慢走絲線切割影響表面質(zhì)量及斷絲的原因分析

曾麗

摘 要：本文主要分析了慢走絲線切割影響表面質(zhì)量及斷絲的原因。

關(guān)鍵詞：慢走絲線切割；表面質(zhì)量；切割路線

一、影響線切割加工件表面質(zhì)量的主要工藝因素

（一）實(shí)施多次少量加工。對于這個量，一般由機(jī)床的加工參數(shù)決定，由于減少線切割加工時材料的變形可以有效提高加工工件表面質(zhì)量，因而應(yīng)采用少量、多次切割方式。在粗加工或半精加工時或留一定余量，以補(bǔ)償材料因原應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞所產(chǎn)生的變形和最后一次精加工時所需的加工余量，這樣當(dāng)最后精加工時即可獲得較為滿意的加工效果。

（二）合量安排切割路線。該措施的指導(dǎo)思想是盡量避免破壞工件材料原有的內(nèi)部應(yīng)力平衡和整體的剛度平衡，防止工件材料在切割過程中因在夾具等作用下由于切割路線不合理而產(chǎn)生顯著變形，致使切割表面質(zhì)量下降。

（三）正確選擇切割參數(shù)。對不同的粗、精加工，其絲速、絲的張力和噴流壓力應(yīng)以參數(shù)表為基礎(chǔ)作適當(dāng)調(diào)整，為保證加工工件具有更高的精度和表面質(zhì)量，可適當(dāng)調(diào)高線切割機(jī)的絲速和絲張力，制造線切割機(jī)床的廠家提供了適應(yīng)不同切割條件的相關(guān)參數(shù)，應(yīng)以這些條件為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際需要作相應(yīng)的調(diào)整。

（四）用近距離加工。為了使工件達(dá)到高精度和高表面質(zhì)

量，可以采用近距離加工，使上噴嘴與工件的距離盡量靠近，這樣就可以避免因上噴嘴離工件較遠(yuǎn)而使線電極振福過大影響加工工件表面質(zhì)量。

（五）工件裝夾要正確牢固。如果在加工過程中沒有夾緊而出現(xiàn)晃動，則可能引起電極絲的晃動，影響線切割的質(zhì)量。有時還會因工件錯位而無法再次找正，使之報廢。當(dāng)加工件即將切割完畢時，其與母體材料的連接強(qiáng)度勢必下降，此時要防止因加工液的沖擊或工件的自重使加工工件偏斜。

二、造成慢走絲切割斷絲的主要工藝因素

（一）走絲速度。走絲速度的快慢直接影響電極絲在加工區(qū)的逗留時間和放電次數(shù)，從而影響電極絲的損耗。所以在電極絲允許一點(diǎn)連續(xù)放電次數(shù)的條件下，要結(jié)合工件厚度，根據(jù)放電頻率正確調(diào)節(jié)走絲速度。粗加工和精加工放電頻率不一樣，走絲速度也不一樣。

（二）進(jìn)給速度。理想的線切割加工應(yīng)是進(jìn)給速度跟蹤其線加工速度，進(jìn)給過快，超過工件可能的蝕除速度，容易造成頻繁短路，切割速度反而慢，工件表面粗糙度也較差，上、下端面切縫呈焦黃色，甚至可能斷絲。進(jìn)給過慢，滯后于工件可能的蝕除速度，則容易造成頻繁開路，過跟蹤和欠跟蹤都是造成加工不穩(wěn)定的直接因素，容易引起斷絲和影響表面加工質(zhì)量。

（三）進(jìn)給精度。要實(shí)現(xiàn)理想的跟蹤進(jìn)給，必須提高進(jìn)給控制系統(tǒng)的性能和人工調(diào)節(jié)較佳的進(jìn)給量。導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的精度將直接影響電極絲的走絲質(zhì)量，精度低會引起走偏、振動等弊端，進(jìn)而造成斷絲。線切割機(jī)的導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)主要由貯絲筒、線架和導(dǎo)輪組成。當(dāng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的精度下降時，會引起貯絲筒的徑向跳動和軸向竄動。貯絲筒的徑向跳動會使電極絲的張力減小，造成松絲，嚴(yán)重的會使絲從導(dǎo)輪槽中脫出拉斷。

（四）工作液。慢走絲切割放電加工時，工作液的電阻率必須在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。絕緣性能太低， 將產(chǎn)生電解而形不成擊穿火花放電；絕緣性能太高，則放電間隔小，排屑難，易引起斷絲。因此，加工時應(yīng)注意觀察工作液電阻的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電阻不能再恢復(fù)正常時，應(yīng)及時更換離子交換樹脂。再者還應(yīng)檢查與冷卻液有關(guān)的條件，檢查加工液的液量，檢查過濾壓力表，及時更換過濾器。

（五）工件材料及厚度。工件材料和厚度值決定線切割的加工參數(shù)。線切割加工時，為減少斷絲可對不同材質(zhì)區(qū)別對待，選取相應(yīng)的加工參數(shù)。加工某些銹蝕及粘有熱處理渣的工件時，先要清除表面的雜物，否則開始加工時往往會因表面雜物造成絲在接觸部位產(chǎn)生能量集中釋放，導(dǎo)致斷絲。加工不銹鋼、碳鋼、未淬火高碳鋼時，穩(wěn)定性較差，切割速度較低，表面質(zhì)量較差，易造成斷絲。工件較薄，工作液容易進(jìn)入并充滿放電間隙，有利于排屑和排除電離，加工穩(wěn)定性好。但工件太薄，電極絲易產(chǎn)生振動，對加工精度和表面粗糙度反而不利，也易造成斷絲。

（六）電極絲材料及直徑。電極絲材料有銅、鎢、鉬、鎢鉬合金等，為減少斷絲，可優(yōu)先選用鎢鉬合金電極絲，因?yàn)殒u的延伸率、抗張力以及熔點(diǎn)都比鉬更適合線切割加工的需要。對于慢走絲，高生產(chǎn)率時可采用0.12～0.30mm的鍍鋅黃銅絲，允許較大的峰值電流，如果電極絲張力能保持均勻，振動較小，加工就穩(wěn)定，工件精度與表面粗糙度就比較好，電極絲壽命也較長。

（七）切割路線。主要材料已被割離的情況下，余下的材料與夾持的部分連接較少，工件剛度大為降低，易產(chǎn)生變形而導(dǎo)致斷絲。為減少由于材料割離后殘留應(yīng)力重新分布而引起的變形，通常將工件與其夾持部分分割的線段安排在切割總程序的末端。因此工藝上考慮，應(yīng)考慮制作合理的工藝孔、槽，以便于應(yīng)力對稱、均勻、分散地釋放，凸模及凹模應(yīng)采用封閉切割。

結(jié)束語：影響加工質(zhì)量和造成慢走絲線切割斷絲的因素很多，但只要對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和科學(xué)的分類，就可以對這些復(fù)雜而且零亂的因素進(jìn)行控制與調(diào)整，從而避免斷絲現(xiàn)象，提高加工工件的質(zhì)量。