快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策
线切割加工零件常见质量问题的与解决方案
第３期（总第１７２期）２０１２年６月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．３Ｊｕｎ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０３－０１８６－０２线切割加工零件常见质量问题的分析与解决方案王 欣（江苏省苏州市昆山登云科技职业学院，江苏 昆山 ２１５３００）摘要：选用线切割快速走丝机床，针对加工零件变形、表面进刀痕、黑白条纹等不良质量，通过反复试验，找到问题出现的原因，并给出相应的解决方案。
关键词：线切割加工；快走丝；质量；改善中图分类号：ＴＧ４８４ 文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１２－０２－１３；修回日期：２０１２－０２－２０作者简介：王欣（１９８３－），女，天津人，技师，在读硕士研究生，从事模具专业教学工作。
０ 引言电火花线切割机按切割速度可分为快走丝和慢走丝。
慢走丝电极丝作单向低速运行，用一次就废弃掉，以保证加工段电极丝的直径因放电损耗变化很小，对加工精度几乎无影响，其加工的工件表面质量好，但成本高。
快走丝电火花线切割机床的电极丝是快速往复运动的，电极丝在加工过程中反复利用，能满足一般的使用需求，成本低，在许多企业模具制造中得到广泛的应用。
本次试验选用线切割快速走丝机床，针对工艺路线安排不当产生的材料变形、进刀痕，参数选取不当引起的表面质量变化，工装及其他因素的影响所产生的材料质量问题进行分析，提出相应的解决方案，最终解决企业加工中常见的质量问题。
１ 加工工艺的安排１．１ 切割路线的安排切割前应合理安排工艺路线，切割时应考虑工件材料原有的内部应力平衡状态，防止因工件材料变形致使切出时可能产生夹丝、断丝的现象。
线切割加工路线如图１所示。
图１ 线切割加工路线此次试验，采用铝材加工异形体，比较图２（ａ）与图２（ｂ）可知：图２（ａ）加工时从工件外表面切入，加工后表面一边表现细致，一边表现粗糙；图２（ｂ）从工件内部加工零件，加工后零件表面均匀，加工质量良好。
转快走丝线切割常见问题和解决办法
转快走丝线切割常见问题和解决办法1：换向条纹能完全去掉吗?由电蚀原理决定，放电电离产生高温，液内的碳氢化合物被热分解产生大量的碳黑，在电场的作用下，镀覆于阳极。
这一现象在电火花成型加工中被利用作电极的补偿。
而线切割中，一部分被丝带出缝隙，也总有一部分镀覆于工件表面，其特点是丝的入口处少，而丝的出口处多。
这就是产生犬牙状黑白交错条纹的原因。
这种镀层的附着度随工件主体与放电通道间的温差变化，也与极间电场强度有关。
就是说，镀覆碳黑的现象是电蚀加工的伴生物，只要有加工就会有条纹。
碳黑附着层的厚度通常是0.01~2μ，因放电凹坑的峰谷间都有，所以擦掉是很困难的，要随着表面的抛光和凹坑的去除才能彻底打磨干净。
只要不是伴随着切割面的搓板状，没有形状的凸凹仅仅是碳黑的附着，可不必大感烦脑。
因为切割效率，尺寸精度，金属基体的光洁度才是我们所追求的。
为使视觉效果好一些，设法使条纹浅一点，可以从以下几个方面同时着手，即冷却液稍稀些、稍旧一些，加工电压降低一点，变频跟踪更紧一点等。
要彻底没有条纹，则要把产生条纹的条件全部铲除，即丝不换向，液内无乳化的碳氢物改用纯水，这样我们快走丝线切割的主要优越也就没了。
目前去掉换向条纹最有效的办法仍然是多次切割，就沿轮廓线留量0.005~0.02,切割轨迹修正后再切一遍,不留量沿上次轨迹再重复一遍,这样的重复切割,伴随脉冲加工参数的调整,会把换向的条纹完全去除干净，且把加工精度和光洁度都提高一等。
重复切割的最基本条件是机床有足购的重复定位精度和操作的可重复性。
当然还要有操作者的明确思路和准确操作。
2：搓板纹是怎么产生的?随着钼丝的一次换向，切割面产生一次凸凹，在切割面上出现富于规律的搓板状，通常直称为"搓板纹"。
如果不仅仅是黑白颜色的换向条纹，产生有凸凹尺寸差异，这是不能允许的。
应在如下几处找原因：丝松或丝筒两端丝松紧有明显差异，这造成了运行中的丝大幅抖摆，换向瞬间明显的挠性弯曲。
快走丝断丝问题的分析及应对措施
高速 走丝线 切割 是通 过 电极丝 和工 件之 间脉冲 放 电时产 生 的电腐 蚀 作 用 ， 工 件进 行 加工 的一 种 对
特 种加工 工艺 方法 ， 具有 加工 材料 广泛 、 精度 较高等 优点 ， 我 国模具 行 业 应 用广 泛 。但 是 高速 走丝 线 在 切 割加工 时的 断丝现 象一 直是 生产 过程 中 的一 个严重 的 问题 。由于断 丝使得 加 工停顿 并且 只能从 头开 始 加工 ， 大量浪 费工 时 ， 且破 坏 了工件 的定位 基准 ， 并 提高 了实现无 人操 作加 工 的难度 ， 阻碍了线切 割加 工 工艺 的发展 。高 速走 丝线切 割 在生产 加工 中 ， 不稳 定 因素 很 多 ， 丝 和工 件 变形 现象 时有 发 生 ， 成 断 造 零 件的报 废和 时间成 本 的大大 提高 。所 以 ， 线切 割加 工 中的各种 问题 ， 也越 来越 引起人 们 的关 注 。本 文 拟 结合生 产实 际 ， 高速走 丝 线切 割加工 断丝 问题作 分析处 理 。 对
这类 问题 ， 以致 于高速走 丝 线切 割在 生产加 工 中断丝等 常见 问题 ， 正成 为 困扰 企业 的老 问题 。 真 由此可知 ： 同类 型 的脉 冲电源 的断丝 先兆 信号不 同， 能反 映 向放 电间 隙 中输 入 能量 大小 的 量 ， 不 凡 在断丝 前都会 有 一个突 然 的增加 ， 原则 上都 可作 为断丝 先兆信 号 ， 国外 已研制 出了根据 断丝先 兆信号采
过 程 的不 稳定使 输入 间 隙的 热负 载增 加且集 中在一 点上 所 致 。钼丝 在 机 械 故 障 时 由于送 丝 不及 时 ， 会
导 致拉断 ， 几种 直径 的钼 丝 的最小 拉 断力 如表一 所示 。 不稳 定状态 在线 切 割加 工 中主要 的表 现形 式有 ： 路 、 短 丝振 、 丝松 、 丝 、 断 皂化 液不 流 、 电火 花等 。在 线切 割机 床使用 时 间 １天 以上 时 ， 由于 本身零 部 件 （ 导轮 、 承 等 ） 损 严 重 ， 工 精 度 降低 。尽 管加 工 轴 磨 加 前 已调整 好 电参 数 ， 但是 往往 由于长 时间加 工 ， 大 了丝 筒 的径 向跳 动 造 成 动 态 不平 衡 ， 切 割 表面 黑 增 使 白纹路 明显增深 ； 上丝 在高 速切 割运 动 中遭受 急冷 、 热 、 电作 用 产 生 高温 ， 重 了丝 的 损耗 ， 径 加 急 放 加 丝 逐 渐减小 ， 出现 丝松 、 幅增 大 ， 工 中会 突然 出现丝 速减慢 以及 丝筒 在换 向时丝 速 又突增 现象 ， 振 加 使得 丝 在 快速运 转 中很 容 易跳 出导 轮槽 而被 夹断 。所 以 当长时 间加工 时 ， 一定要 随 时 观察 放 电加工状 态 ， 每 在 次 加工前 首先应 紧 丝一 次 ， 工作 ２到 ３小 时左 右后再 紧丝 一次 ； 待 同时注 意 观察工 作 电压 表指 针是 否稳 定， 有无摆 动 ， 否处 于短 路状 态 ， 是 变频 是 否稳定 ， 以保 证一 个稳定 的加工 状 态 。 由于 导 电块是 用于支 撑 电极 丝 的 ， 间长 了将磨 出一 个沟 槽 ， 容 易 造 成夹 丝 ， 以对 于 这 类 机 械故 障 ， 电块 工 作 一段 时 间 时 很 所 导 后， 应将其 旋转一 个 角度 或更 换掉 。
快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择
快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择摘要：全面分析了快走丝线切割机床加工质量的影响因素。
通过工艺实验归纳总结了电参数与加工质量和效率之间的工艺规律。
关键词：快走丝线切割机床；加工质量；分析；电参数；选择1.引言影响丝线切割加工产品质量的因素有很多，受到多个综合性因素的影响，如机床的制造精度因素，电加工机理、工艺方法等因素。
在生产实践应用中，由于快走丝线切割机床的工艺较为复杂，在生产过程中，进行不同的参数设置会有不同的生产结果，在生产过程中，如参数选择应用不当，会对产品的加工质量产生一定的影响。
作为加工模具的主要生产设备，高速走丝电火花线切割机床在实践应用中，会出现很多的问题，如由于工艺等多方面的问题会出现加工表面粗糙度达不到相关要求，无法达到模具和精密零件的加工的要求。
因此，要对影响加工质量的因素进行分析找到其固有的规律，根据产品的要求，找到适宜的工艺并设置相应的工艺参数，总结出提高加工质量的工艺等方法是非常必要的。
本文对快走丝线切割机床加工过程中的工艺参数进行了实验分析，对影响加工质量的因素进行了探析，通过建立工艺参数数据库的方式来总结出优质的工艺加工方法。
2.加工质量分析在生产操作中，对于快走丝线切割机床加工质量产生影响的因素诸多，比如由于操作机床的技术问题等原因，还有一些电参数的工艺设计问题。
对质量产生影响的因此是多样性的，如：工艺系统的精度、刚度和稳定性等因素。
如由机床、电极丝、夹具、工件所组成的工艺系统的精度的管理水平等。
提高加工质量的比较有效的方法之一即是改善加工工艺。
对于加工工艺的提高，要根据加工产品的特点来选择合理的加工条件、次数及电参数等工艺参数，以达到最佳的切削效果。
其中最重要的一个环境即工艺参数的设定，合理的设定工艺参数对于质量的影响重大，通过要求设计者要具备丰富的专业知识，并在实践中积累了大量的操作经验。
能够根据产品的要求来设计合理的工艺参数。
3.最佳电参数选择在快走丝线切割机床加工工艺设计中，最为重要的设计之一即是电参数工艺参数的设计。
线切割知识
1割如何调整变频跟踪速度调节变频跟踪速度本身并不具有提高加工速度的能力,其作用是保证加工的稳定性。
当跟踪速度调整不当时会显著影响加工工艺指标和切割表面质量，并有可能产生断丝。
最佳变频跟踪速度调整可参照下述两个依据：首先，最佳加工电流应是短路电流的80%左右（在起始加工时可以先用钼丝压在工件侧面然后开高频，此时电流表显示的即为短路电流值），这一规律可用于判断进给速度调整是否合适；其次，可通过电流表指针的摆动情况判断，正常加工时电流表指针应基本不动。
如果经常向下摇摆，则说明欠跟踪，应将跟踪速度调快；如经常向上摇摆则说明经常短路，属于过跟踪状态,应将跟踪速度调慢；如指针来回较大幅度摇摆则说明加工不稳定,应判明原因做好参数调节（如调整脉冲能量、工作液流量、走丝系统包括导轮、轴承的状态）再加工,否则易引起断丝2、线切割加工：怎么调整排丝轮和挡丝棒排丝轮和挡丝棒的作用大体是两个，一个是不致使丝在运动中大幅度的摆起来，再就是靠它们的定位作用，整齐地排挠在丝筒上。
当然排丝的左右换向位置也是由它们确定的。
调整的原则是：一、让丝在丝筒上正反排绕的间隔在2mm左右，防止换向瞬间的叠丝。
二、与导轮的V形槽中心共同把丝限制在与导轮的轴向相垂直的直线上，以保证导轮V形槽对丝运动的导向定位作用。
三、排丝轮和挡丝棒也要保证与床身的绝缘，不可因它们使丝与床身短路。
四、限制水过多地被带到丝筒上。
任何时候，排丝轮和挡丝棒都不应对丝的运行产生过大的阻力，因为它对丝的工作张力产生任何影响都会起负面作用。
线切割加工常见问题问答：校正丝的垂直要注意些什么丝的垂直是指钼丝与X、Y平面的垂直，丝的垂直度对加工精度的影响是直接的、重大的。
校正丝是一个很慎重、很认真的工作，绝不可草率从事。
机床在购买时，会带来供钼丝校正用的工具，其中有亚铃形，有圆柱形，有直角形，有四方六面体，也有导电接触电表显示形的专用仪。
只要有足够的精度且使用得当，都可以收到满意的效果。
快走丝线切割加工中工件质量问题及处理
快走丝线切割加工中工件质量问题及处理唐秀兰【摘要】文中主要介绍了快走丝线切割机床加工中常见的工件表面粗糙度差、工件尺寸精度不符的主要原因及相应的解决办法,为零件的线切割加工者提供了参考.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】2页(P121-122)【关键词】线切割加工;质量问题;原因;处理方法【作者】唐秀兰【作者单位】四川信息职业技术学院,机电工程系,四川,广元,628017【正文语种】中文【中图分类】TG6611 引言快走丝线切割机床结构简单，价格便宜，加工成本低，在国内使用广泛。
然而快走丝线切割机床在加工过程中，难免出现工件质量（尺寸精度，表面粗糙度）达不到零件要求的情况，使我们的加工无法继续进行或花大量的时间去解决，从而影响生产效率。
根据笔者在教学、科研和生产实践中工作经验的积累，对快走丝线切割机床加工中常见的工件质量（尺寸精度，表面粗糙度）问题及处理方法做了一些探索，积累了一定的工作经验，现介绍如下。
2 工件表面粗糙度差的原因及处理方法零件加工过程中，切割出的零件粗糙度差是常遇到的问题，如零件表面出现黑白条纹、很明显的切割痕迹等。
产生此类现象的主要原因及解决办法有如下几点：（1）电极丝抖动电极丝在换向瞬间会造成其松紧不一，电极丝张力不均匀，引起电极丝抖动，从而使工件表面粗糙度变差。
所以在加工过程中应尽可能减少电极丝运动的换向次数，加大电极丝的有效工作长度，即增加储丝筒上丝的长度，避免储丝筒频繁换向。
对于有可调丝架的机床，根据工件厚度调整丝架跨度，使上丝架与工件的距离尽量靠近，以减少电极丝抖动，从而提高工件的表面质量。
（2）电极丝松紧不均或穿丝后没拉紧电极丝上新丝时，应用专用机构张紧的方式将电极丝绕在储丝筒上，保证电极丝松紧均匀。
新丝用到一定程度后会磨损，也会造成储丝筒上电极丝松紧不均匀，可用挑丝轮挑紧电极丝。
在零件加工过程中，穿丝时应拉紧电极丝，减少丝的抖动，从而提高工件的表面质量。
线切割故障处理
电火花线切割常见问题的技术论述2010-6-24 1:54:38 苏州市常荣数控设备有限公司1{来源于网络}一、线切割“花丝”现象分析与解决一段时间的切割后，钼丝会出现一段一段的黑斑，黑斑通常有几到十几毫米长，黑斑的间隔通常有几到几十厘米。
黑斑是经过了一段时间的连续电弧放电，烧伤并碳化。
变细变脆和碳化后就很容易断。
黑斑在丝筒上形成一个个黑点，有时还按一定规率排列形成花纹，故称为“花丝”。
二、“花丝”现象的成因因不能有效消电离造成连续电弧放电，电弧的电阻热析出大量碳结成炭精粒，钼丝自己也被碳化。
工件较厚（放电间隙长）、水的介电系数低（恢复绝缘能力差）、脉冲源带有一个延迟灭弧的直流分量（大于10mA）这三者之一是“花丝”现象的基本条件。
放电间隙内带进（或工件内固有）一个影响火花放电的“杂质”是“花丝”现象的诱因。
“花丝”与火花放电加工的拉弧烧伤是同一道理，间隙内的拉弧烧伤一旦形成，工件和电极同时会被烧出蚀坑并结成炭精粒，炭精粒不清除干净就无法继续加工。
细小的炭精粒粘到那里，那里就要拉弧烧伤，面积越来越大，决无自行消除的可能性。
如果工件和电极发生位移，各自与对面都会导致新的拉弧烧伤，一处变两处。
唯一办法是人下手清理，而线切就无能为力了。
三、“花丝”的发生和发展在放电间隙长、蚀除物排出困难、恢复绝缘能力差、火花爆炸无力时，“杂质”很容易产生，电阻热迅速变拉弧烧伤，炭精粒也相拌而成，这个拉弧点随丝运动，其间每个脉冲能量都通过这个拉弧点释放，直到这个拉弧点走出工件，绝缘才有可能恢复，才有可能产生新的火花放电。
钼丝这个点的烧伤炭化（即黑斑）就形成了。
如果间隙内刚才诱发拉弧烧伤的那个点仍顽强存在，极容易与现在接触的钼丝点重复电弧放电，第二个烧伤炭化（即黑斑）点就又形成了。
所以那个点与工件出口的距离往往等于两黑斑间的距离。
自第一个烧伤炭化以后，丝上留了一个炭化点，工件间隙留了一串炭化点，极细的炭精粒播散到水里随时会进入间隙，它们都成了“花丝”的诱发因素。
如何解决加工工件表面出现黑白条纹现象
如何解决加⼯⼯件表⾯出现⿊⽩条纹现象
机械部分常见故障及诊断
故障现象：加⼯⼯件表⾯有⿊⽩条纹现象。
故障查找与分析
当电极丝从上向下运动时，⼯作液在放电间隙⾥受到⾼温热裂分解，形成⾼压的⽓体，它急剧向外扩散，对上部蚀除的排除造成困难，这时，放电产⽣的炭⿊等物质将凝聚附着在上部加⼯表⾯上，使之显⿊⾊。
在下部，排屑条件好，⼯作液少，放电产物中炭⿊较少，况且放电常常是在⽓体中发⽣，因此加⼯表⾯呈⽩⾊。
同理，当电极丝由上向下运动时，下部呈⿊⾊，上部呈⽩⾊。
在加⼯⼯件表⾯两端出现⿊⽩交错相间的条纹。
处理⽅法
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快走丝线切割常见问题39例
快走丝线切割常见问题39例一、X、Y运动的直线度是怎么保证的？首先应明确，某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。
如X 轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度，这如同一条路—即不左右弯曲也不得上下起伏。
机床的托板是承载在导轨上的，所以导轨的平直度就决定运动的直线度。
丢失直线度的原因有二，一是导轨本身状态的平直度，二是导轨安装基准面的平直度。
高精度且状态稳定的导轨，托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。
导轨，托板和床身的高低温和时效处理，目的也在于此。
滚柱（钢珠）的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。
要注意到，因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨，比如丝杠的轴向与导轨不平行，丝杠与丝母的中心高不一致，丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等，都会在丝杠运动的同时，强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动，这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。
不管是“V”形还是“一”形，导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质，它不但影响导轨的运动的平直度，而且导致导轨的损毁和变形。
导轨要求是一尘不染的，这是保养和维护机床，保持长久精度的守则之一。
二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的？两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的，直线的误差会在垂直度测量时反映出来，数值叠加的结果使垂直度测量失实失准，所以是首先保证各自的直线度，再保证互相的垂直度。
两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度，装配时是把一组导轨固定在基准上，测量并调整待另一组导轨与基准垂直后，再行固定并配打销钉孔，从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。
这个装配和测量过程，即要追求操作的稳妥有效，还应该有意把精度提高一档，这个中间工艺指标的控制是非常重要的，因为不管是装机，修理或一段时间的实效，都会使这个精度变差，如果初始安装就把允许的误差值用足，那以后的精度就会超值失准了。
比如某机床精度标准为0.02，则首次装配时的内控精度应是在0.012以下。
谈数控电火花快走丝切割断丝的原因及预防措施
高级技师专业论文题目：谈数控电火花快走丝切割断丝的原因及预防措施姓名：王丽职业：机修钳工身份证号： 420303************ 鉴定等级：高级技师单位：郧县郧通汽车运输有限公司造船厂谈数控电火花快走丝切割断丝的原因及预防措施王丽郧县郧通汽车运输有限公司造船厂摘要：本文从实际生产的角度出发，分析数控电火花快走丝线切割加工中出现的原因，并相应提出一些解决办法。
关键词：数控电火花快走丝切割断丝原因及预防措施快走丝电花线切割在加工过程中往往会出现断丝现象，致使加工停顿，不得不从头开始，浪费了大量时间，破坏了加工表面的完整性，增加了加工的困难。
下面从实际生产的角度出发，就断丝的问题进行分析，并提供解决办法。
一、与电极丝相关的断丝1、电极丝的选择电极丝的选择不外呼是电极丝的种类及直经。
通常电火花切割加工所用的电极丝材料应具有良好的导电性，电子益出功小，抗拉强度大，耐电腐蚀性能好，丝本身不得有弯折和打结现象。
其材料通常有钼丝、钨丝、钨钼丝、黄铜丝、铜钨丝等。
其中以钼丝和黄铜丝用得最多。
采用钨丝加工，可获得较高的加工速度，但放电后丝变脆，易断丝，应用较少。
故一般在走丝速度较慢、弱电规准时使用。
钼丝熔点、抗拉强度低，但韧性好，在频繁的急冷急热的变化中，丝质不易变脆而断丝，因此，尽管有些性能不如钨丝好，但仍是目前使用最为广泛的一种电极丝。
钨钼丝（钨、钼各占50%）加工效果比前两种都好，故使用寿命和加工速度都比钼丝高，但价格昂贵。
铜丝的加工速度高，加工过程稳定，但抗拉强度差，损耗也大，一般在慢走丝数控电火花线切割加工使用较多。
综上所述，电极丝的种类应根据加工情况而定，否则会常常引起断丝。
而对于数控电火花快走丝线切割加工，广范采用钼丝。
因它价格低，而且耐损耗、主、抗拉强度高，丝质不易变脆，不易断丝。
受用的电极丝直径在0.12~0.25mm之间，通常尽可能在满足加工要求的条件下，选择较粗的电极丝。
电极丝直径小，能承受的电流越小，切缝也窄，不利于排屑和稳定加工，容易发生断丝。
快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策
快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策摘要本文分析了数控电火花线切割加工工件产生的黑白条纹的原因,以及提高数控电火花线切割加工工件表面粗糙度的一些方法,重点说明黑白条纹的去除方法。
通过改进工作液喷射方式,根据工件调试不同切削液等各种办法,可以很大程度上减轻黑白条纹,提高高速线切割加工的表面粗糙度,使得工件表面光洁均匀。
关键词数控;线切割;电火花;黑白条纹;HSWEDM1 电火花线切割加工概述现有的数控线切割电火花加工机床分为低速走丝(LSWEDM)和高速走丝(HSWEDM)两类。
低速走丝线切割机床一般用黄铜作为电极丝。
电极丝采用单向低速运行,用一次就废弃。
高速走丝机床的电极丝使快速往返运行的,电极丝在加工过程中反复使用。
这类电极丝主要有钼丝、钨丝,市场上常用的是直径0.18mm的钼丝。
快速走丝方式的丝速一般为每秒几百毫米到十几米,如果丝速为10m/s时,相当于l 微秒时间内电极丝移动0.01mm。
这样快的速度,有利于脉冲结束时,放电通道迅速消电离。
2 电火花线切割加工产生黑白条纹的原因分析采用往返式高速走丝方式的电火花线切割加工,所加工的钢工件表面往往都会出现明显的黑白相间的条纹(如图1),切割表面存在黑白交叉条纹影响加工表面宏观质量的一个重要问题。
通过反复观察工件加工过程和加工后工件检测,可以发现一个规律,在滚筒运丝换向的一个切割行程内,条纹的出现与电极丝的运动方向有关,电极丝进入处呈黑色,出口处呈白色。
这是因为排屑和冷却条件不同造成的。
电极丝从上往下运动时,工作液从上部浇注,由电极丝带入切缝内,放电产物则由电极丝从下部带出加工区。
这时,上部工作液充分,冷却条件好,电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行,下部工作液少,冷却条件差,但排屑条件较上部好。
工业液在放电区域内受高温影响瞬时高压气体,并急速向外扩散,对上部的电蚀产物排出造成困难。
这时,放电产生的炭黑等物质凝聚附着在上部加工表面,使之呈现黑色。
线切割维修
一、X、Y运动的直线度是怎么保证的？首先应明确，某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。
如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、Z平面上直线度，这如同一条路—即不左右弯曲也不得上下起伏。
机床的托板是承载在导轨上的，所以导轨的平直度就决定运动的直线度。
丢失直线度的原因有二，一是导轨本身状态的平直度，二是导轨安装基准面的平直度。
高精度且状态稳定的导轨，托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。
导轨，托板和床身的高低温和时效处理，目的也在于此。
滚柱（钢珠）的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。
要注意到，因丝杠的不规范的运动也会牵动导轨，比如丝杠的轴向与导轨不平行，丝杠与丝母的中心高不一致，丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等，都会在丝杠运动的同时，强推硬扛地干扰破坏了导轨的直线运动，这就是我们强调的要把丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。
不管是“V”形还是“一”形，导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质，它不但影响导轨的运动的平直度，而且导致导轨的损毁和变形。
导轨要求是一尘不染的，这是保养和维护机床，保持长久精度的守则之一。
二、X、Y运动的垂直度是怎么保证的？两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的，直线的误差会在垂直度测量时反映出来，数值叠加的结果使垂直度测量失实失准，所以是首先保证各自的直线度，再保证互相的垂直度。
两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度，装配时是把一组导轨固定在基准上，测量并调整待另一组导轨与基准垂直后，再行固定并配打销钉孔，从而把中托板上两组导轨的垂直度固定下来。
这个装配和测量过程，即要追求操作的稳妥有效，还应该有意把精度提高一档，这个中间工艺指标的控制是非常重要的，因为不管是装机，修理或一段时间的实效，都会使这个精度变差，如果初始安装就把允许的误差值用足，那以后的精度就会超值失准了。
比如某机床精度标准为0.02，则首次装配时的内控精度应是在0.012以下。
数控特种加工考试的题目及问题详解
一、填空题（每空2分，共30分）1、电火花加工是将电极形状复制到工件上的一种工艺方法。
2、数控电火花机床数控摇动的伺服方式有自由摇动、步进摇动、锁定摇动。
3、放电间隙是放电时工具电极和工件之间的距离。
4、电火花加工中常用的电极结构形式是整体电极、组合电极、镶拼式电极。
5、在用火花法校正电极丝垂直度时，电极丝要运转以免电极丝断裂。
6、电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆加工两大类。
7、线切割加工的主要工艺指标是切割速度、加工精度、表面粗糙度。
二、选择题（单选；每题2分，共10分）1、电火花成型加工的符号是 A 。
A．EDM B. WEDM C.ECDM D. ECAM2、D7132代表电火花成型机床工作台的宽度是 B 。
A．32mm B. 320mm C. 3200mm D. 32000 mm3、有关单工具电极直接成型法的叙述中，不正确的是 C 。
A．加工精度不高 B. 不需要平动头 C. 需要重复装夹 D. 表面质量很好4、快走丝线切割加工广泛使用 C 作为电极丝。
A．钨丝 B.紫铜丝 C. 钼丝 D. 黄铜丝5、若线切割机床的单边放电间隙为0.02 mm，钼丝直径为0.18 mm，则加工圆孔时的补偿量为 B 。
A．0.10mm B. 0.11mm C. 0.20mm D. 0.21 mm三、判断题（对的打√，错的打×；每小题2分，共10分）1、特种加工中加工的难易与工件硬度无关。
（√）2、电火花加工在实际中可以加工通孔和盲孔。
（√）3、电火花成型加工时采用的手动侧壁修光方法可以修整圆形轮廓的型腔。
（×）4、冲油的排屑效果不如抽油好。
（×）5、线切割加工时的加工速度随着脉冲间隔的增大而增大。
（×）四、简答题（共30分）1、简述电火花加工的定义以及物理本质。
（6分）定义：电火花加工基于电火花腐蚀原理，是在工具电极与工件电极相互靠近时，极间形成脉冲性火花放电，在电火花通道中产生瞬时高温，使金属局部熔化，甚至汽化，从而将金属蚀除下来。
快走丝线切割存在的主要问题及分析
快走丝线切割存在的主要问题及分析线切割存在的主要问题及分析线切割技术存在的问题首先是切割效率偏低，其次切割表面存在黑白交叉条纹也影响加工表面宏观质量的一个重要问题。
电火花线切割稳定加工的前提是首先必须保证在切割过程中不频繁断丝。
断丝的几率是随放电能量和切割厚度的增加而加大，即与电极丝在放电通道内所受到离子轰击、冷却状态及停留时间密切相关。
切割的效率和表面粗糙度也与极间冷却与消电离并恢复绝缘状态有关。
目前普遍使用含有机械油5%左右的乳化液作为工作的介质，切割完毕后出现两个现象：一、是工件是粘附在基体上的，一般需要用力甚至敲击才可以使其与基体脱离；二、是工件表面覆盖着胶粘的甚至是粉末状的蚀除产物，需要煤油才能刷洗干净。
这主要是放电通道内10000ڃ以上的高温，是乳化液分解生成胶体状或颗粒状的物质所致。
这些物质粘附在切缝内，并主要在切缝的出口堆积，严重影响电蚀产物的排出，并阻挡了新鲜工作液介质进入切缝。
由于两级间不能维持不断更新工作介质，从而直接影响正常放电的延续，甚至是在混有大量胶体物质的间隙内进行放电并产生电弧放电，从而使工件和电极丝表面得不到及时冷却，绝缘状态不正常，造成正常放电比例降低，切割速度降低，工件表面烧伤，换向条纹严重等一系列问题，同时损失电极丝的耐用度，严重时引起烧丝。
因此乳化液对于极间通道冷却、消电离均有较大影响，粘稠状的产物会对电极丝起到保温的作用，工件越厚，运丝越慢，电极丝的加工区域停留时间越长，断丝的几率自然就会增加，而乳化液在极间放电时将分解成胶体或颗粒状物质是一种必然的现象，所以使用乳化液必然会大大限制切割工艺指标的提高，极间冷却状态恶化其中最直接的结果是导致高速走丝机必须以十分保守的放电能量换取不断丝的加工状况。
目前使用乳化液为工作介质时一般平均切割电流都在3A以内，在这种放电能量条件下是不可能获得较高切割效率的因此在使用乳化液作为工作介质的前提下，以往对高频脉冲电源的改进及运丝系统的完善等措施对切割效率的提高均收效甚微，这就是目前高速走丝线切割的切割效率长期徘徊在很低水平的根本原因。
特种加工习题答案
特种加⼯习题答案每⼀次⽕花放电，就会在⼯件表⾯蚀出⼀个带凸边的( )正确答案：【凹坑】2、可以在⼈造⾰上⽤( )加⼯出⼤量的微孔，使其具有真⽪⾰那样的透⽓性。
正确答案：【电⼦束】3、电铸成型是利⽤电化学过程中的( )现象来进⾏成型加⼯的。
正确答案：【阴极沉积】4、在超声波加⼯中，振幅扩⼤棒⼜称为变幅杆，其作⽤是将( )放⼤。
正确答案：【振幅】5、预先⽤传统⽅法去除⼤部分加⼯余量，可以减少⼯件在线切割加⼯中的( )。
正确答案：【变形】6、激光焊接⼀般⽆需( )和( )，只需将⼯件的加⼯区域“热熔”在⼀起即可。
正确答案：【焊料焊剂】7、特种加⼯不主要依靠( )，⽽是主要依靠其他能量去除⾦属材料。
正确答案：【机械能】8、在电⽕花加⼯中，正负电极间产⽣电⽕花现象，使放电通道产⽣( )。
正确答案：【⾼温⾼压】9、电⽕花加⼯和电⽕花线切割加⼯的原理是( )。
正确答案：【相同的】10、我国国标规定，电⽕花成型机床均⽤D71加上机床( )宽度的1/10表⽰。
正确答案：【⼯作台⾯】11、( )是⼀个使装在其上的电极能产⽣向外机械补偿动作的⼯艺附件。
正确答案：【平动头】12、( )的好坏直接关系到电⽕花机床的性能，所以( )往往是电⽕花机床制造⼚商的核⼼机密之⼀。
正确答案：【电源电源】13、电⽕花成型加⼯的( )，主要包含伺服进给系统和参数控制系统。
正确答案：【⾃动进给调节系统】14、电⽕花加⼯中的蚀除产物，⼀部分以⽓态形式抛出，其余⼤部分以( )固体微粒分散悬浮在⼯作液中。
正确答案：【球状】15、在电⽕花ISO编程中，代码M05的含义是( )。
正确答案：【忽略接触感知】16、快速⾛丝线切割机床的电极丝作⾼速往复运动，⼀般⾛丝速度为( )m/s。
正确答案：【 8-10】17、慢速⾛丝线切割机床的电极丝从⼀个单⽅向通过加⼯间隙，不( )使⽤。
正确答案：【重复】18、慢速⾛丝线切割机床⾛丝速度低于( )m/s。
正确答案：【 0.2】19、快速⾛丝线切割机床的加⼯精度( )慢速⾛丝线切割机床的加⼯精度。
电火花线切割加工工艺规律(1)
表4-3 常用工件材料的有关元素或物质的熔点和沸点
碳(石墨) 钨 碳化钛 碳化钨 钼
铬
钛
铁钴 硅
锰铜
铝
C
W TiC WC Mo Cr
Ti
Fe Co
Si Mn Cu
Al
熔点℃ 3700 3410 3150 2720 2625 1890 1820 1540 1495 1430 1250 1083 660
工件 电极丝
图4-4 电极丝运动引起的斜度
工件 上
下 电极丝
图4-5 切缝剖面示意图
对慢走丝线切割加工，上述不利于加工表面粗糙度的 因素可以克服。一般慢速走丝线切割加工无须换向，加之 便于维持放电间隙中的工作液和蚀除产物的大致均匀，所 以可以避免黑白相间的条纹。同时，由于慢走丝系统电极 丝运动速度低、走丝运动稳定，因此不易产生较大的机械 振动，从而避免了加工面的波纹。
浸泡式——线切割加工区域流动性差，加工不稳定，放电间 隙大小不均匀，很难获得理想的加工精度；
喷入式——间隙的工作液流动更快，加工较稳定。但工作液 喷入时难免带进一些空气，故不时发生气体介质放电，影响 了加工精度。
浸泡喷入式——既体现了喷入式的优点，同时又避免了喷入 时带入空气的隐患。
工作液的喷入方向分单向和双向两种。
若再继续增大走丝速度，切割速度不仅不增大，反而开 始下降，这是因为储丝筒正反向换向次数增多，非加工时 间增多，从而使加工速度降低。
vw / (mm 2 / min)
60 50 40 30 20 10
0 2 4 6 8 10 12 14 vs / (m / s)
图4-1 快速走丝方式丝速对加工速度的影响
(a) 单 向 喷 入 方 式
海量 电火花操作工试题库
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
，否则有触电 100 2．加工过程中，操作人员不能一手触摸电极,另一只手触碰 的危险,严重时会危机生命。操作人员脚下应铺垫 ,如：木质塌板。 101 在加工过程中低压电流选择过大容易引起 ,烧伤电极和工件。 102 启动机床时,先 时针旋转＂ ＂按钮使之弹起，再按下绿钮启动机床。 mm。
78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
电极丝往复运动不会造成斜度。 慢走丝线切割机床采用的工作液是乳化液、洗涤剂液、酒精溶液。 电火花的加工液流入放电间隙，将电蚀产物及残余的热量带走，并恢复绝缘状态 。 平动头是一个使装在其上的工件能产生向外机械补偿动作的工艺附件。 在规定的表面粗糙度、规定的相对电极损耗下的最大加工速度是电火花机床的重 要工艺性能指标。 在同样加工条件和加工极性情况下，采用不同的电极材料，加工速度相同。 对一些不适宜用长脉冲宽度粗加工而又要求损耗小的工件，应使用窄脉冲宽度、 低峰值电流的方法。 在脉冲宽度不变时，随着脉冲间隔的增加，电极损耗减小。 通常快走丝线切割加工的切割速度为40～80mm2/min。 慢走丝线切割加工中广泛使用直径为0.1mm以上的黄铜丝作为电极丝。 对于快走丝线切割机床，随着走丝速度的提高，将不利于利于脉冲结束时放电通 道迅速消电离。 对应最大加工速度的最佳走丝速度与工艺条件、加工对象有关，特别是与工件材 料的厚度有很大关系。 电火花成型加工和电火花线切割，加工材料的难易与材料的硬度有关。 极性效应受到电极及电极材料、加工介质、电源种类、单个脉冲能量等多种因素 的影响，其中主要原因是电极材料。 在粗加工时，要求速度快，放电能量大，放电间隙大，故常选用机油等粘度大的 工作液；在中、精加工时，放电间隙小，往往采用煤油等粘度小的工作液。 加工面积较大时，它对加工速度没有多大影响。但若加工面积小到某一临界面积 时，加工速度会显著降低，这种现象叫做“面积效应”。 在加工中选择极性，可以只考虑加工速度，不需考虑电极损耗。 采用加入各种添加剂的水基工作液，还可实现对紫铜或铸铁电极小于1%的低损 耗电火花加工。 当油孔的位置与电极的形状对称时用交替冲油和抽油的方法，可使冲油或抽油所 造成的电极端面形状的缺陷互相抵消，得到较平整的端面。 最高切割速度是指在不计切割方向和表面粗糙度等条件下，所能达到的平均切割 速度。 目前，快走丝线切割加工中广泛使用钼丝作为电极丝. 1．百分表每小格代表 mm,千分表每小格 mm。
电切削工(技师、高级技师)试题库
一、判断题
54.电火花加工中不只绝缘介质会产生有害气体，同时电极材料和工 件材料也会在加工过程中产生一些烟尘。 55.电火花加工过程中不断地有可燃性气体冒出，当煤油或可燃性气 体在空气中被电火花点燃时，就有引起火灾的危险。 56.技师论文不一定是考生的知识、能力和技术水平的代表作。 57.技师论文的内容可以是想象性、猜测性的，不一定要提供评审依 据。 58.论文目的性一定要科学、鲜明、深刻且集中，符合客观实际，反 映客观规律。 59.技师论文的实用性是指所写内容要有实用价值，要能说明和解决 某一实际技术问题，切忌无根据凭空猜想。 60.技师论文所选的论题应当是本人的知识和能力都能胜任的课题。
一、判断题
72.对电加工操作人员培训指导的目的是：通过操作指导进行技术传 授，使被指导者把学到的专业理论知识运用到电火花加工操作过程 中去，以便达到全面掌握规定范围的知识和技能，能按图样的技术 要求完成相应等级的典型零件的加工，符合鉴定标准的各项要求。 73.作为一名技师要在本职工作中完成各项质量管理工作，能实行质 量管理，能够实现操作过程中的质量分析与控制。 74.质量控制是指为达到质量要求所采取的作业技术和活动，就是把 质量实际测量结果与标准或用户要求对比，并对差异采取措施的调 节管理过程。 75.电切削加工零件的质量不是企业各项工作的综合反映，而是企业 单独某一项工作的反映。
一、判断题
91.悬臂式支撑是快走丝线切割比较常用的装夹方法，其特点是通用 性强，装夹方便，但装夹后工件容易出现倾斜现象。 92.电极材料必须是导电性良好，损耗小，造型容易，并具有加工稳 定、效率高、材料来源丰富和价格便宜等特点。 93.由于变频进给的电路能自动跟踪工件的蚀除速度，始终维持某一 放电间隙，所以加工时可不必或可随便调节变频进给量。 94.无论是进给速度调得过快或者调得太慢，都可能引起进给速度忽 快忽慢，加工不稳定，且易断丝。 95.硬质合金模具电火花加工时，通常选用电极损耗大的石墨材料制 作。 96.由于电火花混粉光泽面加工的工作液中加有硅粉或铝粉，因此不 可使用普通带沉淀过滤装置的工作液系统。
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快走丝线切割加工黑白条纹产生原因分析及对策
摘要本文分析了数控电火花线切割加工工件产生的黑白条纹的原因,以及提高数控电火花线切割加工工件表面粗糙度的一些方法,重点说明黑白条纹的去除方法。
通过改进工作液喷射方式,根据工件调试不同切削液等各种办法,可以很大程度上减轻黑白条纹,提高高速线切割加工的表面粗糙度,使得工件表面光洁均匀。
关键词数控;线切割;电火花;黑白条纹;HSWEDM
1 电火花线切割加工概述
现有的数控线切割电火花加工机床分为低速走丝(LSWEDM)和高速走丝(HSWEDM)两类。
低速走丝线切割机床一般用黄铜作为电极丝。
电极丝采用单向低速运行,用一次就废弃。
高速走丝机床的电极丝使快速往返运行的,电极丝在加工过程中反复使用。
这类电极丝主要有钼丝、钨丝,市场上常用的是直径0.18mm的钼丝。
快速走丝方式的丝速一般为每秒几百毫米到十几米,如果丝速为10m/s时,相当于l 微秒时间内电极丝移动0.01mm。
这样快的速度,有利于脉冲结束时,放电通道迅速消电离。
2 电火花线切割加工产生黑白条纹的原因分析
采用往返式高速走丝方式的电火花线切割加工,所加工的钢工件表面往往都会出现明显的黑白相间的条纹(如图1),切割表面存在黑白交叉条纹影响加工表面宏观质量的一个重要问题。
通过反复观察工件加工过程和加工后工件检测,可以发现一个规律,在滚筒运丝换向的一个切割行程内,条纹的出现与电极丝的运动方向有关,电极丝进入处呈黑色,出口处呈白色。
这是因为排屑和冷却条件不同造成的。
电极丝从上往下运动时,工作液从上部浇注,由电极丝带入切缝内,放电产物则由电极丝从下部带出加工区。
这时,上部工作液充分,冷却条件好,电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行,下部工作液少,冷却条件差,但排屑条件较上部好。
工业液在放电区域内受高温影响瞬时高压气体,并急速向外扩散,对上部的电蚀产物排出造成困难。
这时,放电产生的炭黑等物质凝聚附着在上部加工表面,使之呈现黑色。
在下部,排屑条件较好,工作液少,放电产物中炭黑较少,况且放电常常是在气体中发生,因此加工表面呈现白色。
同理,当电极丝从下向上移动时,下部呈黑色,而上部呈白色。
这样,往返走丝的电火花线切割加工表面,就形成了黑白交错相间的条纹。
这种黑白相间的条纹,通常都会对加工表面粗糙度产生一定的影响。
电极丝进口处工作液充分,放电是在工作液(乳化液)中进行。
而在电极丝出口处,液体少,气体多,在低压放电的条件下,气体中放电间隙相对较小。
所以,进口处的放电间隙比出口处大,结果使白色条纹比黑白条纹凸出。
根据运丝系统稳定性不同,白色条纹会比黑白条纹凸起几微米至几十微米。
3 限制黑白条纹的对策
根据黑白条纹产生的原因可知,在电极丝往复移动的情况下,产生黑白条纹是很难完全避免的。
但生产实践表明,黑白条纹的深浅变化并不一致,有的十分明显,凹凸相差几十微米;有的则是黑白条纹并不明显,凹凸相差也只有几个微米,说明黑白条纹是可以限制的。
限制黑白条纹的方法,在生产实践中主要有以下几种:
1)确保运丝系统稳定性。
调整储丝筒使其运转平衡,导向导轮无轴向窜动和径向跳动现象;
2)采用更合理的工作液喷射方式。
采用螺旋式喷嘴,使工作液沿电极丝轴线喷出,且上下均匀;
3)选用洗涤性强的皂化液做线切割加工工作液。
根据不同的加工工艺指标,一般在5%～20%范围内,(乳化液5%～20%,水95%～80%)。
一般按质量比配置,也可大致按体积比配置。
对加工表面粗糙度要求比较高的工件浓度比可适当大一些,约15%～20%。
对要求切割速度高和大厚度的工件,浓度可适当小一些,5%～8%。
4)线切割加工常选用模具材料Cr12的切割方法,Cr12属于高合金工具钢,具有较高的淬透性和耐磨性、热处理变形小,能承受较大的冲击载荷。
对于模具上常用的这种材料,具有良好的线切割加工性能,工作液用蒸馏水配制浓度稍小一些可以减轻表面的黑白条纹,使工件表面洁白均匀。
5)超短行程往返切割方法,每次走丝换向的实际切割距离很短,大约为丝径的1/4左右,电极丝上、下运动时形成的凹凸不平将相互叠在一起,黑白条纹将难于看出。
虽然储丝筒旋转换向频繁,但整个切割过程仍然在满丝筒的全长钼丝上进行,有效地避免了集中放电后的丝径损耗问题。
6)电极丝往返移动过程中,采取电极丝仅在一个方向移动时放电,而在另外两个方向(反方向)移动时不放电。
这样做也可限制黑白条纹的产生,但单方向移动时切割的生产率较低。
通过以上6种办法,可以很大程度上可以减少减轻黑白条纹,提高高速线切割加工的表面粗糙度,使得工件表面光洁均匀。
参考文献
[1] 张学仁.数控电火花线切割加工技术[M].哈尔滨工业大学出版社,2001,11.
[2] 刘志东.基于复合工作液的电火花线切割加工技术研究[J].电加工与模具,2008(增刊).
[3] 刘瑞已.电极丝及丝速和条纹对线切割的影响[J].机械工程师,2005(3).。