穿越金属的细线：线切割加工技术的原理与应用
有时候，我们做冲压时遇见了异形冲头，说没法子，就非标设计，然后线切割加工吧，那么什么是线切割？它有什么特点？它可以加工什么材料？可以加工曲面吗？本文给您作答。
线切割加工，也称为电火花线切割加工（Wire Cut Electrical Discharge Machining，简称WEDM），是一种利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作为电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型的特种加工技术。这种技术不同于传统的机械加工方法，它主要利用电能来实现对材料的加工，因此不受材料性质的限制，可以加工任何硬度、强度、脆性的材料。
在线切割加工过程中，电极丝与工件之间通过脉冲电流产生火花放电，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工。由于使用的是丝电极，线切割只能进行轮廓切割加工。当工件与线电极间的间隙足够小，被脉冲电压击穿时，两者之间即产生火花放电，切割工件。通过数控装置发出的指令，控制步进电动机驱动X、Y两托板移动，可加工出任意曲线轮廓的工件。
线切割加工具有以下特点：
高精度：由于电极丝很细小，可以加工细微异型孔、窄缝和复杂形状零件，且其能够实现极高的加工精度，精确度可达±0.01mm，表面粗糙度Rα为1.25～2.5um。
灵活形状：适合复杂形状和微小尺寸零件的加工，特别是有些非规则形状，或者拐角锐利或特别小的时候，线切割就能发挥其优势。
热影响小：工件被加工表面受热影响小，加工过程中产生的热量主要集中在切割缝内，适合加工热敏感性材料，有利于保持工件的尺寸稳定性。
无宏观切削力：加工过程中，电极丝与工件不直接接触，无宏观切削力，由于是非接触式加工，线切割加工不会对零件产生力，避免了零件变形，有利于加工低刚度工件，且加工表面光洁度高，毛刺少，表面质量好。
材料利用率高：由于加工时产生的切缝窄，实际金属蚀除量很少，材料的利用率高，但是加工的成本较高，不适合于大批量的加工。
自动控制：电火花线切割直接利用电能加工，电参数易调节，操作系统采用数控系统，便于实现加工过程的自动控制。
尽管线切割加工具有上述优势，但它也有一些局限性，如加工速度相对较慢、电极丝易断、加工成本较高、只能加工导电材料等。在选择加工方法时，需要根据具体的应用要求和成本效益综合考虑。
线切割加工是一种高精度的金属加工方法，适用于多种导电材料的加工。以下是一些常见的可通过线切割加工的材料类型：
金属材料：包括铝合金、紫铜、黄铜、钨钢、高速钢、白钢、高碳钢、45#钢等。
硬脆材料：如工具钢、硬化工具钢、硬质合金钢、铬镍铁合金等，这些材料传统加工方法难以加工，线切割则能有效处理。
非金属导电材料：虽然大多数陶瓷材料是电的绝缘体，但含有导电材料的高性能工程陶瓷可以通过线切割加工。
特殊材料：如石墨、碳碳、晶体、半导体、金属、陨石、矿石岩芯、化石、橡胶、工程塑料、木材等，这些材料可以通过特定类型的线切割加工，如高速金刚线切割。
在冲压模具的加工过程中，线切割加工通常用于加工那些形状复杂、精度要求高、光洁度好的部件，例如冲头、模具的相件等。由于线切割加工的变形量小，因此对于这些要求较高的部件来说，线切割加工可以达到良好的加工效果。
具体的工艺流程通常包括下料、锻造、退火、机械粗加工、淬火与回火、磨加工、编制程序与线切割加工、以及钳工精修等步骤。在这个过程中，线切割加工作为一个重要环节，负责完成模具零件的精细加工部分。
最后，问大家一个问题：线切割是否可以加工曲面？
线切割加工不仅可以加工直壁二维型面，还能够加工等锥角三维曲面、变锥度、上下异型面以及三维直纹曲面等复杂型面。通过增加数控回转工作台附件，并采用数控移动和数控转动相结合的方式编程，线切割加工可以完成螺旋表面、双曲线表面和正弦曲面等更复杂的曲面加工。这些曲面都有一个特点，就是他们终归是直线扫掠得到的。
