淺析線切割加工表面質量的改善與提高

摘要：根據切割速度的快慢，走絲有高速與低速兩種，雖然低速走絲的速度慢，但是在加工精度以及對表面的處理上，低速走絲切割機的效果更好，因此，此種機床的花費也更大，也無法實現大面積推廣，我國針對這種情況對切割機進行加工改造，制造出一種速度更快、成本更低、構造簡單，擅長處理大厚度工件。這種切割機在最近的40年，得到大量的生產，得到多數使用者的認可，主要應用在“新產品試制”“零件加工”以及“模具制造”等方面。

關鍵詞：加工質量；改善；提高

中圖分類號： TU201.2 文獻標識碼：A

高速絲線切割機的供絲方式是“電機高速往復”。盡管電極絲并不需要多大損耗，并且能平均于300米長的電極絲上，不過需要考慮電火花線切割機所處理的工件最終形成怎樣的形態需要多種因素配合，更要找到最好選配參數的方法，以獲得期待的表面效果，得到質量上乘的工件。

能夠對最終成型效果產生直接影響的因素有設備、操作者、原材料等，而人的操作能力、機床的性狀以及材料是最容易掌控的因素，也是影響最大的因素，從這幾方面考慮是十分必要的。本文通過大量的經驗和實踐，對工件表層處理的方法給出一些意見，下面通過分析上述幾項因素，幫助理解工件加工過程，改善處理結果。

1 從人為因素出發，考慮加工工件表面時所要注意的問題

（1）切割路線要精確科學。這樣說的原因是工件的內部材料有能夠相互平衡的力，而如果路線選擇不當或者不夠精確，都會破壞這種平衡，由于夾具使用不當很可能造成工件變形，使得切割效果大為下降。這個過程要注意，將夾持部分的分割步驟放在最后一步是很必要的，有助于保證剛性效果。

（2）切割參數的科學設定。針對加工精度的差異，對速度和張力等有效參數進行適當的變化，通過合理地加大線切割機絲張力，盡管在線切割機出廠之前，已經配備了一定的書本說明，上面標有固定的參數，不過這樣的參數并不一定適合實際情況，因為能給工件造成影響的因素有很多，完全根據說明書上的參數來設定并不科學，需要適當的考慮實際情況。例如，如果一個工件的最終尺寸要為27mm，加工表中并沒有這一尺寸的參數，只有20mm——30mm這種情況，這時，需要考慮所需尺寸更接近哪一種參數，根據實際需要，27mm與30mm更相似，因此就按照這種厚度來加工，這需要經驗。

（3）加工距離盡量靠近，獲得精確值。為了讓工件處于最高精度，并獲得較高的切割質量，絲架的高度距離要與工件的厚度相適應，盡量調近。因為上噴嘴的位置如果和工件之間的距離太遠，容易導致電機振幅數值太大，導致表面質量下降。

（4）工件加工時需要注意固定。工件的加工過程到最后階段時，因為連接的部分越來越小，此時對加工液的沖擊力的抵抗將下降，容易發生偏移，導致位置偏移，或者導致切割間隙難以把握，對質量產生威脅，甚至直接導致工件報廢，前功盡棄，因此固定是十分必要的，要選擇質量好的夾具，調整好位置。

2 影響線切割加工工件表面質量的機床因素的控制與改善

（1）進行加工之前需要保證電極絲的張力適宜，這對于工件加工有積極意義，尤其是對于質量要求高的，對張力的要求就更大，要盡量能將這種電極絲的張力放到最大。

（2）工作液的組成通常是水與乳化油綜合而成的，用在高速走絲線切割機中，這種工作液有很好的絕緣能力，這樣一來，放電通道在工作液的保護下擊穿后的放電通道能夠順利壓縮，使得火花放電在很小的空間中能夠在短時間內作用于金屬，放電完成以后，放電間隙馬上恢復到原狀，仍然具有絕緣效果。絕緣性能不高，工作液本身就會導電，不會出現火花放電的現象。而反之，絕緣能力太強無法獲得合適的放電間隙，不容易排屑，切割速度也會下降。

加工以前，需要依據不一樣的工藝條件，選擇型號不一樣的乳化液。另外，冷卻措施也要做好，隨時注意加工液的使用量，對內部污垢及時清理，確保加工液的絕緣能力強勁，冷卻以及洗滌效果可以符合要求。

（3）必須檢查導電塊的磨損情況。高速走絲線切割機一般在加工了50-80小時后就須考慮改變導電塊的切割位置或者更換導電塊，有臟污時需用洗滌液清洗。必須注意的是：當變更導電塊的位置或者更換導電塊時，必須重新校正電極絲的垂直度，以保證加工工件的精度和表面質量。

（4）檢查導輪的轉動情況，若轉動不好則應更換，還必須仔細檢查上、下噴嘴的損傷和臟污程度，用清洗液清除臟物，有損傷時需及時更換。還應經常檢查貯絲筒內絲的情況，絲損耗過大就會影響加工精度及表面質量，需及時更換。此外，導電塊、導輪和上、下噴嘴的不良狀況也會引起線電極的振動，這時即使加工表面能進行良好的放電，但因線電極振動，加工表面也很容易產生波峰或條紋，最終引起工件表面粗糙度變差。

（5）保持穩定的電源電壓。電源電壓不穩定會造成電極與工件兩端不穩定，從而引起擊穿放電過程不穩定而影響工件的表面質量。

3 影響線切割加工工件表面質量的材料因素的控制與改善

為了加工出尺寸精度高、表面質量好的線切割產品，必須對所用工件材料進行細致考慮：

（1）由于工件材料不同，熔點、氣化點、導熱系數等都不一樣，因而即使按同樣方式加工，所獲得的工件表面質量也不相同，因此必須根據實際需要的表面質量對工件材料作相應的選擇。例如要達到高精度，就必須選擇硬質合金類材料，而不應該選不銹鋼或未淬火的高碳鋼等，否則很難達到所需要求。

（2）由于工件材料內部殘余應力對加工的影響較大，在對熱處理后的材料進行加工時，由于大面積去除金屬和切斷加工會使材料內部殘余應力的相對平衡受到破壞，從而可能影響零件的加工精度和表面質量。為了避免這些情況，應選擇鍛造性好、淬透性好、熱處理變形小的材料。

（3）加工過程中應將各項參數調到最佳狀態，以減少斷絲現象。如果發生斷絲勢必會回到起始點，重新上絲再次進行加工，使加工工件表面質量和加工精度下降。在加工過程中還應注意傾聽機床發出的聲音，正常加工的聲音應為很光滑的“哧-哧”聲。同時，正常加工時，機床的電流表、電壓表的指針應是振幅很小，處于穩定狀態，此時進給速度均勻而且平穩。

影響電火花線切割加工工件表面質量的因素很多，但只要對其進行系統的分析和科學的分類，就可以對這類復雜而且零亂的因素進行控制與調配，從而改善和提高工件表面質量

參考文獻

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[2] 劉鋒，林樹立.線切割電參數對加工質量影響及試驗研究[J].吉林工程技術師范學院學報 ，2011.