電火花加工時(shí)金屬的蝕除分熔化和氣化兩種。寬脈寬作用時(shí)間長(zhǎng)，容易造成熔化加工，使工件表面形貌變差，變質(zhì)層增厚，內(nèi)應(yīng)力加大，易產(chǎn)生裂紋。而脈寬小到一定值時(shí)，作用時(shí)間極短，形成氣化加工，可以減小變質(zhì)層厚度，改善表面質(zhì)量，減小內(nèi)應(yīng)力，避免裂紋產(chǎn)生。

先進(jìn)的低速走絲電火花線切割機(jī)采用的脈沖電源其脈寬僅幾十ns，峰值電流在1 000 A以上，形成氣化蝕除，不僅加工效率高，而且使表面質(zhì)量大大提高。

（2）防電解（BS）脈沖電源

低速走絲電火花線切割加工采用水質(zhì)工作液。水有一定的導(dǎo)電性，即使經(jīng)過(guò)去離子處理，降低電導(dǎo)率，但還有一定的離子數(shù)量。當(dāng)工件接正極，在電場(chǎng)作用下，OH-離子會(huì)在工件上不斷聚集，造成鐵、鋁、銅、鋅、鈦、鎢的氧化和腐蝕，并使硬質(zhì)合金材料中的結(jié)合劑—鈷成離子狀態(tài)溶解在水中，形成工件表面的“軟化層”。曾采用提高電阻率的措施(由幾十千歐?厘米提高到幾百千歐?厘米)，盡可能降低離子濃度，雖對(duì)改善表面質(zhì)量起了一定的作用，但還是不能有效地徹底解決“軟化層”的問(wèn)題。

防電解電源是解決工件“軟化層”的有效技術(shù)手段。防電解電源采用交變脈沖，平均電壓為零，使在工作液中的OH-離子電極絲與工件之間處于振蕩狀態(tài)，不趨向工件和電極絲，防止工件材料的氧化。

采用防電解電源進(jìn)行電火花線切割加工，可使表面變質(zhì)層控制在1μm以下，避免硬質(zhì)合金材料中鈷的析出溶解，保證硬質(zhì)合金模具的壽命。

（1）多次切割技術(shù)

多次切割技術(shù)是提高低速走絲電火花線切割加工精度及表面質(zhì)量的根本手段。它是設(shè)計(jì)制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、智能化技術(shù)、脈沖電源技術(shù)、精密傳動(dòng)及控制技術(shù)的科學(xué)整合。一般是通過(guò)一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面質(zhì)量。原來(lái)為達(dá)到高質(zhì)量的表面，多次切割的次數(shù)需高達(dá)7～9次，如今只需3～4 次。

（2）拐角加工技術(shù)不斷優(yōu)化完善

由于在切割拐角時(shí)電極絲的滯后，會(huì)造成角部塌陷。為了提高拐角切割精度，研究人員采取了更多的動(dòng)態(tài)拐角處理策略。如：改變走絲路徑；改變加工速度（薄板）；自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓；控制加工能量等。

通過(guò)采用綜合的拐角控制策略，粗加工時(shí)角部形狀誤差減少70%，可一次切割達(dá)5靘的配合 精度。

（4）機(jī)床結(jié)構(gòu)更加精密

為了保證高精度的加工，采用了許多技術(shù)措施來(lái)提高主機(jī)精度：①控制溫度。采用水溫冷卻裝置，使機(jī)床內(nèi)部溫度與水溫相同，減小了機(jī)床的熱變形。②采用直線電機(jī)。響應(yīng)度高，精密定位可實(shí)現(xiàn)0.1μm當(dāng)量的控制，進(jìn)給無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，提高放電頻率，保持穩(wěn)定放電，兩次切割Ry5 μm。③采用陶瓷、聚合物人造花崗巖制件，其熱慣性比鑄鐵大25倍，降低溫度變化對(duì)切割精度的影響。④采用固定工作臺(tái)、立柱移動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高工作臺(tái)承重，不受浸水加工和工件重量變化的影響。⑤采用浸入式加工，降低工件熱變形。⑥電機(jī)伺服，閉環(huán)電極絲張力控制。⑦高精度對(duì)刀：采用電壓調(diào)制對(duì)刀電源。對(duì)刀精度可達(dá)±0.005 mm，不損傷工件，不論干濕。

（5）細(xì)絲切割

為了進(jìn)行小圓角、窄縫、窄槽及微細(xì)零件的微精加工，各制造企業(yè)都花大力氣進(jìn)行細(xì)絲切割技術(shù)的研究。世界主要電加工機(jī)的制造企業(yè)都可以采用0.02～0.03 mm的電極絲進(jìn)行切割。

效率提高

1.3 加工效率明顯提高

（1）最高加工效率

由于ns級(jí)大峰值電流脈沖電源技術(shù)及檢測(cè)、控制、抗干擾技術(shù)的發(fā)展，低速走絲電火花線切割機(jī)的加工效率也在不斷提高。蘇州三光機(jī)床使用標(biāo)準(zhǔn)電極絲時(shí)，加工效率為 350 mm2/min。

（2）較大厚度工件的加工效率

日本三菱電機(jī)公司FA-V系列機(jī)床在切割300 mm厚的工件時(shí)，加工效率可達(dá)170 mm2/min。這是很有實(shí)際意義的技術(shù)提升。

（3）厚度變化工件的加工效率

自動(dòng)檢測(cè)加工件的厚度，自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)，防止斷絲，達(dá)到該狀態(tài)的最高加工效率。

2 低速走絲電火花線切割機(jī)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)情況

市場(chǎng)走勢(shì)分析

低速走絲電火花線切割機(jī)的增長(zhǎng)速度相當(dāng)快，如果依此種勢(shì)頭發(fā)展，估計(jì)未來(lái)5年中國(guó)大陸的低速走絲電火花線切割機(jī)市場(chǎng)可達(dá)3 000～4 500臺(tái)/年，相當(dāng)于高速走絲電火花線切割機(jī)總量的10%，但二者的銷售額卻可以相當(dāng)，甚至低速走絲機(jī)的銷售額會(huì)超過(guò)高速走絲機(jī)。

低速走絲電火花線切割機(jī)的高速發(fā)展，除了與中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)密不可分之外，還有其特定的因素：

（1）低速走絲電火花線切割機(jī)優(yōu)異的加工性能具有不可替代性，找不到別的加工技術(shù)可以與之競(jìng)爭(zhēng)。

（2）低速走絲電火花線切割機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域是模具和航天航空制造業(yè)。我國(guó)模具制造企業(yè)有2萬(wàn)余家，模具制造業(yè)的年增長(zhǎng)率都在20%左右，是我國(guó)GDP增長(zhǎng)率的3倍。我國(guó)的航天航空制造業(yè)的高速發(fā)展也是有目共睹，國(guó)家的投資力度很大。

（3）在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，許多企業(yè)不把低速走絲電火花線切割加工作為精密模具的最終加工手段，往往在模具型腔用低速走絲切割后，再用各種磨削的手段進(jìn)行最終加工，這主要是由于當(dāng)時(shí)低速走絲電火花線切割技術(shù)在加工表面質(zhì)量、加工精度等方面還不能滿足精密、長(zhǎng)壽命模具的制造要求。但近年來(lái)，低速走絲電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展迅速，各方面的加工性能指標(biāo)都得到了明顯的改善和提高，已被越來(lái)越廣泛地作為最終加工手段，“以割代磨”的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。

（4）我國(guó)的高速走絲電火花線切割機(jī)據(jù)估計(jì)年產(chǎn)量已超過(guò)4萬(wàn)臺(tái)，但由于模具制造精度及表面質(zhì)量要求的不斷提高，高速走絲線切割機(jī)已不能適應(yīng)精密模具的制造要求，其市場(chǎng)必定會(huì)讓出一塊給低速走絲電火花線切割機(jī)。

3故障分析及維修

線切割機(jī)AGIE CU T 150F HSS 走絲機(jī)構(gòu)較復(fù)雜,故障率較高。若對(duì)該結(jié)構(gòu)不熟悉,一個(gè)很小的故障就會(huì)影響加工,甚至造成機(jī)床停機(jī)。

該機(jī)構(gòu)工作過(guò)程如下:首先電極絲由放絲機(jī)構(gòu)電機(jī)PM6 M1 驅(qū)動(dòng)卷筒將絲放出,由引導(dǎo)*經(jīng)滾軸控制的Rx1 ( Rx1控制放絲電機(jī)速度) ,到摩擦橡膠壓力輪,由電極絲校正牽引電機(jī)PM2 M2 到滾軸控制的Rx2 ( Rx2控制電極絲校正牽引電機(jī)速度) ,經(jīng)電極絲檢測(cè)L 2 至偏轉(zhuǎn)滑輪后, 到達(dá)穿絲機(jī)構(gòu)的穿絲電機(jī)PM10 M3 , 然后經(jīng)被切割工件到電極絲穿過(guò)檢測(cè),最后電極絲由皮帶一和皮帶二夾緊,經(jīng)電極絲傳送帶電機(jī)PM3 M4 的拖動(dòng),電極絲被夾在兩根皮帶之間送到剪絲機(jī)構(gòu),由電機(jī)PM4 M1 帶動(dòng)圓形剪刀將絲剪斷,完成電極絲的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。

故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)加工, 電極絲不走,其它功能正常。

產(chǎn)生原因及解決辦法: 注意觀察走絲機(jī)構(gòu)部分,發(fā)現(xiàn)橡膠壓力輪已被電極絲拉出一圈很深的槽, 電極絲深陷其中,抬動(dòng)滾軸Rx2 ,校正牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),但不能帶動(dòng)電極絲,更換橡膠壓力輪或?qū)υ撓鹉z壓力輪進(jìn)行改造,由于該輪外側(cè)由幾個(gè)墊圈擋住后用螺帽緊固,拆下該輪,與該輪*床身側(cè)的軸配做一個(gè)厚約1. 5mm 的墊圈;先裝該墊圈,再裝橡膠壓力輪,外側(cè)只用一個(gè)墊圈,最后用螺帽緊固,經(jīng)上述處理后,電極絲被讓開(kāi)溝槽約2. 0mm , 該壓力輪又可繼續(xù)使用了。

故障現(xiàn)象二

機(jī)床無(wú)自動(dòng)穿絲動(dòng)作,可手動(dòng)穿絲加工。

產(chǎn)生原因及解決辦法:根據(jù)電路原理框圖,測(cè)量自動(dòng)穿絲電機(jī)上有+ 15V 電壓,無(wú)穿絲動(dòng)作,說(shuō)明電路工作正常,穿絲電機(jī)有問(wèn)題,卸下負(fù)載,電機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng),但噪音大,更換同型號(hào)穿絲電機(jī)后,機(jī)床工作正常。