簡要概述
線切割機床（WirecutElectricalDischargeMachining簡稱WEDM），屬電加工範疇，是由前蘇聯拉紮林科夫婦研究開關觸點受火花放電腐蝕損壞的現象和原因時，發現電火花的瞬時高溫可以使局部的金屬熔化、氧化而被腐蝕掉，從而開創和發明了電火花加工方法。線切割機也于1960年發明于前蘇聯，中國是第一個用于工業生産的國家。其基本物理原理是自由正離子和電子在場中積累，很快形成一個被電離的導電通道。在這個階段，兩闆間形成電流。導緻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到12000度的高溫，在兩導體表面瞬間熔化一些材料，同時，由于電極和電介液的汽化，形成一個氣泡，并且它的壓力規則上升直到非常高。線切割機主闆(916EM)
然後電流中斷，溫度突然降低，引起氣泡内向爆炸，産生的動力把溶化的物質抛出彈坑，然後被腐蝕的材料在電介液中重新凝結成小的球體，并被電介液排走。然後通過NC控制的監測和管控，伺服機構執行，使這種放電現象均勻一緻，從而達到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的産品。電火花線切割機按走絲速度可分為高速往複走絲電火花線切割機（ReciprocatingtypeHighSpeedWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“線切割機床”）、低速單向走絲電火花線切割機（LowSpeedone-waywalkWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“慢走絲”）和立式自旋轉電火花線切割機（VerticalWireElectricalDischargeMachiningmachinetoolWithRotationWire）三類。又可按工作台形式分成單立柱十字工作台型和雙立柱型（俗稱龍門型）。
發展曆程
控制系統自20世紀60年代後期至70年代中期，中國高速走絲線切割機床的數控系統專用工控機，采用晶體管分立元件組成門電路，再由門電路組成寄存器、輸入控制器、運算器、輸出控制器等，加工程序則通過扳鍵開關手工輸入，或通過光電閱讀機從穿孔紙帶讀入，采用輝光數碼管和氖燈顯示計數長度以及X、Y坐标值（二進制）。
進入20世紀70年代後期，數控系統已過渡到以中、大規模集成電路芯片為主的電路。基本原理和結構雖然未改變，但功能得到加強，可靠性也提高了。它的輸入仍然有手工輸入（扳鍵或按鍵）和紙帶輸入（電報機頭）兩種方式，指示有熒光數碼管和發光二極管形式。該類産品一直到80年代末都在使用。随着單闆微型計算機（将CPU、RAM、ROM、輸入輸出接口裝在一塊印制電路闆上的計算機，簡稱單闆機）的出現，高速走絲線切割機控制器大量使用以Z-80為微機處理器的單闆機，真正實現了功能強、價格的目标。對于簡易數控系統來說，這是一個輝煌的時期，在其它相關行業的發展促進下，使數控高速電火花線切割機得到了迅速的普及。
到20世紀90年代，數控系統以8051系列單片機的控制器都具有圖形縮放、齒隙補償、短路回退、斷絲保護、停電記憶、自動對中、加工結束自動停機等功能，并有錐度切割功能。帶顯示器的編程、控制一體機也已開始使用，隻是所編制的程序，不能直接傳輸到其它控制台上，但有配備打印機、紙帶穿孔機等外部設備，而且也隻能控制單台機床。
随着計算機的迅速發展和普及，采用台式微型計算機（包括工控機），能夠控制分别獨立工作的幾台機床。在允許數量範圍内，增加機床隻需增加控制卡。各機床的工作狀态，可通過切換畫面分别監視。這樣不僅節約了控制系統的成本，又利用了計算機強大的數據存取能力。自動編程系統功能在不斷增強，編程方式也多種多樣，有指令輸入、作圖法、掃描法、CAD文檔轉換等，還可通過U盤、網絡等接口、通信進行數據交換。避免了手工輸入程序、繪圖低效率和帶來的差錯。
快走絲線切割技術的發展已走向明朗化，在保持往複走絲線切割優點的基礎上，不斷的探索和研究，把新的理論、新的方法，應用到新的系統中。新一代控制系統将會更穩定、更實用、更簡單、更方便。
機床組成
數控線切割機床由機械、電氣和工作液系統三大部分組成。
機械部分
線切割機床機械部分是基礎，其精度直接影響到機床的工作精度，也影響到電氣性能的充分發揮。機械系統由機床床身、坐标工作台、運絲機構、線架機構、錐度機構、潤滑系統等組成。機床床身通常為箱式結構，是提供各部件的安裝平台，而且與機床精度密切相關。坐标工作台通常由十字拖闆、滾動導軌、絲杆運動副、齒輪傳動機構等部分組成。主要是與電極絲之間的相對運動，來完成對工件的加工。
運絲機構是由儲絲筒、電動機、齒輪副、傳動機構、換向裝置和絕緣件等部分組成，電動機和儲絲筒連軸連接轉動，用來帶動電極絲按一定線速度移動，并将電極絲整齊地排繞在儲絲筒上。線架分單立柱懸臂式和雙立柱龍門式。單立柱懸臂式分上下臂，一般下臂是固定的，上臂可升降移動，導輪安裝在線架上，用來支撐電機絲。錐度機構可分搖擺式和十字拖闆式結構，搖擺式是上下臂通過杠杆轉動來完成，一般用在大錐度機。十字拖闆型通過移動使電極絲伸縮來完成，一般适用在小錐度機。潤滑系統用來緩解機件磨損、提高機械效率、減輕功率損耗。可起到冷卻、緩蝕、吸振、減小噪音之作用。
電氣部分
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。驅動電源也叫驅動電路，由脈沖分配器、功率放大電路、電源電路、預放電路和其它控制電路組成。是提供電源給步進電機供電的專用電源，用來實現對步進電機的控制。控制系統主要是控制工作台拖闆的運動（軌迹控制）和脈沖電源的放電（加工控制）。
工作液系統部分
工作液系統一般由工作液箱、工作液泵、進液管、回液管、流量控制閥、過濾網罩或過濾芯等組成。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、排除電蝕産物等。
加工原理
（1）線切割——數控電火花線切割加工的簡稱。
（2）工作原理：利用移動的金屬絲作工具電極，并在金屬絲和工件間通以脈沖電流，利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工的。
（3）由于它利用的是絲電極，因此，隻能作輪廓切割加工。
（4）工作原理如圖2所示。
圖2線切割機床的加工原理
1－－數控裝置2－－儲絲簡3－－導輪4－－電極絲5－－工件6－－噴嘴
7－－絕緣闆8－－脈沖發生器9－－液壓泵10－－水箱11－－控制步進電動機
（5）當工件與線電極間的間隙足以被脈沖電壓擊穿時，兩者之間即産生火花放電而切割工件。
（6）通過數控裝置l發出的指令，控制步進電動機11，驅動X、Y兩托闆移動，可加工出任意曲線輪廓的工件。
機床分類
往複走絲電火花線切割機床
電火花線切割的走絲速度為6～12m/s，是中國獨創的機種。自1970年9月由第三機械工業部所屬國營長風機械總廠研制成功“數字程序自動控制線切割機床”，為該類機床國内首創。1972年第三機械工業部對工廠生産的CKX數控線切割機床進行技術鑒定，認為已經達到當時國内先進水平。
1973年按照第三機械工業部的決定，編号為CKX—1的數控線切割機床開始投入批量生産。1981年9月成功研制出具有錐度切割功能的DK3220型的坐标數控機，産品的最大特點是具有1.5度錐度切割功能。完成了線切割機床的重大技術改進。随着大錐度切割技術逐步完善，變錐度、上下異形的切割加工也取得了很大的進步。大厚度切割技術的突破，橫剖面及縱剖面精度有了較大提高，加工厚度可超過1000mm以上。
使往複走絲線切割機床更具有一定的優勢。同時滿足了國内外客戶的需求。這類機床的數量正以較快的速度增長，由原來年産量2~3千台上升到年産量數萬台，全國往複走絲線切割機床的存量已達20餘萬台，應用于各類中低檔模具制造和特殊零件加工，成為中國數控機床中應用最廣泛的機種之一。但由于往複走絲線切割機床不能對電極絲實施恒張力控制，故電極絲抖動大，在加工過程中易斷絲。由于電級絲是往複使用，所以會造成電極絲損耗，加工精度和表面質量降低。
低速走絲線切割機
電極絲以銅線作為工具電極，一般以低于0.2m/s的速度作單向運動，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60~300V的脈沖電壓，并保持5~50um間隙，間隙中充滿脫離子水(接近蒸餾水)等絕緣介質，使電極與被加工物之間發生火花放電，并彼此被消耗、腐蝕，在工件表面上電蝕出無數的小坑，通過NC控制的監測和管控。精度可達0.001mm級，表面質量也接近磨削水平。電極絲放電後不再使用，而且采用無電阻防電解電源，一般均帶有自動穿絲和恒張力裝置。工作平穩、均勻、抖動小、加工精度高、表面質量好，但不宜加工大厚度工件。由于機床結構精密，技術含量高，機床價格高，因此使用成本也高。
單向走絲電火花
線切割機床早期隻有國外公司的獨有機種。台灣的低速走絲電火花線切割機起步雖然較晚，但這幾年來發展迅速。其關鍵的一個舉措就是由若幹家電加工機床制造企業共同出資，在有關部門一定限度的支持下，由台灣工業技術研究院投入大量的人力、物力做關鍵技術的開發。經過10多年的攻關，在控制系統及電源等關鍵技術上取得了突破。
台灣各企業制造的低速走絲電火花線切割機應屬中檔機的範圍，近3年每年達到20%～30%的增長率，估計未來5年，台灣低速走絲電火花線切割機的年産量能達2000台，可占世界市場的25%以上。低速走絲電火花線切割機的技術含量高、市場前景好，可以獲得較高的回報，是電加工行業各個廠家的“必争之地”、“戰略高地”。
也可以說，誰掌握了低速走絲電火花線切割機的技術，誰就獲得了下一步企業發展壯大的機遇。為了搶占中國市場，日本、瑞士、台灣的電加工機床制造企業在中國大陸設廠生産這類機床。中國的科技工作者在科技部專項基金的支持下，投入了較大的研發力量，已完成新一代低速走絲電火花線切割機的研發，取得了重大突破，已擁有了具有自主知識産權的産品，并占領了一定的市場份額，其性能指标可達中檔機水平。還有一些國内企業則希望通過與台灣相關企業的合作，來發展低速走絲電火花線切割加工技術。
節能改造
SAJ線切割機床專用變頻器特點：
低頻轉矩輸出180%，低頻運行特性良好
輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機
全方位的偵測保護功能(過壓、欠壓、過載)瞬間停電再起動
加速、減速、動轉中失速防止等保護功能
電機動态參數自動識别功能，保證系統的穩定性和精确性
高速停機時響應快
豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強
采用SMT全貼裝生産及三防漆處理工藝，産品穩定度高
全系列采用最新西門子IGBT功率器件，确保品質的高質量
操作規程
1．檢查電路系統的開關旋鈕，開啟交流穩壓電源，先開電源開關，後開高壓開關，5分鐘後，方可與負線連接。
2．控制台在開啟電源開關後，應先檢查穩壓電源的輸出數據及氖燈數碼管是否正常，輸入信息約5分鐘，進行試運算，正常後，方可加工。
3．線切割高頻電源開關加工前應放在關斷位置，在钼絲運轉情況下，方可開啟高頻電源，并應保持在60～80伏為宜。停車前應先關閉高頻電源。
4．切割加工時，應加冷卻液。钼絲接觸工件時，應檢查高頻電源的電壓與電液值是否正常，切不可在拉弧情況下加工。
5．發生故障，應立即關閉高頻電源，分析原因，電箱内不準放入其它物品，尤其金屬器材。
6．禁止用手或導體接觸電極絲或工件。也不準用濕手接觸開關或其它電器部分。
安全指導
1、操作者必須熟悉機床的性能與結構，掌握操作程序，嚴格遵守安全守則和操作維護規程。
2、非指定人員不得随便動用設備，室内有安全防火措施。
3、開動機床前應先做好下列工作：
1)檢查機床各部是否完好，定期調整水平。按潤滑規定加足潤滑油和在工作液箱盛滿皂化油水液，并保持清潔，檢查各管道接頭是否牢。
2)檢查機床與控制箱的連線是否接好，輸入信号是否與拖闆移動方向一緻，并将高頻脈沖電源調好。
3)檢查工作台縱橫向行程是否靈活，滾珠筒拖闆往複移動是否靈活，并将滾絲筒拖闆移至行程開關在兩檔闆的中間位置。行程開關擋塊要調在需要的範圍内，以免開機時滾絲筒拖闆沖出造成脫絲，關滾絲筒電機必須在滾絲筒移動到中間位置時，才能關閉電源，切勿将要換向時關閉。以免慣性作用使滾絲筒拖闆移動而沖斷钼絲，甚至絲杆螺母脫絲。上述檢查無誤後，方可開機。
4)安裝工件，将需切割的工件置于安裝台用壓闆螺絲固定，在切割整個型腔時，工件和安裝台不能碰着線架，如切割凹模，則應在安裝钼絲穿過工件上的預留孔，經找正後才能切割。
5)切割工件時，先啟動滾絲筒，揿走絲按鈕，待導輪轉動後再啟動工作液電機，打開工作液閥。如在切割途中停車或加工完畢停機時，必須先關變頻，切斷高頻電源，再關工作液泵，待導輪上工作液甩掉後，最後關斷滾絲筒電機。
6)工作液應保持清潔，管道暢通，為減少工作液中的電蝕物，可在工作台及回水槽和工作液箱内放置泡沫塑料進行過濾，并定期洗清工作液箱、過濾器，更換工作液。
7)經常保持工作台拖闆、滾珠絲杆及滾動導軌的清潔，切勿使灰塵等進入，以免影響運動精度。
8)如滾絲筒在換向時有抖絲或振動情況，應立即停止使用，檢查有關零件是否松動，并及時調整
9)每周應有1-2次用煤油射入導輪軸承内，以保持清潔和使用壽命。
10)要特别注意對控制台裝置的精心維護，保持清潔。
11)操作者不得亂動電氣元件及控制台裝置，發現問題應立即停機，通知維修人員檢修。
12)工作結束或下班時要切斷電源，擦拭機床及控制的全部裝置，保持整潔，最好用罩将計算機全部蓋好，清掃工作場地(要避免灰塵飛揚)特别是機床的導軌滑動面擦幹淨，并加好油認真做好交接班及運行記錄。
