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朱孝業老師指導
組員： 4960H100 賴廷彰
4960H104 吳忠偉
4960H106 鄭宇凡
4960H146 李易庭
4960H198 陳昆民
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 放電線切割原理
 切割線使用程序
 加工液
 加工液功用
 機械參數
線電參數
影響加工速度因素
 怎樣提高加工速度
 工件表面粗糙度
線切割比較
 線切割比較範圍
 加工條件與加工結果
 加工實例
 面臨問題
 放電加工與線切割比較
工作分配表
 參考文獻
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WEDM（Wire Electrical Discharge Machining），
線放電加工（俗稱線切割），係利用線材（通常指細
鎢鋼線或銅線）與工作物之間放電，藉由著線軸不斷
的轉動將剛放電結束造成電極尺寸發生變化的線帶離
加工區，使得放電區域不斷保持在標準線徑的電極線
上加工。此時線材就像是線鋸一 般，然後藉著XY軸
方向，NC控制程式便可切割出我們所須的輪廓形狀，
像齒輪、沖模等，其它比較複雜的形狀也可利用這種
方法做切割加工。 放電加工原理是利用電能轉換成
工件熱能，使工件急速融熔的一種 熱性加工方法。
換言之，放電加工時，加工液中在電極與工作極微細
的間隙中產生過渡電弧放電現象，進而對工件產生熱
作用，同時，加工中液體由於受到放電壓力及熱作用
產生氣化爆發現象，而此一行為是影響加工表面粗糙
度之主因。
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放電線切割，除了是以一條運行的細小直徑的線做為電極
外，它移除材料基本原理和放電加工是相同的。線的運行
是由一個供應線軸經過工件而由接收。工件則固定在可依
指示移動的床台上，以製造出所需要的零件形狀。
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1.不必像雕模放電加工一樣製作特定形狀的電極。
2.加工對象主為2次元形狀，除了線徑會造成內徑最小R(線半徑
+放電間隙)之外，任何複雜的形狀都可以加工。
3.輪廓加工的加工費，可高效率利用而貴的材料。
4.線連續送出，一直以新線加工，可不計電極消耗，加工精度高。
5.線性補正(Offset)機會可自由調節充造成雌雄兩模的間隙。
6.用水為加工液，不會火災，可行晝夜連續無人運轉。
7.加工機與被加工物的硬度無關。
8.加工物件一定要能導電。
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01.機械歸零
02.切割線連接
03.切割線尋找垂直
04.工件安裝
05.抓角
06.呼叫程式
07.開始切割加工
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線切割加工所使用的加工液一般為低導電度
的去離子純水，優良的流動性及冷卻效果；
因為放電加工所產生的電流焦耳熱容易導致斷線
，同時排屑效果差會導致放電次數減少，增加放電集中
現象，降低加工速度，同時有斷線的危險，故使用純水
改善，因為純水很難通電(比電阻高=導電率低)，此純
水中若還有電解質，會成為通電的媒體，比電阻值因其
量而變化，表示水絕緣性的尺度是測定加工液的微弱電
流值測定比電阻值或導電率。
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1.回復極間的絕緣2.發生放電爆壓3.冷卻放電加工部
分4.除去加工屑。在兩極之間(線與被加工物之間)發
生放電的話，放電點急速加熱，引起蒸發與融溶，放
電爆炸力使蒸氣級融溶部分飛散，進行加工，放電終
了後，加工液極速冷卻加工部分，回復極間的絕緣。
線因放電熱及加工電流焦耳熱而成高溫，容易斷線但
被加工液冷卻時，會導致斷線，所以該區域的線須被
加工充分包覆。
放電發生的加工粉須盡快除去，除去效率差時，線被
加工物加經加工屑成短路狀態，減少放電次數，減低
加工速度。加工液的流法很重要。
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（a） 送線速度（Wire Speed，Fw）
指線電極供應的速度。線切割加工後的銅線一般
都捨棄不用，故不考慮電極消耗。送線速度小能
使放電穩定，但卻易使放電點集中而斷線，送線
速度大則不易斷線，但加工成本將提高。
（b）線電極旋轉速度（Wire Rotational Speed，
WRS）
此為本實驗新增之參數，是指以送線方向為主軸
旋轉的轉速，單位為RPM。
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線電極張力也是重要參數。線張
力愈強時，加工速度愈快；因為
線震動的震幅減小、加工擴槽量
減小；但當張力過大時，由於線
本身的抗拉強度有限，加上放電
所產生的高熱會使線過大電極軟
化，反而容易造成斷線。線張力
大小也影響著加工的尺寸精度，
因為線震動會使加工槽截面呈現
鼓形狀，所以擁有適當的線張力
值，也是線切割加工的重要課題。
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（1）工件材質差異：
工件的材料性質如導電度、熱傳導性均會影響
加工速度。一般業界常用的材料加工速度快慢
依序為鋁、銅、SKD11、SKD3、碳化鎢。
（2）線電極直徑及材質的不同：
線電極直徑愈大，電流容量增大，加工速度就
會增加。線材質的不同也影響著加工速度，例
如黃銅線加工速度較電解銅來的大。
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( 3）工件材料厚度的影響：
工件厚度愈厚，放電面積增大，加工屑增加
而不易排除，就會導致加工速度降低。
（4）線張力的影響：
線張力愈強時，加工速度愈快；因為線震動的震
幅減小、加工擴槽減小，往前進方向的移動方向
相對增加，因而提高加工速度。
（5）其他如加工液之比電阻、加工液種類及加
工液循環方式，皆會影響到加工速度。
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1.電氣條件
欲提高加工速度，必須要有適合於加
工速度的放電能。一般可由加大負荷
電壓與電容器容量來增加放電能，這
對提高加工速度有很大影響。
2.加工液電阻係數
欲加工 SKD-11 ，SKS 等工具鋼時，
將電阻係數設定較低（易通電）放電
較易，進而可提高加工速度
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３.加工液壓
噴在極間的加工液之液壓愈高，流速愈快，發生於線
與被加工物的微細間隙之加工粉排出容易，加工進行
方向的放電效率也隨之上昇。然而，液壓一但提高，
亦會成為線震動的要因。且會產生氣泡的亂流，也會
成為斷線之原因，必須維持層流狀態。
４.線的種類
線電極因為使用過一次則棄而不再使用，所以其經濟
性非常重要，且根據種種原因，雖然普遍採用銅線與
黃銅線，但亦應依所加工的被加工物材質，選擇適當
之線材。
＜例＞被加工物材料為 Ag-W 時，應選用鎢鋼線。
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5.線的拉力與速度
雖與線的種類亦互相關聯， 但線的拉力愈強， 對加工
速度的提高幫助愈大。線的拉力若強，由於放電反撥力
所產生的線震動減少，且加工進行方向的放電率也相對
提高，直接影響加工速度之提昇。線的進給速度愈快，
斷線或短路的機會也減少，對提高加工速度亦為不可缺
之原因。
6.其他
導線具間之距離，給電方法等隨機械經已決定，操作者
要做調整雖有困難，但導線具間的距離愈短，線的振幅
愈小，對提高加工速度很有幫助。且給電於線的給電接
頭，應採用設在被加工物材料之上下2處方式，較1處方
式（上下任何1處），可提高加工速度。
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表面粗糙度是指加工後，工件表面凹凸不平
的程度。表面粗糙度值愈小，表示加工面愈
好，通常影響表面粗糙度的因素是放電能量
的大小、工件與電極材料的特性、加工液的
物理性質、加工屑排除的能力等，而通常表
面粗糙度的表示方式有下列二種：
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（1） 最大表面粗糙度（Rmax）：
最大表面粗糙度是由加工截面的輪廓曲線中，取
一段基準長度L，而此段曲線中最高與最低處的差
異，即為最大表面粗糙度值，單位以（μm）表示。
（2） 中心線平均粗糙度（Ra）
中心線平均粗糙度是將量測所得的粗糙度曲線 f
（x），依 X軸分割成上下兩部份，並使這兩部份
所圍成的面積相等，以X 軸成上下所圍成的總面
積，除以基準長度L，即為中心線平均粗糙度
（Ra）。
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若重視加工精度，不但同時亦應重視其加工
面粗糙度，採用ψ0.1 mm 以下的鎢鋼線，調
整其拉力為最大，並將無負荷電壓降低，加
工槽寬調小，同時亦應儘量減小導件的跨距。
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銅線優點：高強度、高硬度、高尺寸精度；
良好的耐腐蝕性；優異高導電性能。
高亢張強度，垂直性佳，適合自動穿線和快
速切割。使用連續伸線／調質製程，線
面平順，無銅粉、污漬殘留。精確控制線徑
公差和真圓度達+/-0.001mm。
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合金高速切割線優點：提高加工速度，提高
自動穿線率，提高表面精度消耗量
減少，機頭不易積銅，耐高溫放電，斷線頻率
減少，降低成本，提昇競爭力。
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放電加工線之基本要求
•材質均勻，散熱及導電效果佳
•張力穩定，不易斷線
•銅粉少，放電加工順暢
•好穿線，易操作
材質說明
黃銅線 C2700，為一般最廣泛使用之
線切割用銅線，精密度高，可高速加
工，適合各廠牌之線切割機台加工使
用。抗張強度可達 ( 980 - 1080 N/ )
適用於歐系機型之鍍鋅線, 用於快速
加工或精密微細加工, 銅線直徑 0.25
m/m硬線
材質物性與加工品
抗張強度
材質
kg/mm2
N/mm2
延伸率
PSI
適用範圍
%
硬線
>100
>980
>14,400
<2
一般平面直線加
工
半硬線
60-70
≒650
≒9,400
<5
錐角加工，小於
10度
軟線
45-60
≒445
≒6,400
>20
錐角加工，
7~30度間
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電火花線切割加工主要用於模具製造﹐在樣板﹑凸
輪﹑成形刀具﹑精密細小零件、半導體產業、醫療器
材、微機械元件及沖壓模上的銅泊，機械模具、航空、
等工業領域。凸凹模拔模面的精度對于模具的開模和
使用壽命有著重要的影響特殊材料的加工中也得到日
益廣泛的應用。此外﹐在試製電機﹑電器等產品時﹐
可直接用線切割加工某些零件﹐省去製造衝壓模具的
時間﹐縮短試製週期。
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1.線性
(1)只要垂直度良好 → 則可提高真直度
(2)若加強拉力 → 則可提高加工速度，尺寸精度，但易發
生斷線
(3)若加快捲取速度 → 可減少斷線
(4)導件之支點間距在上下發生不平衡時 → 真直精度不良
(5)使用不良線材 → 斷線頻發，加工面會殘留線痕
(6)斷線主因過熱。
2.被加工物
(1)材質熔點愈低 → 加工速度快
(2)板厚愈厚 → 加工速度降低，尺寸精度降低
(3)熱處理若不適當 → 裂模，加工應變之發生
(4)若有殘留磁氣 → 發生二次放電，加工速度降低，加工
面粗糙，尺寸精度差
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(1) 斷線問題
由 於在切割加工時，加工液的流動不良或是線材的過度振
動，都會造成線材斷裂的現象，一旦線材斷掉後，操作員
通常必須重設，穿線等反覆的動作，不僅加工效率降 低，
加工精度也會受到影響。有鑑於此，瑞士的有名放電機廠
及日本的各大廠已研發出自動穿線的系統，不僅無須人工
操，而且可以記憶斷線的位置，重新設定，大 大提高加工
效率及精度。
(2) 切割直角時產生圓弧的問題
在切割直角時，雖然線放電加工機XY軸可控制行走90°的
轉角，但是在放電過程中，特別是轉角處通常都會產生圓
弧的現象。控制放電狀況可儘量避免圓弧狀況發生，或是
利用更微細線也有相同的效果，但是改善的程度仍有限。
要做高精度的線切割加工時，轉角所產生的圓弧現象，是
極待解決的問題。
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(3) 超微細線切割加工
目前一般線切割放電加工機大部份使用ψ200μm的黃銅線
，也有少部份的使用ψ150μm以下的細銅線。當然使用的
線愈細，斷線的機率就愈大，然而為了切割更微細的部品，
目前也有不少廠家使用約ψ30μm的鎢線做微細切割加工，
該種線材極為昂貴，非附加價值高的加工，較少使用，日後
想必ψ30μm以下的細線如ψ20，ψ10等線材也會漸漸被採
用。
(4) 高厚度的線切割加工
線切割加工時，工件的厚度愈厚，線的振動程度愈大，就愈
容易斷線。目前有些廠家（瑞士，日本）已經推出可切割厚
度１公尺以上工件的線切割放電加工機，除了可以連續切割
不斷線外，也可保證加工精度。在這方面上，台灣的放電加
工機目前正積極努力迎頭趕上
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雕模放電加工與線切割加工，兩者加工原理雖然相同，但其加工特性卻有明顯的差異
T;
長
短
借取資料 簡報製作 資料查詢 影片修改
上台報告 簡報統整 影片拍攝 影印資料
資料查詢 實習安排 電腦操作 簡報監製
上台報告 影片摘取 資料查詢 場地租借
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引註資料
http：//elearning.stut.edu.tw/m_facture/ch6.htm
(第六章 精密放電加工(Precision Electrical Discharge
Machining)6-4 線放電加工（俗稱線切割）)
http：//www.accutex.com.tw/c_au-300ia.htm 高精密浸水型線切
割機圖片－徠通科技
http：//www.accutex.com.tw/c_au-3i.htm 高精密噴水型線切割機
圖片－徠通科技
http：//www.accutex.com.tw/c_example.htm 加工實例工作成品
－徠通科技
線切割-復漢出版社
線切割-蕭瑞陽 老師指導
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以粗銅為陽極，以純銅板為陰極，電解液為
硫酸銅溶液，當通其電流時，陽極的粗銅，
會逐漸被溶解，而陰極的純銅板逐漸變多，
其反應。
陽極反應︰Cu → Cu（2+） +2e（-）
陰極反應︰Cu（2+） +2e（-） → Cu
電解精鍊後的銅，期純度可達約99.96%，特
稱電解銅。而粗銅內含有金、銀等雜質，形
成陽極泥渣，沉於槽底收集鑄成金塊或銀塊。
假定一銅線經過拉扯，而稍微向外伸張，則
「張力勢必傾向於抵銷外力」，所以我們可
以知道張力的方向，是朝「繩子中央」拉回
的一個回復力。另一個角度來看，繩子不能
推東西，只能用來拉東西，所以「繩張力絕
對不可能向外推」，「只能向內拉」。