快走丝线切割断丝因素

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摘 要 随着国内经济的高速发展和产业结构的转型升级，机械制造业也向高、精、尖加工方向不断提升和发展。快走丝线切割机床具有速度快、周期短、一次成型等优点，能解决复杂零件的加工工艺问题（如尖角、细缝等），其它机床不能完成的工艺问题，用线切割机床能轻松完成。在机械加工领域特别是模具制造方面应用非常广泛。

关键词 电极丝；松紧度；运丝机构；电参数

中图分类号 TG5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0173-02

0 引言

目前国内快走丝线切割机床使用的电极丝有钼丝、钨丝、钨钼丝等。由于钨丝价格昂贵，主要采用钼丝进行生产作业，运丝机构控制运丝平均速度在8m/s左右，装在机床贮丝筒上往复循环运行。由于电极丝直径小（纯钼丝直径最小可达0.04mm），在加工中由于电加工产生的极性效应，在大范围蚀除工件材料的同时，钼丝本身也有损耗，直径会越来越小，再加上钼丝脆的特点，稍微有点卡就很容易折断，特别是薄件加工变形或大厚度加工产生夹断、卡断钼丝。加工过程中断丝现象不仅影响加工效率和减小经济收入，由于第二次启动加工产生的不同加工路径会影响零件的加工质量，严重的会使加工零件成为废品。造成企业成本的上升。在此本文根据国内快走丝线切割机床实际操作中产生断丝现象简单的总结断丝原因及解决方法：

1 电极丝的选择

现在国内市场上生产销售的电极丝数量种类繁多，鱼龙混杂，各种不同质量的钼丝冲次其中。根据快走丝的走丝速度快的特点，最适合使用钼丝和钨丝，不适合使用铜丝。由于钨丝价格贵，生产成本高，所以在满足加工条件许可下选用钼丝是广大用户的首选。选择的钼丝质量差或冒牌的劣质钼丝在使用中很容易断丝，主要是伪劣产品抗拉强度低、稳定性差、损耗也大。使用一段时间后会产生钼丝直径急剧下降、变细变小应力集中、或使用大的高频功率加工等各种情况出现造成断丝，并且切割精度不高造成废品率的上升影响企业的生产效益，所以建议用户选择正规厂家生产的质量过硬的合格产品，保证加工效率和产品质量，提高生产效益。

2 松紧度调节

钼丝使用过程中首次装丝后，由于缠绕在储丝筒上的每一圈张力不同，运丝机构来回运丝后张力趋于稳定，这时钼丝在加工位置的张力会比较松，如果首次装丝后马上投入使用会由于钼丝在加工区域的张力不够在加工中产生条纹或搓板纹影响产品加工质量，所以首次装丝后应该对钼丝进行紧丝调节，使钼丝在加工区域张力保持稳定，以保证产品加工质量。钼丝在加工使用一段时间后，由于电极丝自身存在一定的损耗，丝径会变小，再加上电极丝的延伸率使钼丝被拉长，造成加工区域的电极丝张力太松。丝太松在加工中就会产生抖动，不仅会造成钼丝跳出导轮槽切坏导轮，还会由于电极丝的抖动影响零件加工质量，所以电极丝在使用一段时间后也要进行紧丝调节。 当然钼丝也不是越紧越好，调的太紧，钼丝加工中应力集中、绷的太紧也容易断丝。

3 运丝机构

运丝机构是快走丝线切割机床的重要部分。其主要功能是带动电极丝按一定的线速度运动，在加工区域保持钼丝的张力均匀一致，以完成预定的加工任务。运丝系统的传动精度不高也会影响产品加工质量甚至断丝。由于运丝机构的丝速较高，为减小惯性且受结构限制，储丝筒直径及轴向尺寸不能太大，在加工中为提高加工效率，应尽量减小辅助工作时间，丝筒换向要快。因此储丝筒应尽可能减小转动惯量，筒壁尽量薄而均匀。装配后储丝筒的径向跳动应小于0.01mm，而且要进行动平衡，才有利于保持机床的精度。运丝机构是由电动机带动储丝筒进行高速旋转和频繁的换向运动。电机与储丝筒之间的联轴器承受很大的剪切力矩，容易被剪断，所以建议采用较粗的主轴与弹性联轴器或采用整体式弹性联轴器，以提高运丝系统的传动精度。另外运丝机构的丝架要有足够的刚度，高速运丝时不能出现变形和振动。导轮与丝架、床身间要有良好的绝缘性，防止导轮轴承因火花放电而损坏。运丝机构线架的导轮、导电块、挡丝柱等是易损件，经常跟钼丝摩擦产生一些细缝，容易卡断钼丝，所以应定期检查维护和更换（长方形的导电块可以旋转四面使用，降低成本）。

4 工艺方法

线切割的加工方式通常有开放式和封闭式两种。根据不同的加工要求可灵活选择，选择不当也会对加工造成一定的影响，对于加工精度要求不高的外轮廓零件通常采用开放式，既从毛坯的直接切入，简单省力。但如果加工薄件则不适合采用，因为薄件在切割过程中最容易由于应力变形产生工件的变形而夹丝卡断钼丝。所以薄件加工必须采用封闭式切割，从毛坯内部打工艺孔穿丝加工，这样能最大避免工件产生应力变形造成的断丝对加工质量的影响。对于未经过热处理的加工材料，建议在切割加工前进行低温回火消除加工零件的内应力，如果工件的内应力不消除，在切割时工件就会有开裂现象，使加工间隙变形，把钼丝夹断卡断。切割铝材对导电块磨损大并且会切出窄缝，加工中由于窄缝会影响钼丝的运丝精度容易出现搓板纹严重影响零件质量。所以切割铝材要经常更换导电块，由于切铝材的工作液同样含有大量的铝质蚀除产物影响加工，切铝后的工作液也要重新调配更换。

5 电参数

线切割使用的电参数如果选择搭配不当也会造成断丝，因为线切割加工采用的是脉冲电流，属于游走性的放电，放电加工的脉冲宽度和脉冲间隔的比例必须在1：2-6倍之间，超过这个范围都是不够科学的，比例太小不能满足电蚀产物排出的时间则会产生在同一位置的连续放电或电弧放电引起断丝，比例太大排屑时间太长则加工速度慢，影响加工效率。所以线切割加工一般根据工件的厚度选择合理的电参数，加工工件厚度薄选用较小的脉冲参数，随着工件厚度的增加选用高一级的电参数。实际操作还要观察电压表电流表的指针是否稳定，如果不稳定则根据加工条件适当将脉冲间隔调大一些，直到指针指示稳定为止。如果还不行则要检查变频跟踪速度是否过紧，适当调松一些即可。

6 结论

由于设备质量和工作环境以及加工条件等不同因素造成快走丝线切割机床钼丝的断丝情况有很多，本文在此简单的对高速走丝线切割机断丝常见原因进行分析和提供参考解决办法。在实际工作过程中，由于工艺方法、加工材料造成断丝的原因还会有很多，都需要在生产过程中不断的去总结和提高。

参考文献

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