刘瑞已
【摘 要】线切割中加工不良现象很多,高加工精度和效率是追求的最终目标,斜度加工是加工中的难点.本文针对加工精度不良现象,从工艺方案、加工材料、加工参数、电极丝、工作液和走丝系统6个方面进行了分析,从高速走丝和低速走丝2种不同机床对线切割速度不良进行了阐述,从机床、工件材质和电极丝3个方面的原因对斜度加工不良进行了研究.详细地介绍了产生这些不良现象的原因,并提出了有效的克服办法,以期对从事线切割加工领域的相关人员起到借鉴作用. 【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2013(000)009
【总页数】4页(P118-121)
【关键词】线切割;精度不良;加工速度不良;斜度加工不良;原因;分析
【作 者】刘瑞已
【作者单位】湖南工业职业技术学院,湖南长沙410208桥壳
【正文语种】中 文
【中图分类】metal domeTG661
线切割机床是模具制造行业中使用的机床之一。由于模具的精度非常高，无论是对尺寸精度还是表面质量的要求都很高，这就要求相关人员充分掌握线切割的技巧，克服各种不良现象，从而保证能按时按质完成加工任务，并能完全满足客户的要求。下述分析3种主要的加工不良现象。
1 加工精度不良
产品的加工精度不良包括尺寸精度不良和表面精度不良，其产生的主要原因如下。
1.1 工艺方案不合理
解决工艺方案不合理的方法如下。
1) 修订切割路线。该办法的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡，防止工件材料在夹具等的作用下，由于切割路线安排不合理而产生显著变形，致使切割质量下降。例如：工件与其夹持部分的脱离应安排在最后，才可以使其在加工过程中保持较高的刚度。不合理的切割路线如图1a所示；合理的切割路线如图1b所示。
图1 修订切割路线
2) 选用最佳的切割参数。对于不同的粗、精加工，其走丝速度和丝的张紧力应以产品说明书中介绍的参数表为基础，并做适当调整。为了保证加工工件具有更高的尺寸精度和表面质量，可以适当调大线切割机电极丝的张紧力。虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关切割参数；但由于工件的材料、所需要的加工精度，以及其他因素的影响，不能完全照搬说明书中的切割参数，而应以这些厂家提供的切割参数为基础，根据实际需要做相应的调整。例如，若要加工厚度为25 mm的工件，而在加工条件表中未列出此厚度规格工件的切割参数，在这种情况下，可以根据表中的数据采用最接近25 mm的1组切割参数，然后根据加工效果做适当的微调，直到达到最佳效果为止。0402封装
3) 尽量缩短加工距离。为了使工件达到高精度和高表面质量，应根据工件厚度及时调整丝
架高度，使上喷嘴与工件的距离尽量小，这样就可以避免因上喷嘴离工件较远，而使电极丝振幅过大，以致于影响工件的表面质量。
4) 紧固加工工件。当加工工件即将切割完毕时，其与母体材料的连接强度势必下降，此时要防止因工件与母体材料的连接太少，再加上工作液的冲击，使得加工工件发生偏斜而改变切割间隙。出现这种情况，轻者会影响工件表面质量，重者会因工件被误切而报废；所以，要紧固好被加工工件。
1.2 加工材料的原因
1) 由于工件材料不同，其熔点、汽化点和导热系数等均不同，因而即使加工方式相同，所获得的工件表面质量也不尽相同；因此，应根据实际要求，对工件材料做相应的选择。例如，要达到高表面质量，就应选择硬质合金类材料，而不应选择不锈钢或未淬火的高碳钢等；否则，很难达到要求。
2) 由于工件材料内部的残余应力对加工的影响较大，在对经过热处理的材料进行加工时，由于大面积的切割和切断加工会使材料内部残余应力的分布状况发生改变，从而可能影响
零件的加工精度和表面质量。为避免上述情况发生，应选择锻造性好、淬透性好和热处理变形小的材料。
3) 最好对线切割加工前的工件进行热处理，以避免工件过热、渗碳和脱碳等现象，从而避免工件表面产生显微裂纹。
可控硅触发器1.3 加工参数的原因
塑料破碎机刀片线切割加工时应采用合理的电规准：1) 采用高峰值窄脉冲电参数，使工件材料以气相抛出，汽化热大大高于熔化热，从而带走大部分热量，避免工件表面过热；2) 有效地进行逐个脉冲检测，控制好集中放电脉冲串的长度，也可解决局部过热问题，消除显微裂纹的产生；3) 脉冲能量对显微裂纹的影响极其明显，能量越大，显微裂纹则越宽、越深。脉冲能量很小时，采用精加工电规准，表面粗糙度Ra<1.25 μm，一般不易出现显微裂纹。同时，正常加工时，应使线切割机床的电流表和电压表的指针振幅尽可能小，此时可获得均匀而平稳的线切割速度。如果电源电压不稳定，就会造成电极与工件两端电压不稳定，从而引起击穿放电过程不稳定，影响工件的表面质量。
1.4 电极丝的原因
质量好的电极丝的线切割速度快，不易断丝，产生的热量能瞬时消除，如包锌电极丝；质量好的电极丝在工件表面产生的变质层也薄，沾铜现象极少，能大大提高工件的表面质量。在切割工件时，电极丝张力一定要适宜，张力过大，会绷断电极丝；张力过小，会引起电极丝的抖动，造成工件表面质量不良。对加工表面质量要求高的工件，应在不断丝的前提下，尽可能提高电极丝的张力。除此之外，电极丝在放电间隙必须是直的，为保证这一要求，在使用中，不能使电极丝出现弯折和打结现象；否则，会影响加工精度，甚至出现断丝现象。另外，电极丝直径的大小也可影响加工精度，一般直径小的电极丝能得到较小半径的内尖角，加工精度相应地提高；但其抗拉强度低、易断丝、切缝窄且放电产物排除条件差，导致加工速度降低。由此可见，在正常加工的情况下，应尽可能选用直径小的电极丝。
1.5 工作液的原因
线切割机一般采用由乳化油和水配制而成的工作液。电火花放电应在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩，从而使电火花放电局限在较小的通道半径内，形成瞬时和局部高温来熔化并汽化金属，放电结束后，又迅速恢复
低通滤波器设计
放电间隙，成为绝缘状态。若绝缘性能太弱，则工作液成了导电体，从而不能形成电火花放电；若绝缘性能太强，则放电间隙小，排屑困难，再者必须使线切割速度降低。因此，加工前应根据不同的工艺条件，选择不同型号的工作液，还应检查与工作液有关的因素，如工作液的液量及其脏污程度，以保证工作液的绝缘性能、洗涤性能和冷却性能达到加工要求。
使用工作液时应注意，对加工表面粗糙度和精度要求比较高的工件，配比浓度可适当高些；对要求切割速度高或厚度大的工件，配比浓度可适当低些，这样加工稳定，且不易断丝。当加工电流为2 A左右，切割速度为40 mm/min左右时，若每天工作8 h，使用新配比的工作液，约2 d后的效果最好，继续使用8～10 d后就易断丝，需更换新的工作液[1]。加工时供液量一定要充分，并且应使工作液包住电极丝，这样，才能使工作液顺利进入加工区，达到加工稳定且精度高的效果。
