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数控电火花线切割加工（WEDM）是用线状电极依靠火花放电对工件进行切割加工的方法。根据电极丝的运行速度，数控电火花线切割机床通常分为两大类：高速走丝（或称快走丝）电火花线切割（WEDM-HS）机床和低速走丝（或称慢走丝）电火花线切割（WEDM-LS）机床。
1.高速走丝电火花线切割加工
高速走丝电火花线切割（WEDM-HS）机床，是目前我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式。这类机床的电极丝（钼丝）做高速往复运动，走丝速度一般为8～10m/s。图1-5所示为高速走丝电火花线切割工艺及装置的示意图。钼丝4为切割用的工具电极，工作时钼丝穿过工件上预钻好的小孔，经导轮5由储丝筒7带动钼丝做正反向交替移动，加工能源由脉冲电源3供给。工件安装在工作台上，由数控装置按加工要求发出指令，控制两台步进电动机带动工作台在水平面 X 、 Y 两个坐标方向移动，从而合成各种曲线轨迹，把工件切割成形。在加工时，由喷嘴将工作液以一定的压力喷向加工区，当脉冲电压击穿电极丝和工件之间的放电间隙时，两极之间即产生火花放电而蚀除工件材料。
图1-5 高速走丝电火花线切割工艺及装置的示意图
1—夹具 2—工件 3—脉冲电源 4—钼丝 5—导轮 6—丝架 7—储丝筒
这类机床的电极丝运行速度快，而且是双向往返循环地运行，即成千上万次地反复通过加工间隙，一直使用到断丝为止。电极丝经常采用的是钼丝（直径为0.1～0.2mm），工作液通常采用乳化液，也可采用矿物油（切割速度低，易产生火灾）、去离子水等。电极丝的快速运动能将工作液带进狭窄的加工间隙，以保持加工间隙的“清洁”状态，有利于切割速度的提高。相对来说，高速走丝电火花线切割机床结构比较简单，价格比低速走丝机床便宜。但是由于其运丝速度快，机床的振动较大，电极丝的振动也大，导轮损耗也大，给提高加工精度带来较大的困难。另外，电极丝在加工反复运行中的放电损耗也是不能忽视的，因而要得到高精度的加工和维持加工精度也是比较困难的。目前能达到的精度为0.01mm，表面粗糙度 Ra 为0.63～1.25μm，当一般的加工精度为0.015～0.02mm，表面粗糙度 Ra 为1.25～2.5μm时，可满足一般模具的要求。目前我国国内制造和使用的电火花线切割机床大多为高速走丝电火花线切割机床。
2.低速走丝电火花线切割加工
低速走丝电火花线切割（WEDM-LS）机床，是国外生产和使用的主要机种，我国已生产和逐步更多地采用慢走丝机床。这类机床的电极丝做低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s。低速走丝电火花线切割加工一般是利用铜丝作为电极丝，靠火花放电对工件进行切割。图1-6所示为低速走丝电火花线切割工艺及装置的示意图。在加工中，电极丝经导轮由储丝筒6带动电极丝相对工件2不断做向上（或向下）的单向移动；另外，安装工件的工作台7，由数控伺服 X 轴电动机8、 Y 轴电动机10驱动，实现 X 、 Y 轴的切割进给，使电极丝沿加工图形的轨迹对工件进行加工。它在电极丝和工件之间加上脉冲电源1，同时在电极丝和工件之间浇注去离子水工作液，不断产生火花放电，使工件不断被电腐蚀，可控制完成工件的尺寸加工。
图1-6 低速走丝电火花线切割工艺及装置的示意图
1—脉冲电源 2—工件 3—工作液箱 4—去离子水 5—泵 6—储丝筒
7—工作台 8 —X 轴电动机 9—数控装置 10 —Y 轴电动机 11—收丝筒
这类机床的运丝速度慢，可使用纯铜、黄铜、钨、钼和合金以及金属涂覆线作为电极丝，其直径一般为0.03～0.35mm。这种机床所用电极丝只是单方向通过加工间隙，不重复使用，可避免电极丝损耗给加工精度带来的影响。工作液主要是去离子水或煤油。使用去离子水工作效率高，没有引起火灾的危险。这类机床的切割速度目前已达到350～400mm 2 /min，最佳表面粗糙度 Ra 可达到0.05μm，与高速走丝线切割加工相比，尺寸精度大大提高，加工精度能达到±0.001mm，但一般的经济加工精度为0.002～0.005mm，表面粗糙度 Ra 为0.03μm。低速走丝电火花线切割加工机床由于解决了能自动卸除加工废料、自动搬运工件、自动穿电极丝和自适应控制技术的应用，因而已能实现无人操作的加工。但低速走丝电火花线切割加工机床在目前的造价以及加工成本均要比高速走丝电火花线切割机床高得多。
数控电火花线切割机床市场上，有一种被用户称作“中走丝”的数控电火花线切割机床正在成为销量担当。所谓的“中走丝”，并不是指走丝速度介于高速走丝与低速走丝之间，而是指加工质量介于高速走丝与低速走丝之间。中走丝数控电火花切割机床能够实现无条纹切割和多次切割，加工质量优于普通高速走丝数控电火花线切割机床，三次切割后精度和表面粗糙度接近于一般的低速走丝数控电火花线切割机床。
数控电火花线切割机床除了按走丝速度分类，也可以按加工尺寸范围分类，分为大、中、小型数控电火花线切割机床；按使用范围分类，可分为普通型与专用型数控电火花线切割机床等；按控制电动机分类，可分为步进电动机驱动和伺服电动机驱动数控电火花线切割机床；按控制核心分类，可分为单核控制和多核控制数控电火花线切割机床。数控电火花线切割机床的控制功能在不断丰富，开放化、智能化程度也在不断提高。
1.加工方式的便捷性和经济性
电火花线切割加工以直径为0.03～0.35mm的金属线为工具电极沿轮廓切割加工，不需要设计和制造特定形状的成形工具电极，这大大降低了加工费用，缩短了生产准备时间和加工周期。依靠微型计算机控制电极丝轨迹和间隙补偿功能，同时加工凹、凸两种模具时，间隙可任意调节。
精密线切割切缝可窄达0.005mm，只对工件材料沿轮廓进行“套料”加工，材料利用率高，能有效节约贵重材料，这也是电火花线切割经济性的一种体现。
2.加工应用的广泛性和灵活性
该加工方式通常用于加工零件上的直壁曲面。加工平面形状时，除了有金属丝直径决定的内侧拐角处最小圆弧半径的限制外，其他任何复杂的形状都可以加工。如采用 X-Y-U-V 四轴联动，可进行锥度切割和加工上下截面不同的异形体、形状扭曲的曲面体和球形体等零件，充分体现出电火花线切割加工的实用性。
直接利用电能进行脉冲放电加工，工具电极和工件不直接接触，无机械加工中的宏观切削力，因此，无论硬度如何，只要是导电或半导电的材料及细小零件都能进行加工，加工范围较宽。
任何复杂形状的零件，只要能编制加工程序就可以进行加工，因而很适合小批量零件和试制品的生产加工，应用灵活。
3.加工过程的连续性和安全性
根据需要选择切割方式，可无视电极丝的损耗，高速走丝线切割采用低损耗脉冲电源；慢速走丝线切割采用单向连续供丝，在加工区总是保持截面固定的新电极丝加工，加工精度高。
加工的安全性方面，电火花线切割一般采用乳化液或去离子水等水基工作液，这样可以避免发生火灾，安全可靠，可实现昼夜无人值守连续加工。
4.高速走丝电火花线切割加工方式的局限性
数控高速走丝电火花线切割加工机床受到电极丝损耗、机械部分的结构与精度、进给系统的开环控制、加工中工作液电导率的变化、加工环境的温度变化及本身加工特点（如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大、电极丝换向）等因素影响，机床的加工精度受到局限。
由于数控快速走丝线切割机床的电极丝张力是固定不可调的，在加工的过程中，电极丝的抖动较大，这使得电极丝容易出现断丝现象，从而导致加工不连续，并需要有工人监管，随时解决断丝问题。
（1）加工模具 电火花线切割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，电火花线切割还可以加工挤压模、粉末冶金模、弯曲模、塑压模等通常带锥度的模具。
（2）加工电火花成形加工用的电极 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，如切割特殊微电机硅钢片定子、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、成形刀具。同时还可以进行微细加工和异形槽的加工等。
（4）贵重金属下料 由于电极丝尺寸远小于传统刀具尺寸，用它切割贵重金属可以大大减少切缝消耗，节省材料。
随着模具等制造业的快速发展，近年来我国数控电火花线切割机床产业得到了飞速发展，同时市场也对数控电火花线切割机床提出了更高的要求，促使我国电火花线切割生产企业积极采用现代研究手段和先进技术深入开发研究，向信息化、智能化和绿色化方向迈进。电火花线切割机床产业未来的发展，将主要表现在以下方面。
1.高速走丝和低速走丝电火花线切割技术会同步发展
（1）稳步发展高速走丝电火花线切割机床 高速走丝电火花线切割机床是我国发明创造的。由于高速走丝有利于改善排屑条件，适合大厚度和大电流高速切割，加工性能价格比优异，深受广大用户欢迎，因而在未来较长的一段时间内，高速走丝电火花线切割机床仍是我国电加工行业的主要发展机型。目前的发展重点是提高高速走丝电火花线切割机床的质量和加工稳定性，使其满足那些量大面宽的普通模具及一般精度要求的零件加工要求。根据市场的发展需要，高速走丝电火花线切割机床的工艺水平必须相应提高，其最大切割速度应稳定在100mm 2 /min以上，而加工尺寸精度控制在0.005～0.01mm范围内，加工表面粗糙度 Ra 达到1～2μm。这就需要在机床结构、加工工艺、高频电流及控制系统等方面加以改善，积极采用各种先进技术，重视窄脉宽、高峰值电流的高频电源的开发及应用。
（2）重视低速走丝电火花线切割机床的开发 低速走丝电火花线切割机床由于电极丝移动平稳，易获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度值，适于精密模具和高精度零件的加工。我国在引进、消化、吸收的基础上，也开发并批量生产了低速走丝电火花线切割机床，满足了国内市场的部分需要。现在必须加强对低速走丝机床的深入研究，开发新的规格品种，为市场提供更多的国产低速走丝电火花线切割机床。与此同时，还应该在大量实验研究的基础上，建立完整的工艺数据库，完善CAD/CAM软件，使自主版权的CAD/CAM软件商品化。
2.进一步完善机床结构设计
1）在保证机床技术性能和清洁加工的前提下，使机床结构合理，操作方便，外形新颖。为使机床结构更加合理，采用先进的技术手段对机床总体结构进行分析，例如运用有限元模拟软件对机床的结构进行力学和热稳定性的分析。为了更好地参与国际市场竞争，还应在人机工程学指导下注意造型设计和色彩设计。
2）为了提高坐标工作台精度，除考虑热变形及先进的导向结构外，还应采用丝距误差补偿和间隙补偿技术，以提高机床的运动精度。
结构设计要考虑提高机床的刚性。龙门式机床的工作台只做 Y 方向运动， X 方向运动在龙门架上完成，上下导轮座挂于横架上，可以分别控制。这不仅增加了丝杠的刚性，而且工作台只做 Y 方向运行，省去了 X 方向的滑板，有助于提高工作台的承重能力，降低整机总重量。
3）高速走丝电火花线切割机床的走丝机构，是影响其加工质量及加工稳定性的关键部件，目前存在的问题较多，必须认真加以改进。目前已开发的恒张力装置及可调速的走丝系统，应在进一步完善的基础上推广应用。
4）支持新机型的开发研究。目前新开发的自旋式电火花线切割机床、高低双速电火花线切割机床、走丝速度连续可调的电火花线切割机床，在机床结构和走丝方式上都有创新。尽管它们还不够完善，但这类的开发研究工作都有助于促进电火花线切割技术的发展，必须积极支持，并帮助完善。
3.积极推广多次切割工艺，提高综合工艺水平
根据放电腐蚀原理及电火花线切割工艺规律可知，切割速度和加工表面质量是一对矛盾，要想在一次切割过程中既获得很高的切割速度，又要获得很好的加工质量是很困难的。提高电火花线切割的综合工艺水平，采用多次切割是一种有效方法。多次切割工艺在低速走丝电火花线切割机床上早已推广应用，并获得了较好的工艺效果。当前的任务是通过大量的工艺试验来完善各种机型的工艺数据库，并培训广大操作人员合理掌握工艺参数的优化选取，以提高其综合工艺效果。在此基础上，可以开发多次切割的工艺软件，帮助操作人员掌握合理的多次切割工艺。
4.扩充线切割机床的控制功能，提高设备的智能化水平
随着计算机技术的发展，个人计算机（PC）的性能、稳定性和处理能力都在不断增强，而价格却持续下降，为电火花线切割机床应用PC数控系统创造了条件。目前基于PC的电火花线切割数控系统已经成为控制器的主流，可实现加工轨迹的编程和控制等功能，今后可以在以下几个方面进行深入开发研究。
1）开发和完善开放式的数控系统。进一步充分利用、开发PC的资源，扩充数控系统的功能。继续完善数控电火花线切割加工的计算机绘图、自动编程、加工规准控制及其缩放功能，集成或扩充自动定位、自动找中心、低速走丝的自动穿丝、高速走丝的自动紧缩等功能，提高电火花线切割加工的自动化程度。
2）研究放电间隙状态数值检测技术，建立伺服控制模型，开发加工过程伺服进给自适应控制系统。为了提高加工精度，还应对传动系统的丝距误差及传动间隙进行精确检测，并利用PC进行自动补偿。
3）开发和完善数值脉冲电源，并在工艺试验基础上建立工艺数据库，开发加工参数优化选取的智能工艺系统，以帮助操作者根据不同的加工条件和要求合理选用加工参数，充分发挥机床潜力。
4）深入研究电火花线切割加工工艺规律，建立加工参数的控制模型，开发加工参数的自适应控制系统，提高加工稳定性。
5）开发有自主版权的电火花线切割CAD/CAM和人工智能软件。在上述各模块开发利用的基础上，建立电火花线切割CAD/CAM集成系统和人工智能系统，并使其商品化，以全面提高我国电火花线切割加工的自动化程度及工艺水平。