浅析线切割加工中存在的问题及对策

污垢堵塞， 妨碍电极丝顺利送进， 引起断丝， 因此要 定期清洗导丝模块。污垢去除后， 导丝模块通畅， 保 证了合理的送丝速度， 电极丝就不容易断。 电极丝通过上、 下导电块的传导而通电+ 长时间
图 ( 电极丝送进装置 ( %贮丝筒 # %圆柱滚轮 ; %导 向 孔 模 块 、 、 张紧轮 ) 压紧轮 , 0 ( $ ( (滚轮 4 % % % 毛毡 1 断丝检测器 5 毛刷 ( % % # %导丝 管 ( 下臂 ( ; % 0 %接丝装置 ( 4 %电极丝 输送轮 ( 废丝孔模块 ( 废丝箱 ) % , %
1 % 1 加工面平直度差 加工面平直度差的原因可能是电极丝线速低， 加工时损耗大， 形成上、 下切割尺寸不同3 见图 4 ， 5 也可能是喷淋不当， 上、 下压力及流量不同， 此外导 丝模块及导丝板松动也会影响加工面的平直度。电 极丝张力过低可导致加工面平直度差，对此应采取 的措施是增加送丝速度3 拨至第 6档 ， 增加电极丝 5 张力， 调整上、 下喷淋的压力和流量， 检查导丝模块 及导丝板的工作状况。 1 % + 鼓 形
( 引 言 在线切割加工中，对加工机床中的表 面质量问题影响到了其高精度，本文仅对线切割加 工中影响工件表面质量的主要原因作了分析，并提 出了相应的对策。 # 电极丝断丝 断丝是线切割加工中常碰到的问题。它既降低 了加工速度，又对加工精度及表面粗糙度有影响。 造成断丝的原因是多方面的，大体可分为送丝机构 故障、 加工条件和电参量选择不当、 操作不合理、 工 件及电极丝不合要求等。 # % ( 送丝机构的故障及排除 送丝机构的结构如图 ( 、图 #所示，长期使用 后，上导丝模块、剖分式导丝板及下导丝模块会被
图 # 电极上下导向通电装置 、( ( %上 法 兰 # %导 向 孔 模 块 , , %导 电 体 、 止动螺钉 2 、 、 、 3 % ) ( 2 # $ % 4 形密封圈 、 5 # # %导 电 块 6 %电 极 丝 导 向 体 ( $ %滚 轮 ( ( %下法兰 ( # %导向孔模块 ( 3 %电极丝导 向套 ( 下浮动喷嘴 ( 下喷嘴压套 ( ) % 5 % % 上喷嘴压套 ( 上喷嘴 # 电极丝导向套 6 % ( % 图 , 开始加工时电极丝易断示意图 电极丝 # 污物或铁锈 ( % %
# % 3 工件及电极丝不合要求 线切割加工时， 若多次在同一处断丝， 加工条件 减弱后仍不改善， 而且送丝机构各部分运行正常， 此 时很可能是工件材料有夹渣、成分不均匀所致。处 理方法是采用较弱的加工条件，以较慢的线切割速 度通过难加工区， 然后再以正常加工条件切割。 有些电极丝质量不过关， 丝径有变化， 甚至有小 凸块， 加工时也容易断丝， 此类电极丝不能使用。另 外， 电极丝材料氧化， 加工时也会断丝。 , 加工精度差的具体表现及原因 , % ( 加工表面粗糙有条纹 加工表面粗糙有条纹的原因是多方面的，加工 条件选择过强， 放电时间长， 主电源峰值电流! + 大， 则加工速度快，但加工的表面粗糙。为提高加工精 度，同时又保证一定的加工速度，可采用多次切割 法* 先采用较强的加工条件， 偏移量取得大一些， 以
! " # % , 操作不合理 电极丝送丝速度不能过低，否则加工时由于损 耗大， 容易断丝。电极丝的送进速度一般拨至 ) !档比较合适。 电极丝张力也不能过大， 否则也容易断丝。 由经 验可知* 电极丝张力调整至# 相当于( $ $ . /处 0 # & 1 比较合适。采用接触感知定位时，为了提高定位精 度，电极丝张力应调至 # 相当于 ( ，但是 2 $ . / 0 & 1 开始加工前要降下来。 从孔或端面开始加工在最初放电位置很容易断 丝* 特别是存在毛刺、 铁锈和污物时， 将在该处集中 放电， 见图 , 因此操作时先要清除起始位置的毛刺 * 和铁锈， 然后选用较弱的加工条件。
《模具工业》 # $ $ # % & ’ % ( $ 总# ) $
图 4 电极线送丝速度低产生的误差
鼓形如图 )所示分为正鼓形和逆鼓形两种。减 少正鼓形的对策是减小伺服基准电压，#次加工的 值减小 ( ， ， 减少加工量。减 !# 1次加工的值减少 ( 小逆鼓形的对策是加大伺服基准电压，增大加工 量。 多次切割加工时， 因电极丝的偏移量逐步减小， 加工条件也依次减弱， 故鼓形误差就能减小。
— — —— — —— — —— — —— — —— — —— — —— 作者简介： 高秀兰* ， 女， 陕西省扶风县人， 宝鸡文理学院 ( 5 ) 4 3 讲师， 工学学士， 主要研究方向为机械设计， 地址： 6 7 8 9 6 7:， 陕西宝鸡市宝鸡文理学院机械工程系。电话： * $ 5 ( , ; ; ) ; 5 ( ( 收稿日期： # $ $ # 3$ ( 3; (
# % # 合理选择电参量 数控线切割共有( 选用时要 (个加工条件参数* 兼顾加工速度、表面粗糙度及稳定性。通常参数高 的加工速度快， 但表面粗糙度值大， 也容易断丝， 必 须根据工件材料、电极丝直径、加工表面粗糙度等 条件选择相应的加工参数*即使这样，有时仍不免 断丝*为此要对参数做适当调整。在 ( (个参数中， 主电源峰值电流! + 和脉冲放电时间反映脉冲放电 能量， 影响较大， 应在最后调整。加工过程中当电极 丝断丝后，若判断是参数选择不当，应首先调整放 电间隙及伺服电压， 分别加大 ( 其次是调整 !#档* 放电间隙调整参数及辅助电源参数，前者加大，后 者降低。
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万方数据
! " 较大的能量快速切割工件，但是加工芯部不完全切 下，留下一小段*然后用较弱的加工条件减小偏移 量， 反方向运行， 进行精加工。最多可以反复加工 + 次，每次加工条件都逐步减弱，电极丝的偏移量也 逐次减少，最后一次将连接段切下，这样可得到精 确的加工面。 如果电极丝张力过小，高压水喷淋处理不当， 会使电极丝产生抖动，造成加工面产生波纹。解决 办法是将张力调至 # 精加工时， 喷淋的 $ $ , - 左右， 工作介质压力不宜过高， 应低于 $ 。 % # ./ 0 送丝机构中，若转向滑轮有摆动，导丝模孔磨 损， 也会使加工面产生条纹* 此时要更换导丝模块， 校准转向滑轮。 1 % # 拐角处精度差 电极丝是个柔性体，加工时受放电压力、工作 介质压力等的作用，会造成加工区间的电极丝向后 挠曲* 滞后于上、 下导丝口一段距离， 这样就会切去 工件轮廓的清角，影响加工精度。为此可增加一段 超切程序，如图 +中的 -!段，使电极丝最大滞 2 后点达到程序节点 -，然后辅加 点的回退程序 2 接着再执行原程序， 便可割出清角。减弱加 2 !-， 工条件， 降低喷淋压力， 有助于提高拐角精度。
图 ) 正鼓形与逆鼓形
1 % 4 加工歪斜 加工歪斜的主要原因是工件内应力经电加工后 释放， 使工件变形。为了提高加工精度， 可先进行预 加工， 使工件的内应力释放出来* 然后确认工件平行 度， 再做精加工。 对于形状复杂的工件， 为了尽量释放内应力， 应
图 + 电极丝向后挠曲使拐角产生误差
先加工最大的形状， 再加工其它形状。若条件允许， 边沿尺寸可适当留大一些， 以便耐受内部应力， 使变 形不致过大。加工路线也要考虑工件变形，切割时 应先沿非固定边进行， 这样变形较小 见图 7 。 3 5 1 % ) 模具产生裂纹 线切割是利用放电热进行加工的*模具材料表 面因放电产生高温而熔化， 然后急冷而产生变质层， 变质层上常常有许多微观裂纹，这种微观裂纹是由 于金属从熔化状态突然急冷凝固，材料收缩产生拉 伸热应力造成的。 为防止模具产生裂纹，应该从钢材热处理一直 到制成模具的各环节都要注意。线切割加工前热处
万方数据
《模具工业》 # $ $ # % & ’ % ( $ 总# ) $ 工作后，导电块被电极丝磨出一条槽沟，导电状况 不良， 局部电量过大， 也会造成断丝。所以要定期将 导电块取下清洗， 重新安装时要移位， 避开槽沟， 使 电极丝与导电块接触良好。 送丝机构有电极丝卷筒、 转向滑轮、 张紧轮、 压 紧滚、 排丝滚轮、 虹吸接收器、 排丝管嘴等部件* 这 些部件安装不当、 间隙不合理、 转动不灵活、 运动有 偏摆都会使电极丝送进受阻、断丝*因此要仔细调 整送丝机构各部件的位置， 清除污垢。
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《模具工业》 # $ $ # % & ’ % ( $ 总# ) $
浅析线切割加工中存在的问题及对策
高秀兰 宝鸡文理学院机械工程系+陕西宝鸡 * , # ( $ $ , -
摘要：对在线切割加工中影响工件表面质量的主要原因— — —送丝机构故障、电参量选择、操作不合理 等作了分析， 并对工件表面加工精度差的具体表现— — —加工表面粗糙、 有条纹、 拐角处精度差、 加工面 平直度差、 鼓形、 模具产生裂纹等原因作了详细的分析， 提出了相应的措施。 关键词： 线切割加工； 电极丝； 送丝机构； 电参量 文献标识码： 文章编号： 中图分类号： . / 0 1 0 2 ( $ $ ( 3# ( ) 1 * # $ $ # ( $ 3$ $ 4 ) 3$ 0