基于线切割过程中的几个问题分析研究

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摘要：断丝问题一直是线切割加工中的一个严重的问题.它使加工停顿并不得不从头开始,浪费大量工时,破坏了加工面的完整性,增加了实现无人操作加工的困难,阻碍线切割工艺的进一步发展，本文就此首先分析了线切割加工过程中可能出现的一些断丝的原因，然后详细的论述了如何避免的办法 ,从而使我们能顺利地加工出合格的零件。

关键词： 线切割； 断丝； 钼丝； 加工过程

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

前言

数控线切割机床主要用于模具类零件的加工, 有了好的机床并不一定能加工出精度高的工件, 还必须注意加工时的工艺技巧。造成工件达不到加工要求或产生报废的原因有很多, 断丝就是其中的主要原因之一, 弄清楚断丝的原因并采取相应的措施, 对于降低加工成本保证加工质量十分必要。

一、有规律断, 多在一边或两边换向时断。造成这种断丝的原因一般是丝筒换向时未能及时切断高频电源, 使钼丝烧断。这时可先调整渐进开关到两个档位的距离, 如还无效则需检测电路部分, 要保证先关高频再换向。

二、刚开始切割就断丝。造成这种断丝的原因有这样几个: 加工电流过大,进给不稳, 需要调整电参数, 减小电流。 钼丝抖动厉害,特别是加工层工件时, 由于钼丝跨距较大, 快速运转时容易跳出导轮槽而被卡断或拉断。这时应检查走丝系统部分，如导轮、轴承、丝筒是否有异常跳动、振动, 张紧力是否合适。 工件表面有毛刺、不导电氧化皮或锐边时, 应用挫刀清除干净, 否则易断丝。

三、切割过程中断丝。造成这种断丝的原因比较多: 选择电参数不当, 电流过大。这时可将脉宽调小, 间歇调大。 进给速度调整不合适。这时可通过电流表指针的摆动情况来判断, 正常加工时电流表指针应基本不动。如果经常向下摇摆则应将跟综速度调快; 如果经常向上摇摆则应将跟踪速度调慢;如指针来回较大幅度摇摆则说明加工不稳定, 应判明原因做参数调节, 否则易引起断丝。 加工厚工件时应注意占空比 ( 占空比为脉宽/ 脉间) 调节, 如果脉冲间隔太小, 放电产物来不及排除, 放电间隙来不及充分消电离, 这将使加工变得不稳定, 易造成断丝或烧伤工件。 加工时冷却液的供应要充分, 且使冷却液要包住电极丝, 如果管道堵塞, 冷却液太少, 冷却液冲力小, 冷却排屑困难, 或者乳化液太稀使用时间太长太脏, 都可能造成断丝。 导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕造成接触不良, 这时应更换导电块或将其移动一个位置, 否则易断丝。 切割厚工件时, 若钼丝直径过小, 则承受电流小。切缝也窄,不利于排屑和稳定加工, 可能造成断丝。一般来说可按下表选择: 钼丝质量差或产生氧化或上丝时使钼丝损伤,也是造成断丝原因之一。 卷丝筒转速太慢, 使同一段钼丝在工作区停留时问过长造成断丝。

四、工件接近切完时断丝。造成这种断丝的原因有两个: 加工的材料易变形,断丝前出现短路, 夹断钼丝。这样在加工前就应该选择合适的切割路线和对材料进行相应的热处理。 加工厚工件时, 工件跌落撞断钼丝。

五、空转时断丝。钼丝排列时叠丝, 卷丝筒转动不灵活, 电极丝卡在电块槽中, 都有可能造成继丝。

六、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。

七、断丝后原地穿丝处理。断丝后步进电机应仍保持在“吸合”状态。去掉较少一边废丝，把剩余钼丝调整到贮丝筒上的适当位置继续使用。因为工件的切缝中充满了乳化液杂质和电蚀物，所以一定要先把工件表面擦干净，并在切缝中先用毛刷滴入煤油,使其润湿切缝,然后再在断点处滴一点油──这一点很重要。选一段比较平直的钼丝，剪成尖头，并用打火机火焰烧烤这段钼丝，使其发硬，用医用镊子捏着钼丝上部，悠着劲在断丝点顺着切缝慢慢地每次2-3mm地往下送，直至穿过工件。如果原来的钼丝实在不能再用的话，可更换新丝。新丝在断丝点往下穿，要看原丝的损耗程度，(注意不能损耗太大)如果损耗较大，切缝也随之变小，新丝则穿不过去，这时可用一小片细纱纸把要穿过工件的那部分丝打磨光滑，再穿就可以了。使用该方法可使机床的使用效率大为提高。

八、线切割加工中短路处理简法。在线切割机床加工过程中，因排屑不畅造成短路的现象时有发生，特别在加工较厚工件时更为突出。在操作中，可用溶济渗透清洗的方法消除短路，具体方法是：当短路发生时，先关断自动、高频开关，关掉工作液泵，用刷子蘸上渗透性较强的汽油、煤油、乙醇等溶剂，反复在工件两面随着运动的钼丝向切缝中渗透(要注意钼丝运动的方向)。直至用改锥等工具在工件下端轻轻地沿着加工的反方向触动钼丝，工件上端的钼丝能随着移动即可。然后，开启工作液泵和高频电源，依靠钼丝自身的颤动，恢复放电，继续加工。

九、钼丝正反向切割时切割的速度不一致，甚至一个方向不走怎么办?这种情况在高厚度切割时往往会遇到，根本原因还是工作液的问题，当然也和其它因素如：变频跟踪速度、钼丝张力的均匀一致性等有关。顺便说一句，在切割高厚度工件时最好将变频跟踪打快一点，因为在过跟踪时基本不会断丝，但在欠跟踪时往往会导致加工不稳，引起断丝。

十、如何减少钼丝在丝筒两端断丝的几率。高速走丝切割钼丝在丝筒两端要频繁换向，所以两端钼丝会反复收到拉力的冲击作用，使两端钼丝受到疲劳损伤，所以为延长钼丝的使用寿命应该隔一个班次(约8小时)就将换向行程开关向里移动一点。这种方法在大电流高效率加工时尤其重要。

十一、如何延长钼丝的使用寿命。钼丝在每次与工件间放电的同时自身也会受到损伤，只是程度很小而已，所以在换上新钼丝后最好用小能量的加工参数进行切割(使其损伤小一点)，等到钼丝颜色基本发白后再改用正常的大电流进行切割。当然在换好钼丝进行切割之前最好先让钼丝空运行5-10分钟，使其原有的内部应力得到释放。

十二、如何减少钼丝在起割点的断丝几率。一般采用机床自动变频跟踪从外部切入工件的方法可以降低钼丝在起割点断丝的几率，同时要保证冷却液的良好供应，以吸收放电爆炸力使钼丝产生的扰动，工件最好距离上下喷水口5-10mm,使冷却液可以较好的包裹好钼丝。