(工艺技术)中走丝线切割的由来与工艺

中走丝线切割的由来

中国特有（除中国内地,没有任何国家和地区生产该类机床的厂家）的高速走丝电火花线切割机（High Speed Wire Cut EDM）, 由于结构简单、造价低、工艺效果好, 加上使用过程消耗少, 自上世纪六十年代末被研制成功之后就得到飞速发展, 现已成为制造业中一种必不

可少工艺装备. 至2004年底, 全国年产量已超过3万台, 约占世界电火花线切割机总产量的70%.但由于其加工质量问题未得到有效解决, 而随着国外生产的低速走丝电火花线切割机（CNC Low Speed Wire Cut EDM）技术水平的不断提高, 模具工业的发展,曾令中国人感到自豪的中国特有的WEDM-HS如今却陷入难于发展的困境•已难于满足模具发展需要。

为了满足用户需要, 我们琛扬数控机械在保留快速走丝线切割机床结构简单、造价低、工艺效果好、使用过程消耗少等特点的基础上, 引用国际上精密模具加工设备的先进理念及

慢走丝多次切割技术（即第一次切割用较大的电规准进行高速粗切割, 然后用精规准和精微规准进行第二次、第三次甚至第四、五次切割，将加工表面逐级修光, 以获得较理想的加工

表面质量和加工精度）, 开发了能实现多次切割的智能化系统中速走丝电火花线切割机CNC Medium Speed Wire Cut EDM ）•该机比快走丝更人性化,便捷化,适用范围更广•被越来越多的厂商所青睐• 目前已在市场上销售了1000 余台, 用户普遍反映这种线切割机的加工质量比较好。我公司生产的"中速走丝", 不仅电极丝移动速度介于“高速”与“低速”之间，而且加工质量高于" 高速走丝机", 并逼近低速走丝机。

浅谈数控线切割机床的选型

随着科学技术的发展，机械制造技术有了深刻的变化。由于社会对产品多样化的需求更加强烈，多品种、中小批量生产的比重明显增加，采用传统的普通加工设备已难以适应高效率、高质量、多样化的加工要求。机床数控技术的应用，大大缩短了机械加工的前期准备时间，并使机械加工的全过程自动化水平不断提高，同时也增强了制造系统适应各种生产条件变化的能力。

数控线切割机床的基本组成包括加工程序、高频电源、驱动系统、数控系统及机床本体。加工程序可由人工编写（如早期的3B 指令），现在都在计算机上进行绘图（如现在的CAXA,HL,HF,YH 等编程软件），然后生成加工程序。程序的输入可由数控系统的面板（单板机）进行手工输入，也可通过计算机的232串行口进行传输，也可以用计算机USB 接口进行传输。

在选购数控线切割机床时可从三个方面考虑，首先是机床本体能否符合自己的加工要求，机床的质量如何。其次是数控系统，数控系统有很多种类，选择合适的系统是选购数控机床的关键。最后是驱动单元，也是机床控制的关键，不同的驱动单元能达到的加工精度也不一样，在选择驱动单元时，要根据加工的工件的精度要求选择合适的驱动单元。

以下从机床本体、数控系统及驱动单元三个方面进行分析：

1、机床本体的选择首先机床结构设计与加工件尺寸和重量要达到最佳的匹配。对于中大型负载工作台采用全支撑加工中心结构。这样设计才能具有足够的承载、刚度、精度、抗振性和精度保持性。其次是进给系统的机械传动要采用滚珠丝杠，滚珠丝杠优于三角螺纹丝杠和梯形螺纹丝杠，并且要求丝杠的直径尽可能大些，增加刚性。再次是导轨，工作台运动导轨是保证工作台运动精度的关键，用户在选型时应高度重视。首先观察导轨的横截面的大小，在同等条件下，越粗壮，刚性越好，加工中越不易产生变形，才能保证机床在长期工作中能得到最高精度和耐用性。日前

市场上常见的导轨结构有以下几种：①镶钢滚珠式滚动导轨;

样形螺纹丝杆

②镶钢滚柱式滚动导轨;

③直线滚动导轨。

第一种与第二种的区别在导轨的滚体上，一个是滚珠一个是滚柱。滚珠与导轨面是点接触，滚柱与导轨面

是线接触，

所以它的耐磨性和轴承能力都大大优于滚珠式。而线性滑轨是一种滚动导引，它由钢珠在滑块

与滑轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着滑轨轻易的以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传 统滑动导引的1 /50，使之能轻易地达到 ^m 级的定位精度。滑块与滑轨间的末制单元设计， 使得线形滑轨 可同时承受上下左右等各方向的负荷，线性滑轨有更平顺且低噪音的运动特性。使之精度保持和承载能力 都大大优于滚珠和滚柱式。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米尔公司、瑞阿奇公司进口的 机床中都是采用第三种结构，所以通过对比，用户在选型时应尽量考虑第三种结构。

2. 数控系统的选配

数控系统是数控机床的 大脑”对机床控制信息进行运算及处理。根据数控系统的原理可分为经济型数控 系统和标准型数控系统两大类。

2.1经济型数控系统

经济型数控系统从控制方法来看，一般指开环数控系统。开环数控系统是指数控系统本身不带位置检测装 置，由数控系统送岀一定数量和频率的指令脉冲，由驱动单元进行机床定位。开环系统在外部因素影响的 情况下，机床不动作或动作不到位，但系统已当机床到达了指定位置，此时机床的加工精度将大大降低。

但因其结构简单、反应迅速、工作稳定可靠、调试及维修均很方便，加之价格十分低廉，但受步进电机矩 频特性及精度、进给速度、力矩三者之间相互制约，性能的提高受到限制。所以，经济型数控系统目前用 于数控快走丝线切割及一些速度和精度要求不高的经济型中走丝线切割机床，在普通快走丝机床的数控化 改造中也得到广泛的应用。 22精密型数控系统 精密型数控系统包括半闭环数控系统和全闭环数控系统。 半闭环数控系统一般指机床的伺服电机的位置信号（光电编码器）反馈到数控系统，系统能自动进行位置

检测和误差比较，可对部分误差进行补偿控制，因此其控制精度比开环数控系统要高，但比全闭环的数控 系统要低。 全闭环数控系统除包括机床的伺服电机的位置反馈外，还有机床工作台的位置检测装置（通常用光栅尺） 的位置信号反馈到系统， 从而形成全部位置随动控制， 系统在加工过程中自动检测并补偿所有的位置误差。

践性滾动导執