電火花線切割高速走絲中的問題與對(duì)策研究

楊彥東

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司運(yùn)營(yíng)管理部，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 原因分析

1.1 電極絲的因素

電極絲的材質(zhì)。在高速走絲電火花線切割加工中，消耗極絲電阻上的能量多電極絲發(fā)熱、易斷絲。電極絲的粗細(xì)是影響斷絲的一個(gè)重要原因，通常盡可能在滿足加工要求條件下，選擇較粗的電極絲。

1.2 送絲機(jī)構(gòu)的因素

（1）導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊、檔絲塊等零部件安裝要正確，間隙要合適，轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活，導(dǎo)輪不允許有較大的徑向跳動(dòng)或軸向竄動(dòng)，電極絲不允許疊繞或夾絲，要減少電極絲抖動(dòng)，提高電極絲運(yùn)動(dòng)精度，否則，容易造成電極絲的斷絲。

（2）電極絲的松緊不適極易引起斷絲。電極絲過松，電極絲張力過小，抖動(dòng)過大，易斷絲；過緊，電極絲張力過大，也容易斷絲。

1.3 工件的因素

（1）鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小、表面質(zhì)量好的材料適合于線切割。在線切割加工前，應(yīng)清除殘存物，用油石將工件表面銼平，并選擇適當(dāng)?shù)碾妳?shù)，以免斷絲。

（2）工件太薄或薄板疊加的工件，容易斷絲。工件薄，工作液容易進(jìn)入并充滿放電間隙，對(duì)排屑和穩(wěn)定加工有利，但電極絲易產(chǎn)生抖動(dòng)，或由于工件割開部分錯(cuò)位變形，造成夾絲，以致斷絲。

1.4 電參數(shù)的因素

（1）選用時(shí)要兼顧加工速度、表面粗糙度及穩(wěn)定性。一般，參數(shù)強(qiáng)，加工速度快，但表面粗糙度大，也容易斷絲。所以在選擇電參數(shù)時(shí)，必須綜合考慮加工件的工藝要求、加工精度、粗糙度的大小以及工件厚度等因素，以獲得較滿意的加工效果。

（2）切割預(yù)置進(jìn)給速度的調(diào)節(jié)，對(duì)切割速度、加工精度和表面質(zhì)量的影響很大。預(yù)置進(jìn)給速度調(diào)的太快，超過工件可能的蝕除速度，會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路現(xiàn)象，切割速度反而慢，表面粗糙度也差，上下斷面切縫呈焦黃色，甚至可能斷絲。

（3）變頻跟蹤調(diào)節(jié)不當(dāng)也是造成斷絲的一個(gè)重要原因，因?yàn)楦欉^快,容易形成短路和電極絲張力加大進(jìn)而造成斷絲。

1.5 操作使用的因素

高速走絲電火花線切割加工中,為了高效地加工出符合要求的工件，對(duì)操作人員也有一定的要求。操作人員要正確地理解圖樣的各項(xiàng)技術(shù)要求。工作液要及時(shí)更換，保持一定的清潔度，保證上、下噴嘴不阻塞、流量合適。電極絲校準(zhǔn)垂直，工件裝夾正確。合理選用脈沖電源參數(shù)，加工不穩(wěn)定時(shí)要及時(shí)調(diào)整變頻進(jìn)給速度等。切換功能鍵時(shí)，切勿在加工過程中進(jìn)行，以免開關(guān)接觸不良造成短路或引起電極絲燒傷，以至斷絲。在切割完畢時(shí)，切除部位會(huì)在重力的作用下墜落，電極絲極易被夾斷，可采用磁鐵吸附、夾板夾持等方法及時(shí)固定，避免斷絲。

2 影響高速走絲加工工件表面質(zhì)量的因素與改善

2.1 人為控制的因素與改善

人為因素的控制與改善主要包括加工工藝的確定和加工方法的選擇，這可以通過以下幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)：

（1）合理安排切割路線。

（2）正確選擇切割參數(shù)。

（3）采用近距離加工。

（4）注意加工工件的固定。

2.2 機(jī)床控制的因素與改善

高速走絲電火花線切割機(jī)屬于高精度機(jī)床，機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)非常重要，因此在每次加工之前必須檢查機(jī)床的工作狀態(tài)。需注意的環(huán)節(jié)和應(yīng)采取的措施如下：

（1）在加工前，必須檢查電極絲，應(yīng)在不斷絲的前提下盡可能提高電極絲的張力。

（2）高速走絲線切割機(jī)一般采用乳化油與水配制而成的工作液。加工前要根據(jù)不同的工藝條件選擇不同型號(hào)的乳化液。

（3）必須檢查導(dǎo)電塊的磨損情況。高速走絲線切割機(jī)一般在加工了50～80小時(shí)后就須考慮改變導(dǎo)電塊的切割位置或者更換導(dǎo)電塊，有臟污時(shí)需用洗滌液清洗。

（4）檢查導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，若轉(zhuǎn)動(dòng)不好則應(yīng)更換，還必須仔細(xì)檢查上、下噴嘴的損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時(shí)需及時(shí)更換。還應(yīng)經(jīng)常檢查貯絲筒內(nèi)絲的情況，絲損耗過大就會(huì)影響加工精度及表面質(zhì)量，需及時(shí)更換。

（5）保持穩(wěn)定的電源電壓。電源電壓不穩(wěn)定會(huì)造成電極與工件兩端不穩(wěn)定，從而引起擊穿放電過程不穩(wěn)定而影響工件的表面質(zhì)量。

2.3 加工材料的因素與改善

為了加工出尺寸精度高、表面質(zhì)量好的線切割產(chǎn)品，必須對(duì)所用工件材料進(jìn)行細(xì)致考慮：

（1）由于工件材料不同，熔點(diǎn)、氣化點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)等都不一樣，因而即使按同樣方式加工，所獲得的工件表面質(zhì)量也不相同，因此必須根據(jù)實(shí)際需要的表面質(zhì)量對(duì)工件材料作相應(yīng)的選擇。

（2）由于工件材料內(nèi)部殘余應(yīng)力對(duì)加工的影響較大，在對(duì)熱處理后的材料進(jìn)行加工時(shí)，由于大面積去除金屬和切斷加工會(huì)使材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的相對(duì)平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。為了避免這些情況，應(yīng)選擇鍛造性好、淬透性好、熱處理變形小的材料。

（3）加工過程中應(yīng)將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)到最佳狀態(tài)，以減少斷絲現(xiàn)象。如果發(fā)生斷絲勢(shì)必會(huì)回到起始點(diǎn)，重新上絲再次進(jìn)行加工，使加工工件表面質(zhì)量和加工精度下降。

[1]馬名峻,蔣亨順,郭潔民.電火花加工技術(shù)在模具制造業(yè)中的應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]曹風(fēng)國(guó).電火花加工技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.