王飞

摘 要：数控电火花线切割机床在模具零件制造、新产品研制和其他特殊零件加工中广泛应用。目前机床类型主要有慢走丝、中走丝及快走丝三大类，其中慢走丝切割机床对零件加工后表面粗糙度和尺寸精度相比快走丝线切割机要高，但慢走丝线切割机床利用率和使用成本相对也比较高，目前在国内普及程度还有局限，而快走丝线切割机床由于其机床结构简单，对大厚零件加工效率较高，近年已广泛应用。零件在数控电火花线切割机床上加工时其加工质量会受人为、机床、电极及材料等因素影响，该文通过对上述影响因素进行分析，对如何提高加工质量进行探索与研究，并提出改进措施。

关键词：电火花 线切割 加工质量 改进措施

中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（c）-0063-02

快走丝线切割机床线电极主要为钼丝，采用高速往复供丝以提高电极使用效率。虽然电极丝使用效率得以提高但电极丝长时间使用将会出现不同的损耗，使得零件加工质量受到影响，这就需要对加工时相关工艺参数进行合理选配，排除一切干扰因素才能有效地保证零件加工质量。目前影响加工质量的主要因素为人为因素、机床因素、电极因素和材料因素等。针对上诉因素进行分析提出改进措施。

1 人为因素对加工质量控制改善

人为因素主要包括零件加工工艺制定与加工方法选择。制定合理的加工工艺方案及选择适合加工方法是有效保证零件加工质量的条件，考虑因素如下所述。

1.1 切割路线的合理安排

零件在上线切割加工时已进行前期加工属于成品或半成品，其内部势必残留少许内应力，在夹紧力作用下必然破坏零件原有内应力平衡。在切割过程中由于切割路线安排不合理发生变形，致使切割质量下降。故应加以预防，改进措施为尽量使工件与夹持部分的分离安排在最后，以提高加工中刚性，或打穿丝孔以避开电极丝从外部切入破坏应力平衡。

1.2 切割参数选择

零件加工厚度决定了切割时参数的选择，虽然厂家提供了切割不同厚度件的相关切割参数，但受零件的材料及加工精度和其他因素的影响，使得人们不能完全照搬，而应以这些条件为基础，根据实际需要作相应的调整。如需进行粗、精加工时还应对丝速和电极丝张力也应作适当调整，保证加工工件具有更高的精度和表面质量，丝速过慢加大损耗，张紧力过小丝抖动较大，均会影响加工质量。改进方法是根据零件接近哪一个规范厚度的原则选择相应加工参数。

1.3 丝架高度设定

在加工时如果上丝架距零件上表面较远会导致切割液浇注离散及电极丝振幅过大影响加工精度。实际加工时应根据零件高度调整丝架高度使上喷嘴与零件距离尽量接近，近距离加工可以使零件精度和表面质量得以保证。

1.4 工件固定

在切割零件时所产生切削力很小，但并不代表在加工时没有力的产生，如进给力、重力及其它外力，对加工零件的固定是必要的。如果零件自身质量较轻，在开始切削时在进给力作用下，会推动零件移动使得零件切割无法进行或发生切割位置错误，当零件切割加工即将完成时，此时要防止因工作液冲击使得加工工件发生偏斜，一旦发生偏斜就会使切割间隙发生改变，轻者影响零件加工表面质量，重者使零件报废。所以需通过不同方法固定好被加工零件。

2 机床因素对加工质量控制改善

电火花线切割机属于高精度机床故对机床的维护保养十分重要。因为加工精度和质量绝大部分受机床精度影响，只有机床精度符合要求才能为加工出高质量零件提供条件。

2.1 电极丝

电极丝的张力对零件外表面加工质量有很大影响，应在不换丝的前提下尽可能提高电极丝的张紧力。

2.2 工作液

线切割火花放电是在具有绝缘性能的工作液介质中进行的，当一个脉冲峰值来临时击穿工作介质形成瞬时局部高温来熔化并气化金属，脉冲峰值过后结束一次放电迅速恢复放电间隙，在工作液的作用下成为绝缘状态。工作液绝缘性使放电通道被压缩，使火花放电只能在局限较小的通道半径内完成。目前线切割工作液多采用乳化油与水稀释而成，这就对工作液性能提出了要求，若绝缘性能太低工作液成了导电体，而不能形成火花放电，若绝缘性能太高，则放电间隙过小排屑难，切割速度降低。如击穿放电过程不稳定必然影响零件加工质量。为保证加工质量在加工前需根据零件加工工艺及设备与条件选择工作液，检查工作液工作环境确保工作液正常工作，工作液使用一段时间后需检查液量及赃污程度，保证工作液绝缘性、洗涤性、冷却性达到要求。

2.3 导电块

导电块在长时间使用后表面会出现磨损，此时需检查导电块磨损情况适时变换导电块的位置或者更换导电块。一般快走丝线切割机在加工5000 h以上须考虑变换导电块切割位置或者更换导电块。如加工铜铝合金时需经常检查导电块，根据加工实际情况变换位置或更换导电块，以保证零件的加工精度和表面质量。

2.4 导轮

导轮的转动状况会引起电极丝工作不稳定，再加之导电块和上、下喷嘴的损伤而引起电极丝振动，使得零件外表加工发生波峰或条纹，引起工件表粗糙度差。在加工前需检查导轮的转动情况以及导电块、上、下喷嘴的损伤和脏污程度，如有损伤及时更换，如有污垢用清洗液清除脏物。此外还应经常检查贮丝筒内丝的情况，丝损耗过大就会影响加工质量，需及时更换。

3 材料因素对加工质量控制改善

零件材料不同即使按相同方式加工，所获得的加工质量也会不相同。在进行切断时会使零件材料内部剩余应力相对平衡受到破坏，从而影响零件加工质量。为了防止这一情况，应选择锻造性好、淬透性好、热处置变形小的材料。

4 电极因素对加工质量控制措施

如果发生电极丝断丝现象，势必会回到起始点重新上丝再次进行加工，这样将会使已加工过表面再次加工，破坏零件加工质量。加工过程中还应注意倾听放电发出的声音，正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时，机床电流表、电压表指针振幅应是很小，处于稳定状态，这代表进给线切割速度均匀平稳，各项参数为最佳状态。

5 结语

我们应当充分分析零件电火花线切割加工特性。合理制定加工工艺，选择电规准，调整机床排除一切因素提高加工质量。

参考文献

[1] 李心平.快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择研究[J].中国机械，2014（11）：57.

[2] 杜文正，雷玉勇，李劲松，等.电火花线切割加工与磨料水射流加工质量的对比研究[J].矿山机械，2012（3）：115-118.

[3] 程贵生，崔国英.提高模具线切割加工质量的探索与实践[J].科技资讯，2008（10）：76.