淺析影響線切割工藝指標(biāo)的因素

電火花線切割機可加工用常規(guī)機械加工方法難以加工的材料。同時，由于電極絲邊移動、邊加工，這樣即使電極絲發(fā)生損耗，也能連續(xù)補充，因此能提高加工精度。正因為電火花線切割機具有這些突出的優(yōu)點，所以其不僅被用于穿透形沖裁模加工，還被用于特種零件和工具電極加工，成為特種電加工的主力設(shè)備。但在電火花線切割加工中，往往會由于工藝指標(biāo)確定不當(dāng)，影響了切割效果。對于這類問題，應(yīng)該如何解決呢？下面本文將介紹影響線切割工藝指標(biāo)的因素。

一、線切割加工的主要工藝指標(biāo)

1.切割速度

在保持一定的表面粗糙度的切割過程中，單位時間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過的面積總和稱為切割速度，單位為mm2/min。最高切割速度是指在不計切割方向和表面粗糙度等條件的情況下所能達(dá)到的切割速度。通常高速走絲線切割速度為40～80mm2/min，它與加工電流大小有關(guān)，為比較不同輸出電流脈沖電源的切割效果，將每安培電流的切割速度稱為切割效率，一般切割效率為20mm2/(min?A)。

2.表面粗糙度

我國常用輪廓算術(shù)平均偏差Ra（μm）來表示電火花加工表面粗糙度，高速走絲線切割的表面粗糙度一般為Ra5～2.5μm，最佳也只有Ra1μm左右。低速度走絲線切割一般可達(dá)Ra1.25μm，最佳可達(dá)Ra0.2μm。

3.電極絲損耗量

對高速走絲機床，用電極絲在切割10000mm2面積時電極絲直徑的減小量來表示。一般每切割10000mm2后，鉬絲直徑減小不應(yīng)大于0.01mm。

4.加工精度

加工精度是指所加工工件的尺寸精度、形狀精度（如直線度、平面度、圓度等）和位置精度（如平行度、垂直度、傾斜度等）的總稱?？焖僮呓z線切割的可控加工精度在0.01～0.02mm左右，低速走絲線切割可達(dá)0.005～0.002μm左右。

二、電參數(shù)的影響

1.脈沖寬度ti

通常ti加大時，加工速度提高，而表面粗糙度較差。一般ti=2～60μs，在分組脈沖及光整加工時，ti可小至0.5μs以下。

2.脈沖間隙t0

t0減小時平均電流增大，切割速度加快，但t0不能過小，以免引起電弧和斷絲。一般取t0=（4～8）ti。剛切入或進行大厚度加工時，應(yīng)取較大的t0值。

3.開路電壓i

該值會引起放電峰值電流和電加工間隙的改變。i提高，加工間隙增大，排屑變得容易，提高了切割速度和加工穩(wěn)定性，但易造成電極絲振動，通常i的提高還會使絲損加大。

4.放電峰值電流e

這是決定單脈沖能量的主要因素之一。e增大時，切割速度提高，表面粗糙度變差，電極絲損耗化加工甚至斷絲。一般e小于40A，平均電流小于5A。低速走絲線切割加工時，因脈寬很窄，電極絲又較粗，故e有時大于50A。

5.放電波形

在相同的工藝條件下，高頻分組脈沖常常能獲得較好的加工效果。電流波形的前沿上升比較緩慢時，電極絲損耗較小。不過當(dāng)脈寬很窄時，必須要有陡的前沿才能進行有效的加工。

三、非電參數(shù)的影響

1.電極絲及其移動速度對工藝指標(biāo)的影響

對于高速走絲線切割，廣泛采用0.06～0.20mm的鉬絲，其耐損耗，抗拉強度高，絲質(zhì)不易變脆，且較少斷絲。提高電極絲的張力可減輕絲振的影響，從而提高精度和切割速度。

2.工件厚度及材料對工藝指標(biāo)的影響

工件材料薄，工作液容易進入并充滿放電間隙，對排屑和消電離有利，加工穩(wěn)定性好。但工件太薄，電極絲易產(chǎn)生抖動，對確保加工精度和表面粗糙度不利。工件厚，工作液難以進入和充滿放電間隙，加工穩(wěn)定性差，但電極絲不易抖動，因此精度較高，表面粗糙度值較小。

工件材料不同，其熔點、氣化點、熱導(dǎo)率等都不一樣，因而加工效果也不同。例如采用乳化液加工時：加工銅、鋁、淬火鋼、高碳鋼時，穩(wěn)定性較差，切割速度高；加工不銹鋼、磁鋼、未淬火高碳鋼時，穩(wěn)定性較差，切割速度較低，表面質(zhì)量不太好；加工硬質(zhì)合金時，比較穩(wěn)定，切割速度較低，表面粗糙度值小。

3.預(yù)置進給速度對工藝指標(biāo)的影響

預(yù)置進給速度(指進給速度的調(diào)節(jié))時，對切割速度、加工精度和表面質(zhì)量的影響很大。因此應(yīng)調(diào)節(jié)預(yù)置進給速度，緊密跟蹤工件蝕除速度，保持加工間隙，恒定在最佳值上。這樣可使有效放電狀態(tài)的比例大，而開路和短路的比例小，使切割速度達(dá)到給定加工條件下的最大值，這樣加工精度和表面質(zhì)量也較好。

此外，機械部分精度(例如導(dǎo)軌、軸承、導(dǎo)輪等磨損、傳動誤差)和工作液(種類濃度及其臟污程度)都會對加工效果產(chǎn)生相當(dāng)?shù)挠绊?。?dāng)導(dǎo)輪、軸承偏擺，工作液上下沖水不均勻，會使加工表面產(chǎn)生上下凹凸相間的條紋，惡化工藝指標(biāo)。

（作者單位：開封市高級技工學(xué)校）