程序编制好（可以是手工编制，也可以是计算机自动编程），通过键盘（或穿孔纸带，或通讯接口）输入机床的控制柜，经图像模拟检验，确认程序正确（否则对程序进行必要的修改），即可开始切割加工。
将工件正确装夹在工作台面上，脉冲电源的正极接工件，负极接工具电极（钼丝）。在控制系统的控制下，钼丝以一定的速度往返运动，它不断地进入和离开放电区域；供液系统在钼丝与工件之间浇注液体介质（工作液）；工作台带着工件按照数控程序的指令作纵向和横向的运动。只要有效地控制钼丝相对工件运动的轨迹和速度，就能切割出一定形状和尺寸的工件。
三、线切割加工的应用范围
线切割加工为新产品试制、精密零件及模具制造开辟了一条新的工艺途径，主要应用于以下几个方面。
1．加工模具
适用于各种形状的冲模，调整不同的间隙补偿量，只需一次编程就可以切割凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等，模具配合间隙、加工精度通常都能达到要求。此外，还可以加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。
2．加工电火花成型加工用的电极  
一般穿孔加工的电极以及带锥度型腔加工的电极，对于铜钨、银钨合金之类的材料，用线切割；加工特别经济，同时也适用于加工微细复杂形状的电极。
3．加工零件  
在试制新产品时，用线切割在板料上直接割出零件，例如切割特殊微电机硅钢片定转子铁心。由于不需另行制造模具，可大大缩短制造周期、降低成本。另外修改设计、变更加工程序比较方便，加工薄件时还可以多片叠在一起加工。在零件制造方面，可用于加工品种多，数量少的零件，特殊难加工材料的零件，材料试验样件，各种型孔、凸轮、样板、成型刀具。同时还可以进行微细加工，异形槽的加工。
数控电火花线切割编程
DK7725B型数控电火花线切割机床可以使用线切割机床专用的3B、4B程序格式编程，也可以使用自动编程语句进行编程。其中，4B格式与3B格式比较，4B程序格式在圆弧程序（或引导线程序）中增加了圆弧半径R（或锥度切割比例）及补偿标志D或DD，从而增加了间隙补偿功能及锥度补偿功能，其余程序编制及计算与3B格式是基本相同的。除以上两种程序格式外，该机床还可用自动程序进行编程，此方法在编程时采用几何定义的方式，其线段的交点由计算机自动计算，共有十四条指令，编程较为简单，但不具有通用性，故在此不予介绍。
一、3B指令编程
3B指令用于不具间隙补偿功能和锥度补偿功能的数控线切割机床的程序编制。程序描述的是钼丝中心的运动轨迹，它与钼丝切割轨迹（即所得工件的轮廓线）之间差一个偏移量f，这一点在轨迹计算时必须特别注意。
（一）程序编制的基本规则
1．程序段格式
程序编制心须符合一定的格式，3B指令是一种使用分隔符的程序段格式，见表10-1。

2．坐标系
坐标系采用XOY平面直角坐标系。加工不同的基本轨迹（直线或圆弧）时，应取不同的坐标原点，但X、Y坐标轴的方向不变，只是坐标平移加工斜线ab时，如图10-2所示。坐标原点取在斜线的起点a；加工圆弧bc时，坐标原点取在圆心O1；加工直线cd时，坐标原点又应取在直线的起点c。
3．坐标值
数码X、Y分别表示X、Y方向的坐标值，不带正负号，取{jd1}值。加工圆弧时，以圆心为坐标原点，则X、Y为圆弧起点的坐标值；加工斜线时，以起点为坐标原点，则X、Y为斜线终点的坐标值。

4．计数与计数方向
选取X拖板方向进给总长度进行计数的称为计X，用GX表示；选取Y拖板方向进给总长度来进行计数的称为计Y，用GY表示。为了保证加工精度，必须正确选择计数方向，如图10-3a）所示，当被加工的斜线在阴影区域内，计数方向取GY，否则取GX；如图10-3b）所示，当圆弧的加工终点落在阴影部分，计数方向取GX，否则取GY。
5．计数长度
数码J表示某一个加工轨迹从起点到终点在计数方向拖板移动的总距离，称为计数长度。换句话说，计数长度就是被加工圆弧（或直线）在计数方向上投影长度总和。计数长度的计算，如图10-4所示。

当被加工的斜线在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限时，分别用L1，L2，L3，L4表示，如图10-5a）所示。对于平行坐标轴方向的直线段，为了区别于一般的斜线，把它称为直线，根据进给方向，直线加工指令的选择按图10-5d）的规定，且此时程序中应取X=Y=0。
当被加工的圆弧在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限，加工按顺时针方向运动时，分别用SR1、SR2、 SR3、SR4表示，如图10-5b）所示；当被加工的圆弧在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限，加工按逆时针方向运动时，分别用NR1、NR2、NR3、NR4，如图10-5c）所示。
圆弧可能跨越几个象限，此时加工指令应由起点所在的象限和圆弧走向来决定。例如加工图10-4a)中圆弧AB时，加工指令为NR4；加工图10-4b)中的圆弧AB时，加工指令为SR4。
（二）使用规则举例
【例10-1】 编制图10-6所示OA直线程序，其中终点A的坐标为（X=-17，Y=5），单位为mm。
解: OA直线程序为:
B17000 B5000 B17000 GX L2

【例10-2】 编制图10-7所示的AB圆弧程序，走向从A到B。
解：(1)首先确定坐标轴。在图10-7所示中,取圆弧的圆心为坐标原点，其X、Y的方向如图10-7所示，则A点坐标X、Y为：
          X=-2000       Y=9000
(2) 计数长度计算。由于终点靠近X轴，故计数方向为GY，计数长度取各段圆弧在Y轴上的投影之和。
根据图10-7所示，AC在Y 轴上投影JY1=9000；CD在Y轴上投影JY2=半径=（20002+90002）1/2=9220；DB在Y轴上投影JY3=9220-2000=7220。故J=JY1+JY2+JY3=9000+9220+7220=25440。
（3）加工程序。起点A在第2象限，转向为逆时针，则为NR2；故相应程序为：
B2000    B9000    B25440    GY    NR2
二、4B指令编程
概述
北京电加工机床厂生产的DK7725B型数控电火花线切割机床除了使用线切割机床专用的3B格式程序，还使用4B格式程序。3B格式程序一般加工无偏移的工件，例如单件加工，小批零件加工等；4B程序具有间隙补偿和锥度补偿功能，主要用于加工有偏移的工件，例如加工有配合的模具，锥度零件等。
1．间隙补偿
所谓间隙补偿，指的是钼丝在切割工件时，钼丝中心运动轨迹能根据要求自动偏离编程轨迹一段距离（即补偿量）。当补偿量设定为偏移量F时，编程轨迹即为工件的轮廓线。显然，按工件的轮廓编程要比按钼丝中心运动轨迹编程方便得多，轨迹计算也比较简单。而且，当钼丝磨损，直径变小；当单边放电间隙δ随切割条件的变化而变化后，也无需改变程序，只需改变补偿量即可。
2．锥度补偿
锥度补偿是指系统能根据要求，同时控制X、Y、U、V四轴的运动（X、Y为机床工作台的运动，即工件的运动，U、V为上线架导轮的运动，它分别平行于X、Y），使钼丝偏离垂直方向一个角度（即锥度），切割出上大下小或上小下大的工件来。
（二）程序编制的基本规则
4B格式与3B格式的区别只是在圆弧程序中增加了圆弧半径R及补偿标志D或DD，其目的是为了在切割加工时用于对电极丝半径及放电间隙进行补偿，而在程序编制及计算方面，3B与4B格式是相同的。
1．4B程序格式
B X    B Y    B J    B R或L    D或DD    G     Z
其中：B X 、B Y 、B J、G 、Z的含义与3B程序一致；
R——圆弧半径；
L——切割引导线时锥度的比例；
D/DD——圆弧补偿标志，在一个完整的封闭图形中，凸圆的圆弧标志为D，凹圆的圆弧标志为DD。
2．4B格式程序中R、D/DD、L的使用规则
（1）R与D/DD的配合使用规则。当确定图形的坐标轴后，按凹模的切割路线为准编程，半径R呈增长趋势的用“DD” ，半径呈减少趋势的用“D” 。也就是说凹圆用“DD” ；凸圆用“D” 。 凹模的实际尺寸如图10-8所示。其中虚线为凹模的切割线，在凹模的切割路线编程中，R1凸圆的半径呈减少趋势，用“D” ；R2凹圆的半径呈增长的趋势，用“DD” 。编程中用的均为实际尺寸，所以在圆弧加工编程中应分清路径是增长趋势还是减少趋势；对于直线加工则不存在增长和减少趋势。

（2）锥度切割引导线中D/DD的使用规则有：①上大下小为正锥；②锥度偏移A为正值时切割正锥；④锥度偏移A为负值时切割负锥；⑤引导线与零件程序的{dy}条线段互相垂直；⑥4B程序中当切割正锥工件时，外引导线用“DD” ，内引导线用“D” 。
当确定零件的锥度后，编制引导线的4B程序，如图10-9a）所示，其外引导线4B程序为：
B　　　B　　B5000    B5000   GX   DD   L1
当控制柜接收到这一指令后，选择锥度偏移A值为正，机床进入运行状态后，U、V轴坐标由C→B运动，钼丝由AC→AB运动。从而实现钼丝的偏移量。

（3）第4个B的数据根据比例关系确定数值
一般的情况是J数据就是第四个B的数据。在等锥度的编程中，直线段只有引导线是4B程序，其余均为3B程序，圆弧段均为4B程序。
当确定零件的锥度后，编制引导线的4B程序，如图10-9b）所示，内引导线4B程序
    B           B          B5000    B5000     GX   DD    L3
当控制柜接收到这一指令后，选择锥度偏移A值为负，机床进入运行状态后，U、V轴坐标由C→D运动，钼丝由AC→AD运动，实现了钼丝的偏移。
3B/4B程序的结束码均用“D”表示。

第三节    数控电火花线切割编程工艺与实例
一、数控线切割编程中的工艺处理
数控加工工艺比普通的机械加工工艺有其不同之处，而数控线切割加工工艺比数控车、铣等加工工艺又有其自己的特点。因此，在设计零件的切割加工工艺时，必须兼顾数控和线切割两方面的特点和要求。
（一）补偿量F的确定
在实际加工过程中，由于受电极丝半径及火花放电间隙的影响，使切割加工后工件的尺寸与工件所要要求的尺寸不一致。一般来讲，切割后工件尺寸与所要求的尺寸相差一个电极直径d与2倍的放电间隙2δ。如图10-10所示。

为了使加工后工件的尺寸能与所要求的尺寸一致，就要在切割加工时对原工件尺寸进行补偿，使电极丝实际运行的路径与原工件图形之间偏移一个距离，如图10-10c）所示，而这个距离就是单边补偿量：
        F=1/2d +δ（µm）                  （10-1）
其中，d为钼丝直径，δ为放电间隙。一般情况下，放电间隙δ为0．01㎜左右。
在加工凸、凹模具或加工要求留加工余量的工件时，间隙补偿量的计算公式为：
         F=1/2d +δ-ε（µm）             （10-2）
其中，ε是模具单边的配合间隙或工件的后继加工余量。间隙补偿量F根据凸凹模选择其正负值，凸模F为正值，凹模F为负值。
例知，当钼丝直径d=0.15㎜ ,放电间隙δ=0.01㎜ ,单边加工余量ε单=0.03㎜时； 间隙补偿量F=1/2d +δ-ε，即F=0.055mm。
北京电加工机床厂生产的DK7725B型数控电火花线切割机床的数控系统的补偿方式为过渡圆弧补偿法，即只对加工图形中的圆弧进行补偿，使圆弧的半径增大或减少一个补偿量F，而圆弧中直线的长度不变，如图10-10c）所示。这就使整个图形向外扩张或向内收缩一个补偿量F，而周边的间隙是均匀的，这对于切割需要互相配合的工件尤其重要。因此，在整个图形中，不论是直线与直线，直线与圆弧或两圆弧相交处，必须用过渡圆弧进行修圆处理，使以前的相交关系变为与过渡圆弧相切的关系，只有这样才能进行正确补偿。在图10-11a）所示的图形中，1、2、3、4点为相交点，必须进行修圆，而5、6点已是相切点不必修圆。将图形改为图10-11b）所示，其中过渡圆半径R一定要大于补偿量F，否则会造成凸模产生尖角而无法与凹模配合的现象。