慢走丝线切割影响表面质量及断丝的原因分析

曾丽

摘 要：本文主要分析了慢走丝线切割影响表面质量及断丝的原因。

关键词：慢走丝线切割；表面质量；切割路线

一、影响线切割加工件表面质量的主要工艺因素

（一）实施多次少量加工。对于这个量，一般由机床的加工参数决定，由于减少线切割加工时材料的变形可以有效提高加工工件表面质量，因而应采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工时或留一定余量，以补偿材料因原应力平衡状态被破坏所产生的变形和最后一次精加工时所需的加工余量，这样当最后精加工时即可获得较为满意的加工效果。

（二）合量安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡和整体的刚度平衡，防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下由于切割路线不合理而产生显著变形，致使切割表面质量下降。

（三）正确选择切割参数。对不同的粗、精加工，其丝速、丝的张力和喷流压力应以参数表为基础作适当调整，为保证加工工件具有更高的精度和表面质量，可适当调高线切割机的丝速和丝张力，制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数，应以这些条件为基础，根据实际需要作相应的调整。

（四）用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质

量，可以采用近距离加工，使上喷嘴与工件的距离尽量靠近，这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振福过大影响加工工件表面质量。

（五）工件装夹要正确牢固。如果在加工过程中没有夹紧而出现晃动，则可能引起电极丝的晃动，影响线切割的质量。有时还会因工件错位而无法再次找正，使之报废。当加工件即将切割完毕时，其与母体材料的连接强度势必下降，此时要防止因加工液的冲击或工件的自重使加工工件偏斜。

二、造成慢走丝切割断丝的主要工艺因素

（一）走丝速度。走丝速度的快慢直接影响电极丝在加工区的逗留时间和放电次数，从而影响电极丝的损耗。所以在电极丝允许一点连续放电次数的条件下，要结合工件厚度，根据放电频率正确调节走丝速度。粗加工和精加工放电频率不一样，走丝速度也不一样。

（二）进给速度。理想的线切割加工应是进给速度跟踪其线加工速度，进给过快，超过工件可能的蚀除速度，容易造成频繁短路，切割速度反而慢，工件表面粗糙度也较差，上、下端面切缝呈焦黄色，甚至可能断丝。进给过慢，滞后于工件可能的蚀除速度，则容易造成频繁开路，过跟踪和欠跟踪都是造成加工不稳定的直接因素，容易引起断丝和影响表面加工质量。

（三）进给精度。要实现理想的跟踪进给，必须提高进给控制系统的性能和人工调节较佳的进给量。导丝机构的精度将直接影响电极丝的走丝质量，精度低会引起走偏、振动等弊端，进而造成断丝。线切割机的导丝机构主要由贮丝筒、线架和导轮组成。当导丝机构的精度下降时，会引起贮丝筒的径向跳动和轴向窜动。贮丝筒的径向跳动会使电极丝的张力减小，造成松丝，严重的会使丝从导轮槽中脱出拉断。

（四）工作液。慢走丝切割放电加工时，工作液的电阻率必须在适当的范围内。绝缘性能太低， 将产生电解而形不成击穿火花放电；绝缘性能太高，则放电间隔小，排屑难，易引起断丝。因此，加工时应注意观察工作液电阻的变化，当发现电阻不能再恢复正常时，应及时更换离子交换树脂。再者还应检查与冷却液有关的条件，检查加工液的液量，检查过滤压力表，及时更换过滤器。

（五）工件材料及厚度。工件材料和厚度值决定线切割的加工参数。线切割加工时，为减少断丝可对不同材质区别对待，选取相应的加工参数。加工某些锈蚀及粘有热处理渣的工件时，先要清除表面的杂物，否则开始加工时往往会因表面杂物造成丝在接触部位产生能量集中释放，导致断丝。加工不锈钢、碳钢、未淬火高碳钢时，稳定性较差，切割速度较低，表面质量较差，易造成断丝。工件较薄，工作液容易进入并充满放电间隙，有利于排屑和排除电离，加工稳定性好。但工件太薄，电极丝易产生振动，对加工精度和表面粗糙度反而不利，也易造成断丝。

（六）电极丝材料及直径。电极丝材料有铜、钨、钼、钨钼合金等，为减少断丝，可优先选用钨钼合金电极丝，因为钨的延伸率、抗张力以及熔点都比钼更适合线切割加工的需要。对于慢走丝，高生产率时可采用0.12～0.30mm的镀锌黄铜丝，允许较大的峰值电流，如果电极丝张力能保持均匀，振动较小，加工就稳定，工件精度与表面粗糙度就比较好，电极丝寿命也较长。

（七）切割路线。主要材料已被割离的情况下，余下的材料与夹持的部分连接较少，工件刚度大为降低，易产生变形而导致断丝。为减少由于材料割离后残留应力重新分布而引起的变形，通常将工件与其夹持部分分割的线段安排在切割总程序的末端。因此工艺上考虑，应考虑制作合理的工艺孔、槽，以便于应力对称、均匀、分散地释放，凸模及凹模应采用封闭切割。

结束语：影响加工质量和造成慢走丝线切割断丝的因素很多，但只要对其进行系统的分析和科学的分类，就可以对这些复杂而且零乱的因素进行控制与调整，从而避免断丝现象，提高加工工件的质量。