畢業(yè)論文----高速走絲線切割機(jī)斷絲原因的分析及對(duì)策

1、<p>　　高速走絲線切割機(jī)斷絲原因的分析及對(duì)策</p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　電火花線切割機(jī)對(duì)各種形狀的沖模及零件自動(dòng)切割加工，具有精度高、速度快、周期短等優(yōu)點(diǎn)。高速走絲線切割機(jī)的電極絲運(yùn)動(dòng)速度快（300-700MM/MIN，且是雙向往返循環(huán)運(yùn)行，在加工過程中極易發(fā)生斷絲現(xiàn)象。一般來說，繞一筒鉬絲（Φ0.14

2、MM為例）應(yīng)能完成對(duì)2667CM平方工件斷面的切割。鉬絲直徑由原來的Φ0.14MM損耗到Φ0.1MM左右，還有繼續(xù)使用的價(jià)值。若在切割過程中多次出現(xiàn)斷絲，則不但造成經(jīng)濟(jì)損失，而且?guī)碇匦吕@絲的麻煩，耽誤時(shí)間，并易在工件上產(chǎn)生斷絲痕跡，影響加工質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)造成工件報(bào)廢。 </p><p>　　本文比較詳細(xì)地分析了高速走絲電火花線切割機(jī)斷絲的原因及相應(yīng)的解決對(duì)策，工作實(shí)踐證明分析正確，解決方法有效。 </p

3、><p>　　2 斷絲原因分析及對(duì)策 </p><p>　　2.1 與鉬絲相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）鉬絲的選擇。鉬絲直徑的粗細(xì)是影響斷絲的一個(gè)主要原因。為了減少斷絲，在滿足加工要求的前提下，應(yīng)心盡量選用較粗的鉬絲，一方面能提高鉬絲的張力，減少鉬絲的抖動(dòng)，另一方面由于粗的鉬絲加寬了切縫，工作液容易滲透進(jìn)去，有利于排屑。為了確保加工穩(wěn)定，應(yīng)

4、及時(shí)更換損耗到一事實(shí)上程度的鉬絲，避免因鉬絲變細(xì)變脆斷絲而中斷加工。 </p><p>　?。?）鉬絲的松緊程度。若鉬絲安裝太松，則鉬絲抖動(dòng)厲害，不僅容易斷絲，而且由于鉬絲也不宜安裝得太緊，太緊內(nèi)應(yīng)力增大，斷絲的可能性也大。因此鉬絲的切割進(jìn)程中，其松緊程度要適當(dāng)。 </p><p>　　鉬線要按規(guī)定的走向繞在貯絲筒上，同時(shí)固定兩端。繞絲量可根據(jù)貯絲筒長(zhǎng)短而定，一般來說，除兩端各留10MM之

5、外，中間繞滿不重疊，寬度不宜少于貯絲筒長(zhǎng)度的一半，以免電機(jī)換向頻繁而使機(jī)件加工損壞，并防止鉬絲頻繁參世切割而斷絲。 </p><p>　　繞上鉬絲后，調(diào)整擋絲裝置，上、下?lián)踅z裝置都起作用，使貯絲筒上兩邊鉬絲間距為擋絲銷直徑的1.5倍（約為8MM）。根據(jù)繞絲多少調(diào)整換向擋塊的位置，一般兩端各留2-3MM的鉬絲不參軾切割，以避免換向時(shí)發(fā)生斷絲。 </p><p>　　機(jī)床上鉬絲引出處有排絲柱，

6、排絲柱是由兩根紅寶石制成的導(dǎo)向立柱，也有用硬質(zhì)合金材料制作。排絲柱不像導(dǎo)輪子   那樣作滾動(dòng)，它們直接與鉬絲接觸，作滑動(dòng)磨擦。因此磨損很快，使用不久柱體就會(huì)形成深溝。排絲柱應(yīng)經(jīng)常翻天覆地轉(zhuǎn)和挪槽，必須讓排線柱頂緊鉬絲，不能讓鉬絲有自由活動(dòng)的余地。否則，會(huì)出現(xiàn)疊絲，必須導(dǎo)致辭斷絲。 </p><p>　　鉬絲在加工一段時(shí)間后，由于自身的拉伸而變松。當(dāng)伸長(zhǎng)量較大時(shí)，會(huì)加劇鉬絲振動(dòng)或出現(xiàn)鉬

7、絲在貯絲筒上重疊，使走絲不穩(wěn)而引起斷絲。應(yīng)經(jīng)常檢查鉬絲的張緊程度，如果存在松馳現(xiàn)象，要及時(shí)拉緊。 </p><p>　?。?）鉬絲的儲(chǔ)存。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鉬絲有三怕：怕潮、怕折和怕曬。受潮會(huì)氧化，折而易斷，曬而變脆。新購進(jìn)的鉬絲，應(yīng)存放在密封在器皿中妥善保存，隨用隨取。文獻(xiàn)[1]針對(duì)某種型號(hào)線切割機(jī)，提出一些提高鉬絲壽命的方法。如根據(jù)工件具體情況，將貯絲筒防護(hù)罩殼改進(jìn)，或?qū)︺f絲運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，都產(chǎn)生了明顯效果，不

8、僅能延長(zhǎng)鉬絲使用壽命，而且不影響加工效果。 </p><p>　　2.2 與鉬絲機(jī)構(gòu)相關(guān)的斷絲 </p><p>　　線切割機(jī)的導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)主要是由貯絲筒、線架和導(dǎo)輪組成。當(dāng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的精度下降時(shí)（主要是傳動(dòng)軸承），會(huì)引起貯絲筒的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)。貯絲筒的徑向跳動(dòng)會(huì)使電極絲的張力減小，造成絲松，嚴(yán)重的會(huì)使絲從導(dǎo)輪糟中脫出拉斷。貯絲筒的軸向竄動(dòng)會(huì)使排絲不勻，產(chǎn)生疊絲現(xiàn)象。如果線架剛性差

9、，運(yùn)絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或擺動(dòng)，不但影響精度也會(huì)相起斷絲。導(dǎo)輪軸承的磨損將直接影響導(dǎo)絲精度，此外，當(dāng)導(dǎo)輪的V型槽、寶石限位塊、導(dǎo)電塊磨損后產(chǎn)生的溝槽，會(huì)使電極絲的磨擦力過大，易將絲拉斷。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在機(jī)床使用的時(shí)間長(zhǎng)、導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)保養(yǎng)不善、精度下降的情況下。因此在機(jī)床使用中應(yīng)定期檢查導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)的精度，及時(shí)更換磨損部件。 </p><p>　　2.2.1 與貯絲筒樣關(guān)的斷絲[2] </p><

10、p>　?。?）貯絲筒因內(nèi)外圓不同軸，會(huì)產(chǎn)生不平衡慣量，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易產(chǎn)生疊絲，而導(dǎo)絲斷絲。因此，貯絲筒必須經(jīng)過動(dòng)平衡校正，以保證其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生劇烈的抖動(dòng)和竄動(dòng)。 </p><p>　?。?）貯絲筒的軸和軸承等零件常因磨損而產(chǎn)生部隙，也易引起絲抖動(dòng)而斷絲，因此必須及時(shí)更換磨損的軸和軸承零件。 </p><p>　?。?）貯絲筒換向時(shí)，如沒有切斷高頻電源，會(huì)導(dǎo)致鉬絲在短時(shí)間內(nèi)因溫度過高而

11、產(chǎn)生燒絲，困此須檢查貯絲筒 后端的行程開關(guān)是否失靈。 </p><p>　?。?）要保持貯絲筒、導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，否則在往返運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)引起導(dǎo)絲系統(tǒng)振動(dòng)而斷絲。繞絲后空載走線檢 </p><p>　　驗(yàn)鉬絲是否抖動(dòng)。若發(fā)生抖動(dòng)要分析原因。 </p><p>　?。?）貯絲筒后端的限位檔塊必須調(diào)整好，避免貯絲筒沖出限位行程而斷絲。擋絲裝置中擋塊與快速運(yùn)動(dòng)的鉬絲接觸、

12、磨擦，易產(chǎn)生溝槽并造成夾絲拉斷，因此也需及時(shí)更換。 </p><p>　?。?）應(yīng)在換向不久停機(jī)，防止貯絲筒因慣性超程沖壞傳動(dòng)件及拉斷鉬絲。 </p><p>　　2.2.2 與導(dǎo)輪及導(dǎo)電塊相親的斷絲 </p><p>　　導(dǎo)輪、導(dǎo)電塊也是影響斷絲的兩個(gè)重要零件。若導(dǎo)輪和導(dǎo)電塊因磨損而產(chǎn)生溝槽時(shí)，容易使鉬比抖動(dòng)而斷絲；若導(dǎo)輪軸承磨損后產(chǎn)生間隙，也會(huì)造成絲的

13、抖動(dòng)。使火花放電間隙狀態(tài)極不穩(wěn)定，間隙短路頻繁，造成變頻跟蹤失調(diào)，燒斷電極絲。另外應(yīng)保證導(dǎo)電體與導(dǎo)電嘩接觸良好，否則高頻電源負(fù)極無法與鉬絲接通或接觸不良，導(dǎo)致鉬絲不能對(duì)工件進(jìn)行政黨的加工，而高頻電源的自動(dòng)控制信號(hào)仍使控制臺(tái)的變頻不斷工作，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)進(jìn)給，最后使鉬絲磨、頂、夾斷。也不允許導(dǎo)電輪相對(duì)鉬絲有所拋起，致使鉬線受力較大而引起斷絲，或因鉬絲與導(dǎo)電輪接觸不良而引起短路斷絲。 </p><p>　　2.3

14、60;與工件相關(guān)的斷絲 </p><p>　　1 在以線切割加工為主導(dǎo)工藝時(shí)，應(yīng)合理選用工件材料及嚴(yán)格規(guī)范材料的鍛造和熱處理以減少材料的變形。一般應(yīng)選用鍛造性能好、淬透性好、熱處理變形小的材料。在材料處理中應(yīng)注意以下幾方面： </p><p>　?。?）使用鍛打淬火材料不容易斷絲，對(duì)不經(jīng)鍛打、不淬火材料，在線切割加工彰，最好采用低溫回火，消除應(yīng)力。 </p><

15、;p>　?。?）淬火鋼中回火次數(shù)少的比回火次數(shù)多的容易引起斷絲。淬火鋼應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝低溫回火要充分。 </p><p>　?。?）T8鋼比其他鋼易引起斷線。T8鋼在線切割加工中應(yīng)盡量少用，由其是淬火后。 </p><p>　　2 工件材質(zhì)不純。鍛造的工件毛坯有時(shí)含有夾層和夾碴?；蚴潜砻娓采w氧化皮和異物。這些雜物在切割過程中與鉬絲接觸，發(fā)生劇烈的磨擦。此時(shí)計(jì)算機(jī)只能識(shí)別

16、高頻電流短路的是與否而處理數(shù)氫，確定是否切割跟蹤。鉬絲與絕緣物劇烈地磨擦?xí)r，雖切進(jìn)速度為零，可高頻電流仍呈未短路狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)會(huì)繼續(xù)按程序指令向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出前進(jìn)的脈沖，使工作臺(tái)照樣運(yùn)動(dòng)，結(jié)果把鉬絲勒斷。 </p><p>　　3 工件內(nèi)部有較大應(yīng)力。由于工件的內(nèi)應(yīng)力未得到消除，在切割時(shí)，有的工件會(huì)開裂，把鉬絲碰斷；有的會(huì)使間隙變形，把鉬絲夾斷或彈斷。 </p><p>　　4&#

17、160;雖然線切割加工過程中工件受力極小，但仍需牢固夾緊工件，防止加工過程中因工件位置變動(dòng)造成斷絲。同時(shí)避免由于工件的自重和工件材料的彈性變形 造成斷絲。例旭在加工具有錐度的工件時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生在加工結(jié)束時(shí)，因工件下落而壓斷鉬絲的現(xiàn)象。因些，在加工此類工件時(shí)，可在加工快要結(jié)束時(shí)，用磁鐵吸住將要下落的工件，從機(jī)時(shí)防止斷絲。而在切割較林工件將結(jié)束時(shí)，最好人工保護(hù)下落的工件，使其平行、緩慢下落。工件在自由下落過程中一旦與母體發(fā)生卡滯或夾

18、住會(huì)造成動(dòng)轉(zhuǎn)的鉬絲斷裂。 </p><p>　　2.4 與工件液相關(guān)的斷絲 </p><p>　　在線切割加工中對(duì)工作液除要求有冷卻作用外，還有特殊的要求：（1）要具有一事實(shí)上的絕緣強(qiáng)度。（2）具有壓縮縮放電通道各消電離作用。（3）具有良好的洗滌性和潤滑及排屑性能均好；若采用非植物性的皂化液，必須先進(jìn)行試用。不論采用何種皂化液，都必須按規(guī)定3%-5%（冷卻劑與水體積比）進(jìn)行配制。

19、皂化液濃度過大時(shí)（如濃度超過10%），有利排屑，但切割速度較慢。皂化液濃度過?。ㄈ绲陀?%）不利排屑。放電間隙里被切屑堵住，工作液保持一定壓力和流量，而冷卻裝置在切割時(shí)上下噴水就均勻，以便及時(shí)把腐蝕物排出，這樣就會(huì)具有良好的排渣能力和冷卻性能。 </p><p>　　如何鑒別皂化液能否使用，可從下述4個(gè)方機(jī)觀察[4]： </p><p>　　（1）繞一點(diǎn)新鉬絲，在工件上試割約1H，觀察鉬絲

20、工作部位的顏色，若呈灰白色，冷卻液可用來切割較薄工件。如灰白色中夾雜黑條或斑點(diǎn)，黑條處直徑明顯變功，用力一拉，此處就斷時(shí)，需要換親的工作液。 </p><p>　　（2）有時(shí)鉬絲雖然也呈灰白色，但在切割厚工件時(shí)，無論怎樣調(diào)整加工規(guī)準(zhǔn)，切割電流總是不穩(wěn)定，這種工作液不宜繼續(xù)使用。 </p><p>　?。?）看起弧和通路電流。啟動(dòng)貯絲筒，人工強(qiáng)迫高頻電流接通，使鉬絲慢慢向工件靠擾，但不要接觸

21、工件，大約間距1-1.5MM，些時(shí)應(yīng)沒火花。然后給工件冷卻，使鉬絲與工件間距構(gòu)成液體通路若有火花產(chǎn)生或電流表讀數(shù)值在原空載基礎(chǔ)上增加10MA以上（空載為30MA左右0，此時(shí)工作液不可再用。 </p><p>　?。?）工作液變黑扣綜合性能就會(huì)變差，極易造成斷絲。因此要經(jīng)常觀其色，嗅其味，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)更換。要保證工作液不能太臟，電蝕物濃度不能太高，使工作液保持一事實(shí)上的介電能力。由其是加工硬質(zhì)合金時(shí)，電蝕物較多，易

22、使工作液的滲透性和流動(dòng)性差，造成排屑不良。 </p><p>　　2.5 與電參數(shù)相關(guān)的斷絲  </p><p>　　電視準(zhǔn)參數(shù)的選擇不當(dāng)也是引起斷絲的一個(gè)重要原因，所以要根據(jù)工件厚度選擇合理的電參數(shù)。將脈沖間隔拉開一些，有利于溶化金屬微粒的排出。同是峰值電流和空載電壓不宜過高，否則使單個(gè)脈沖能量變大，切割速度加快，容易產(chǎn)生集中放電和拉弧，引起斷絲。一般空載電壓為100

23、V左右。在電火花加工中，電弧放電是千百萬負(fù)極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不合適，容易使某一脈沖形成電弧放電。只要電弧放電集中于某一段，就會(huì)引起斷絲。[4] </p><p>　　根據(jù)工件厚度選擇合適的放電間隙；放電間隙不能太小，否遇容易產(chǎn)生短路也不利于冷卻和電蝕物的排除；放電間隙過大，將影響表面粗糙度及加工速度。當(dāng)切割厚度較大的工件時(shí)，應(yīng)盡量選用大脈寬電流，同時(shí)放電間隙也要相應(yīng)大一點(diǎn)（一般應(yīng)大于0.02MM），

24、從而增強(qiáng)排屑效果，提高切割的穩(wěn)定性。 </p><p>　　2.6 與高頻電源相關(guān)的斷絲[5] </p><p>　　高頻電源是線切割加工的能源。它的性能及參數(shù)將直接影響線切割加工的質(zhì)量。因目前使用的機(jī)床高頻電源基本上都是晶體管方波電源，其性能大體相同。這是主要從電源參數(shù)選擇、波形變化等使用方法和高頻電流來得過早等方面分析產(chǎn)生斷絲原因。 </p><p>

25、　?。?）短路電流峰值過大（即功率管投入的數(shù)量太多），超過了電極絲所承愛的電流，將會(huì)使電極絲過熱，因過度疲勞而發(fā)脆，燒斷電極絲。因此要根據(jù)不同直徑的電極絲，合理先用短路電流峰值。 </p><p>　?。?）高頻脈沖負(fù)波過大。脈沖的負(fù)波直接蝕除電極絲，使絲損耗增林。降低的使用壽命，造成短時(shí)間斷絲。 </p><p>　　（3）脈沖電源輸出功率管漏電流過大，或電故障造成工率管截止不可靠。這樣

26、在脈沖停歇時(shí)間里，功率管不能完全截止。相當(dāng)于在火花間隙中加入了直流電流使放電間隙不能很好地消電離而使絲發(fā)熱，燒斷電極絲。 </p><p>　　（4）脈沖寬度及脈沖間隔選擇不當(dāng)。合理選擇脈寬及間隔是減少斷絲提高加工速度的重要因素。一般在加工厚棄為30MM以下工件時(shí)，現(xiàn)象不太明顯。但在加工厚度較大的工件時(shí)，脈沖寬沖度過寬會(huì)使放電間隙中出現(xiàn)放電點(diǎn)集中現(xiàn)象，燒傷電極絲；脈沖間隔過小，使間隙中的電蝕物不能充分排出，消電離

27、不充分，也容易斷絲。此時(shí)在電極絲上可以明顯看出燒出痕跡（黑色斑點(diǎn)）。在一般常用的矩形波電源中，脈沖寬度一般ti<40us。脈沖寬度與脈沖間隔之比，根據(jù)工件厚度不同，一般可以1:2到1:8之間選取。比值過大，會(huì)使加工速度下降。 </p><p>　?。?）有的機(jī)床使用了一段時(shí)間后，電器控制元件的參數(shù)發(fā)生了變化（如DK7725D型機(jī)床），高頻電流的接通不是由限位開關(guān)控制的，而是由貯絲筒電機(jī)旋轉(zhuǎn)的電流反饋訊號(hào)控制

28、的。元件參數(shù)變化后，引起了高頻電流來得過早。貯絲筒換向后還未進(jìn)入正常轉(zhuǎn)速時(shí)，高頻電流早就自動(dòng)接通了，造成了燒絲。處理高頻電流早到的辦法：在反饋訊號(hào)的接受系統(tǒng)串接一只電位器，使反饋訊號(hào)的接受門電位抬高一點(diǎn)，使作3年多未出現(xiàn)異常。高頻電流到來的時(shí)間是可調(diào)的。 </p><p>　　文獻(xiàn)[6]以社會(huì)上擁有量較在的JD-15型線切割機(jī)為便，根據(jù)高頻電源工作原理，簡(jiǎn)要地分析了由高頻電源方面（主要指主振級(jí)、推動(dòng)級(jí)和功率輸出級(jí)

29、）所引起的斷絲原因。 </p><p>　　2.7 操作不當(dāng)引起的斷絲 </p><p><b>　　（1）換擋不及時(shí) </b></p><p>　　在正式切割前，都要用“人工”（或“手動(dòng)”）檔強(qiáng)迫高頻電流接能，用來校對(duì)始點(diǎn)以便起步和記零。一旦起步完成，轉(zhuǎn)入正常切割，操作者應(yīng)立即把“手動(dòng)”檔轉(zhuǎn)入“自動(dòng)”檔，機(jī)床才能自動(dòng)進(jìn)行。否則，在第

30、一個(gè)換向時(shí)，高頻電流就會(huì)燒斷，因?yàn)椤笆謩?dòng)”檔是不受換向開關(guān)控制的。 </p><p>　?。?） 換向定位塊壓持不準(zhǔn) </p><p>　　特別是有鉬絲穿過預(yù)鉆孔的工件，在壓絲后必須檢查一下?lián)Q向切塊的壓緊位置是否合適，一般在貯絲筒兩端至少應(yīng)留4MM的鉬絲為換向余量（指排絲距離）。如果余量過少或沒把鉬絲壓緊，運(yùn)行后順第2個(gè)換向時(shí)就會(huì)斷絲。 </p><p>

31、　?。?）中途停機(jī)時(shí)沒有先切斷高頻電流 </p><p>　　停機(jī)絲速為零時(shí)，且又與工件發(fā)生短路，高頻電流必然會(huì)把鉬絲燒斷。 </p><p>　　2.8 工作臺(tái)移動(dòng)不勻速引起的斷絲  </p><p>　　機(jī)床有X和Y向絲杠，按指令程序帶動(dòng)工作臺(tái)，在平面內(nèi)4個(gè)象限作任意運(yùn)動(dòng)。工件的切割精度靠絲杠保證。絲紅和螺母的間隙是靠彈簧來消除的。如果絲杠潤

32、滑不良或彈簧力不足，會(huì)引起工作臺(tái)爬行移動(dòng)，在這種情況下切割，高頻電流會(huì)出現(xiàn)頻繁的短路，如不及時(shí)排除故障，勢(shì)必造成斷絲。 </p><p>　　在調(diào)節(jié)變頻跟蹤速度時(shí)，應(yīng)盡量使進(jìn)給速度約等于工件蝕除速度，這樣脈沖利用率高，加工速度快，加工狀態(tài)穩(wěn)定。旱災(zāi)給速度過高，短路頻繁，絲老化快，在電流表上可看出加工電流較大。加工速度過低，進(jìn)給速度調(diào)節(jié)過慢，易使用權(quán)放電間隙不穩(wěn)定 ，產(chǎn)生過渡電弧放電，極易燒斷電極絲。正式

33、加工時(shí)，一般將試勤勤懇懇的進(jìn)給速度下降10%-20%，可有效減少短路和斷絲。 </p><p><b>　　3 小結(jié) </b></p><p>　　對(duì)高速走絲線切割機(jī)斷絲現(xiàn)象的分析及提出的解決方法，是根據(jù)長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)和查況大量文獻(xiàn)后總結(jié)出來的，實(shí)際應(yīng)用中，由于設(shè)備、環(huán)境和加工工藝不同造成斷絲的原因還有很多，需要在實(shí)踐中不斷地總結(jié)和提高。</p>

34、<p>　　高速走絲線切割機(jī)斷絲原因的分析及對(duì)策</p><p>　　高速走絲電火花線切割加工中的斷絲問題一直是一個(gè)最普遍的問題。它使加工停頓并不得不從頭開始，浪費(fèi)了大量時(shí)間，破壞了加工表面的完整性，增加了無人加工的困難?！峨娂庸づc模具》2002年第4期“高速走絲線切割機(jī)斷絲原因的分析及對(duì)策”一文，較詳細(xì)地分析了線切割加工中的斷絲原因及相應(yīng)的解決對(duì)策。由于實(shí)踐中斷絲原因多種多樣，異常復(fù)雜，拜讀該文后，

35、感覺文章中還有一些尚未涉及到的地方，本文作一補(bǔ)遺，旨在完善這方面的內(nèi)容。 </p><p>　　1 斷絲原因的分析及解決辦法 </p><p>　　1．1 與電極絲相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）絲張力及走絲速度</p><p>　　對(duì)于高速走絲線切割加工，廣泛采用Φ0．06～0．25mm的鉬絲，因它耐損耗、抗拉強(qiáng)度高、絲質(zhì)不易變脆且

36、較少斷絲。提高電極絲的張力可減少絲振的影響，從而提高精度和切割速度。絲張力的波動(dòng)對(duì)加工穩(wěn)定性影響很大。產(chǎn)生波動(dòng)的原因是：貯絲筒上的電極絲正反運(yùn)動(dòng)時(shí)張力不一樣；工作一段時(shí)間后電極絲又會(huì)伸長(zhǎng)，致使張力下降（一般認(rèn)為張力在12～15N較合適人 張力下降的后果是絲振加劇，極易斷絲。 </p><p>　　隨著走絲速度的提高，在一定范圍內(nèi)，加工速度也會(huì)提高。同時(shí)走絲速度的提高有利于電極絲把工作液帶人較大厚度的工件放電間隙中

37、，有利于電蝕產(chǎn)物的排除和放電加工的穩(wěn)定。但欲速則不達(dá)，走絲速度過高，電極絲抖動(dòng)嚴(yán)重，反而破壞了加工的穩(wěn)定性，這不僅使加工速度下降，而且加工精度和表面粗糙度都會(huì)變差，并易造成斷絲。但走絲速度也不能過低，否則加工時(shí)由于損耗大，也易斷絲，一般經(jīng)驗(yàn)以小于10m／s為宜。 </p><p><b>　?。?）電極絲的選擇</b></p><p>　　電極絲的選擇不外乎是電極絲的

38、種類及直徑。通常電火花線切割加工所用的電極絲材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性，電子溢出功應(yīng)小，抗拉強(qiáng)度大，耐電腐蝕性能好．絲本身不得有彎折和打結(jié)現(xiàn)象。其材料通常有鉬絲、鎢絲、鎢鉬絲、黃銅絲、銅鎢絲等。其中以鉬絲和黃銅絲用得最多。采用鎢絲加工，可獲得較高的加工速度，但放電后絲變脆，易斷絲，應(yīng)用較少。故一般在走絲速度較慢、弱電規(guī)準(zhǔn)時(shí)使用。鉬絲熔點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度低，但韌性好，在頻繁的急冷急熱的變化中，絲質(zhì)不易變脆而斷絲，因此，盡管有些性能不如鎢絲好，但仍是

39、目前使用最為廣泛的一種電極絲。鎢鉬絲（鎢、鉬各50％加工效果比前兩種都好 故使用壽命和加工速度都比鉬絲高，但價(jià)格昂貴。銅絲的加工速度高，加工過程穩(wěn)定，但抗拉強(qiáng)度差，損耗也大，一般在低速走絲線切割加工中使用較多。綜上所述，電極絲的種類應(yīng)根據(jù)加工情況而定。否則會(huì)常常引起斷絲。 </p><p>　　對(duì)于高速走絲線切割加工，一般電極絲直徑在Φ0.06～0．25mm之間，常用的在Φ0．12～0．18mm之間。需獲得精細(xì)的

40、形狀和很小的圓角半徑時(shí)，則選擇?0．04mm的電極絲。電極絲選擇得當(dāng)，會(huì)大大減少斷絲的發(fā)生。 </p><p>　?。?）新鉬絲及鉬絲自斷。</p><p>　　新鉬絲表面有一層黑色氧化物，加工時(shí)切割速度快，工件表面呈粗黑色，這時(shí)電源能量太大，易斷絲。因此對(duì)于新鉬絲，加工電流需適當(dāng)減小，等電極絲基本發(fā)白后，即可恢復(fù)正常電參數(shù)。 </p><p>　　當(dāng)機(jī)床較長(zhǎng)時(shí)間未

41、用，待使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉬絲已斷。這是溫差使材料熱脹冷縮，加上鉬絲本身的張力作用而繃斷。若機(jī)床停用，應(yīng)將貯絲筒搖至末端并松掉鉬絲。 </p><p>　　1．2 與工件相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）加工薄工件時(shí)的斷絲。</p><p>　　薄工件一般指其厚度在3mm以下。其斷絲的主要原因是：線架上下導(dǎo)絲輪的開距是固定的，一般約70mm左右。當(dāng)切割薄工件時(shí)，在高速

42、走絲的情況下，電極絲失去了加工厚工件時(shí)產(chǎn)生的冷卻液的阻尼作用，加上火花放電的影響銀絲易抖動(dòng)。解決的辦法是，可調(diào)整加工電壓至50V左右；調(diào)整加工電流在0．3A左右，調(diào)整脈寬，使之小于10?m；減小鋼絲抖動(dòng)，如貯絲筒是直流電機(jī)拖動(dòng)的，可改變電樞電壓，降低轉(zhuǎn)速；如是交流電機(jī)拖動(dòng)的，則在三相的任意二相中串接一只10～15?、7 5W的線繞電阻，降低相電壓，使其換向過渡時(shí)間稍長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)軟換向，可有效減少抖動(dòng)；在上下導(dǎo)輪之間采用輔料加厚的方法，加大厚

43、度，增加阻尼，也可防止鉬絲抖動(dòng)。這種方法較簡(jiǎn)便，而且不需調(diào)整加工電參數(shù)。 </p><p>　　（2）加工厚工件時(shí)的斷絲。</p><p>　　厚工件一般指大于100mm的工件。切割厚工件時(shí)的斷絲可能發(fā)生在剛進(jìn)給一產(chǎn)生火花時(shí)或工件切割過程中以及工件切完時(shí)。斷絲的主要原因是：</p><p><b>　　切割起始的斷絲。</b></p>

44、;<p>　　從工件外進(jìn)給切割剛產(chǎn)生火花就斷絲。這是因初始切割時(shí)，鉬絲在工件之外，上下導(dǎo)絲輪開距大，由于鉬絲沒有阻尼而抖動(dòng)，使鉬絲和工件之間的間隙處于不佳狀態(tài)，或過量的乳化液，造成絕緣電阻降低，滅弧性能不好，使放電間隙中包含了電弧放電而造成銅絲燒傷。在電火花加工中，電弧放電是造成負(fù)極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不佳，易形成電弧放電。而只要電弧集中于某一段，就會(huì)引起斷絲。并且，短路電流越大，電弧對(duì)鉬絲的燒傷越嚴(yán)重，斷絲的可

45、能性就越大。 </p><p><b>　　切割過程中的斷絲。</b></p><p>　　當(dāng)鉬絲切人工件后，由于切縫窄，乳化液滲透困難，切縫中的電蝕物（碳黑與金屬何不出來，使加工條件變壞，往往在切縫中二次。三次地放電加工，致使切縫變寬，和切割薄工件一樣，間隙處于不佳狀態(tài)，使脈沖形成電弧放電。如電弧放電集中于某一段，則很快會(huì)把鉬絲燒斷。 </p><

46、;p>　?、矍懈羁焱陼r(shí)的斷絲。</p><p>　　在快切割完而尚差幾毫米，甚至幾十微米時(shí)斷絲。產(chǎn)生這種斷絲的原因除上述原因外，還有工件的自重，工件材料的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的變形，造成夾絲拉斷。解決的辦法是，可自制簡(jiǎn)易的工裝夾具，材料在加工前作必要的熱處理。 </p><p>　?。?）工件中夾有不導(dǎo)電物質(zhì)引起的斷絲。</p><p>　　外觀看似正常的材料在正常切割

47、時(shí)，突然發(fā)生“短路”現(xiàn)象，不管怎樣排除都不能奏效。這種情況多為在鍛打或熔煉的材料中夾有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不具有良好的導(dǎo)電性，致使加工中不斷短路，最終勒斷鋼絲。解決的辦法是，可編制一段每進(jìn)0．05～0．1mm便后退0．5～1mm的程序，在加工中反復(fù)使用，并加大冷卻液流量，一般可沖刷掉雜質(zhì)，恢復(fù)正常切割。 </p><p>　　（4）線切割加工的工件多數(shù)都是在平磨以后。</p><p>　　按正常

48、的工藝，平磨后應(yīng)退磁。若工件未退磁，線切割加工中產(chǎn)生的電腐蝕顆粒易吸附在割縫中，特別是工件較厚時(shí)，不退磁易造成切割進(jìn)給不均勻，表面粗糙度值增大造成短路、斷絲。 </p><p>　?。?）線切割加工自動(dòng)對(duì)中心時(shí)斷絲。</p><p>　　這是因?yàn)楣に嚳妆谟杏臀?、毛刺或某些不?dǎo)電的物質(zhì)，當(dāng)電極絲移動(dòng)到孔壁時(shí)未火花放電，致使機(jī)床不能自動(dòng)換向，工件將鉬絲頂彎，最后勒斷鋼絲。因此加工前一定要將工藝

49、孔清理干凈。 </p><p>　　1．3 與脈沖電源相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）加工電流很大，火花放電異常，導(dǎo)致斷絲。</p><p>　　這種故障多數(shù)是脈沖電源的輸出已變?yōu)橹绷鬏敵鏊?。從脈沖電源的輸出級(jí)向多諧振蕩器逐級(jí)檢查波形，更換損壞的元件，使輸出為合乎要求的脈沖波形時(shí)才能投入使用。 </p><p>　?。?）輸出電流超

50、過限值斷絲。</p><p>　　在加工過程中火花放電突然變?yōu)樗{(lán)色的弧光放電，電流超過限值，將鉬絲燒斷。用示波器測(cè)輸人端和振蕩部分都無波形輸出?？膳袛喙收铣鲈谡袷幉糠?。檢查發(fā)現(xiàn)有三極管的。立功極間內(nèi)部開路，中極間內(nèi)部擊穿，更換此管，高頻電源恢復(fù)正常。 </p><p>　　另一種情況也是在加工過程中突然斷絲，電流在限值以上。用示波器測(cè)量高頻電源輸出端，其波形幅值減小，并有負(fù)波，而脈沖寬度符

51、合要求，測(cè)量推動(dòng)級(jí)波形其頻率、脈沖寬度及幅值均符合要求。判斷故障在功放部分。檢查功率管，測(cè)得其中一只管子的ce極間內(nèi)部擊穿，使末級(jí)電流直接加到鋼絲與工件之間引起電弧燒斷鉬絲。換去該管，恢復(fù)正常。</p><p>　?。?）鉬絲上出現(xiàn)燒傷點(diǎn)發(fā)生斷絲。</p><p>　　一旦鉬絲上出現(xiàn)“疙瘩”狀的燒傷點(diǎn)，極易發(fā)生斷絲現(xiàn)象。一般認(rèn)為，這是粘附在電極絲上的加工屑（陽極物質(zhì)）所為，該粘附物起到了使

52、放電集中在電極絲上的作用，此時(shí)若冷卻散熱條件差，就很可能使該處的溫度升高，這樣一來在連續(xù)的放電中就可能繼續(xù)有其他加工屑粘附在該點(diǎn)附近，如此造成一種惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致該處發(fā)生燒傷現(xiàn)象。 </p><p>　　至于為何加工屑會(huì)粘附到電極絲上的問題，其主要原因與脈沖參數(shù)和放電間隙的冷卻狀況有關(guān)。解決的辦法是，可提高脈沖電源的空載電壓幅值，或采用雙脈沖法門類似于通常所說的分組脈沖），這樣可減少加工屑粘附到電極絲上的可能性

53、；加大冷卻液流量，改善冷卻條件。 </p><p>　?。?）鉬絲上出現(xiàn)燒蝕點(diǎn)發(fā)生斷絲。</p><p>　　在鋼絲額中，每隔一段（約10mm左右）即有一個(gè)燒蝕點(diǎn)。輕微的像一個(gè)霉點(diǎn)，嚴(yán)重的可明顯看到鉬絲的燒蝕點(diǎn)。這是由于電極絲與工件間拉弧所造成的，因某種原因使工件上A點(diǎn)與鉬絲上B點(diǎn)拉弧，電極絲在運(yùn)動(dòng)，A、B二點(diǎn)間的拉弧越拉越長(zhǎng)，A點(diǎn)又與最接近的B’點(diǎn)開始拉弧，如此周而復(fù)始，即形成有規(guī)律間隔

54、的蝕點(diǎn)，使電極絲的強(qiáng)度大大下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是進(jìn)給系統(tǒng)末級(jí)輸出不平衡，調(diào)整進(jìn)給系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即可消除。 </p><p>　　1．4 與走絲裝置及工作液相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）與走絲裝置相關(guān)的斷絲。其根本原因還是該裝置精度變差，尤其是異輪的磨損，會(huì)增加鉬絲的抖動(dòng)，破壞火花放電的正常間隙，易造成大電流集中放電，從而增加斷絲的機(jī)會(huì)。可從3個(gè)方面去檢查導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的精度：

55、</p><p>　　導(dǎo)輪V形槽變寬。這會(huì)使電極絲在Y軸方向產(chǎn)生往復(fù)位移，表現(xiàn)在貯絲筒正反換向時(shí)出現(xiàn)不進(jìn)給或跳進(jìn)給的現(xiàn)象； </p><p>　　導(dǎo)輪V形槽的底徑不圓。這是由于支撐導(dǎo)輪的軸承損壞，加工時(shí)鉬絲沒有進(jìn)人導(dǎo)輪的V形槽或有污物將導(dǎo)輪卡死，鉬絲拉出深槽所致，當(dāng)用手搖動(dòng)貯絲筒時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)電極絲在X軸方向前后移位； </p><p>　?、蹖?dǎo)電軸與導(dǎo)電輪接觸不好引起斷

56、絲。加工中發(fā)現(xiàn)電流表指針左右擺動(dòng)大，進(jìn)給速度快慢不均勻，有時(shí)電流表指針退回到零，控制臺(tái)進(jìn)給速度很快，因沒有放電，最后將鉬絲拉斷。這時(shí)要更換新的導(dǎo)電輪和導(dǎo)電軸。 </p><p>　　（2）對(duì)要求切割速度高或大厚度工件。其工作液的配比可適當(dāng)?shù)恍┘s5％～8％的濃度，這樣加工較穩(wěn)定，不易斷絲。 </p><p>　?。?）工作液臟污。時(shí)間用長(zhǎng)后綜合性能變差是引起斷絲的重要原因。實(shí)踐中，可這樣來

57、衡量工作液是否變差：當(dāng)加工電流為2A左右，其切割速度為40mm2／min左右，每天工作8 h，使用兩天后效果最好，繼續(xù)使用8～10天則易斷絲，須更換新的工作液。 </p><p>　?。?）有研究認(rèn)為，用高純水配置的工作液加工時(shí)工作穩(wěn)定，較少斷絲。其原因是估計(jì)高純水在離子交換提純的過程中去除了某些有害于電蝕加工的離子，如鈣離子、鎂離子等，致使在加工過程中，雖有電蝕產(chǎn)物的介人，使工作液中混入了各種離子，但由于清除了

58、有害離子而得以使加工穩(wěn)定。 </p><p>　　1．5 與材料相關(guān)的斷絲 </p><p>　?。?）一般認(rèn)為未經(jīng)過鍛打、淬火、回火處理的金屬易斷絲。</p><p>　　這是因鋼材中碳化物分布不均勻，引起電加工性能不穩(wěn)定造成電弧放電而斷絲。鋼材中所含碳化物顆粒大，并且聚集成團(tuán)，而分布又不均勻。這樣的材料加工中易開裂、變形夾牢鋼絲，造成斷絲。尤其是淬火件，淬火后，

59、在無碳合金中約存在500～800MP。的內(nèi)應(yīng)力，在高碳鋼中則可有達(dá)1600MPa的內(nèi)應(yīng)力，若經(jīng)過磨削加工，還可引起70～80MP。的內(nèi)應(yīng)力，而放電加工會(huì)在其加工表面上形成白色的放電加工變質(zhì)層，并產(chǎn)生約800MPa的拉應(yīng)力。淬火應(yīng)力、磨削應(yīng)力、放電加工應(yīng)力交互迭加引起應(yīng)力集中是導(dǎo)致淬火件在線切割加工中開裂而導(dǎo)致斷絲的直接原因。因此，為減少因材料引起的斷絲，應(yīng)選擇鍛造性能好、淬透性好。熱處理變形小的材料，促使鋼材中所含碳化物分布均勻，從而使

60、加工穩(wěn)定性增強(qiáng)。如以線切割加工為主要工藝的冷沖模具；盡量選用 CrWMn、 Cr12Mo、GCr15等合金工具鋼，并要正確選擇熱加工方法和嚴(yán)格執(zhí)行熱處理規(guī)范。 </p><p><b>　　1．6 其他 </b></p><p>　?。?）在拆絲時(shí)，往往用剪刀將貯絲筒上的舊絲剪斷，形成很多短頭，若不注意清理會(huì)混到電器部位中或夾在走絲裝置中，引起短路，造成斷絲。 <

61、;/p><p>　　（2）加工完成后，應(yīng)首先關(guān)掉加工電源，之后關(guān)掉工作液，讓絲運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后再停機(jī)。若先關(guān)工作液，會(huì)造成空氣中放電，形成燒絲；若先關(guān)走絲的話，因絲速太慢甚至停止運(yùn)行，絲冷卻不良，間歇中缺少工作液，也會(huì)造成燒絲。 </p><p>　?。?）某些時(shí)候需要手動(dòng)切割時(shí)（指手搖十字滑板），應(yīng)眼觀電流表，不得超過正常切割時(shí)的變頻速度，否則極易斷絲。 </p><p&g

62、t;　?。?）實(shí)踐中，有因污垢引起的斷絲現(xiàn)象，這種現(xiàn)象往往在加工完工件后出現(xiàn)。檢查時(shí)用萬用表電阻擋測(cè)量出鋼絲與機(jī)床外殼之間有30k?左右的電阻，且調(diào)換筆有充放電現(xiàn)象。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)鉬絲擋塊螺釘與線架之間，斷絲檢測(cè)塊與固定在線架上的螺釘之間有很多液渣污垢。 </p><p>　　拆下?lián)鯄K和檢測(cè)塊后充放電現(xiàn)象消失，電阻值上升。這是因液渣污垢使鋼絲與機(jī)床外殼之間形成一電阻電容，并聯(lián)在功放管輸出端上（因外殼與功放管射級(jí)等