1．引言

　　快走絲線切割廣泛用于制造業(yè)撮弧，尤其是沖模制造淀歇∫缀耍快走絲線切割的加工質(zhì)量直接影響到模具的裝配、使用精度浪默，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致模具報(bào)廢牡直。因此，研究快走絲線切割的加工質(zhì)量對(duì)指導(dǎo)模具制造具有重要意義薛淆，同時(shí)對(duì)開發(fā)高精度線切割機(jī)床可以提供參考甜芭。

　　2．線切割加工質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

　　線切割加工質(zhì)量是指通過線切割加工后零件的加工精度和表面質(zhì)量。

　　加工精度是指零件加工后的幾何參數(shù)(尺寸凑篇、形狀和位置)與圖紙規(guī)定的理想零件的幾何參數(shù)符合的程度霸臂。加工精度包括3個(gè)方面：尺寸精度、形狀精度和位置精度啥读。

　　加工表面質(zhì)量是指表面粗糙度誓梦、波度及表面層的物理機(jī)械性能。其中表面粗糙度是表面的微觀幾何形狀誤差然枫；波度是用來(lái)表示介于表面粗糙度和宏觀幾何形狀誤差(如圓度夯饲、平面度等)之間的幾何形狀誤差，工程上較少采用雾诈；表面層的物理機(jī)械性能主要指表面層的冷作硬化撑雨、金相組織變化和殘余應(yīng)力。表面粗糙度Ra是常用的表面質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)陶店。

　　3．影響快走絲線切割加工質(zhì)量的因素及解決措施

　　影響線切割加工質(zhì)量的因素是多方面的戴卜，如機(jī)床因素、脈沖放電參數(shù)的選擇琢岩、工件材料及狀態(tài)投剥、切割工藝的制定。在加工前對(duì)這些條件進(jìn)行優(yōu)化有助于提高加工質(zhì)量担孔。

　　3．1機(jī)床因素

　　快走絲電火花線切割機(jī)屬于高精度機(jī)床江锨，工件的高質(zhì)量是直接建立在機(jī)床良好狀態(tài)的基礎(chǔ)上，因此在每次加工之前必須檢查機(jī)床的工作狀態(tài)才能為獲得高質(zhì)量的加工工件提供保障糕篇。

　∽挠（1）機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的精度酌心。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，滾珠絲杠的傳動(dòng)精度直接影響加工精度挑豌。加工前可通過空行程檢查回零誤差安券，誤差較大時(shí)，應(yīng)該更換傳動(dòng)裝置氓英。

　『蠲恪（2）檢查走絲裝置精度。導(dǎo)電塊的磨損铝阐、導(dǎo)輪的磨損及位置不正躯饿、貯絲筒的傳動(dòng)精度下降等，都會(huì)使電極絲的抖動(dòng)加劇缚宜，放電間隙無(wú)規(guī)則跳動(dòng)犯弯，易造成大電流集中放電，影響加工精度和表面質(zhì)量型圈。因此意澡，需要經(jīng)常檢查導(dǎo)電塊及導(dǎo)輪槽是否拉傷，檢查貯絲筒的傳動(dòng)軸承喜拥，以便及時(shí)更換蒜丙。

　　（3）檢查電極絲張緊程度抹欢。電極絲太松會(huì)造成抖動(dòng)加劇溯童，使電極絲無(wú)規(guī)則地偏離正常的切割軌跡，加工精度降低脉织；同時(shí)將造成無(wú)數(shù)次極小的短路求馋，表面粗糙度變差。因此篙耗，加工前要檢查電極絲的張力迫筑，在保證不斷絲的情況下盡可能張緊電極絲。

　∽谕洹（4）工作液介質(zhì)的影響脯燃。線切割工作液通常采用DX型線切割乳化液作為工作液，配比為1:1O～1:l2蒙保，其作用有冷卻辕棚、絕緣、壓縮放電通道和消電離邓厕、洗滌和潤(rùn)滑工件表面逝嚎。工作液被污染后，絕緣性能就會(huì)下降邑狸，而且不利于電蝕物的排除懈糯，使二次放電的機(jī)會(huì)增多，增大了放電間隙单雾，使加工精度和表面粗糙度變差赚哗。因此，需定期更換工作液乐慌。

　÷栉ā（5）檢查電極絲的垂直度。帶錐度的線切割機(jī)床(如DK7725e)在切割完錐度后飘含，其電極絲對(duì)工作臺(tái)平面并不垂直燃悍，有時(shí)由于機(jī)床的振動(dòng)也會(huì)有這種情況。此時(shí)工件的加工精度會(huì)下降很多鼓笨，同時(shí)斷面的垂直度也會(huì)非常差箭瘫，如圖1所示。此時(shí)可用電極絲垂直校正器進(jìn)行校正锰胀，如圖1所示猩吕。

　　3.2脈沖放電參數(shù)的選擇

　　放電參數(shù)主要是指脈沖電流大小(I)ˊ、脈沖電流寬度(ti)涣疑、脈沖電流間隙(t0)脸掘。I越大，放電能量越強(qiáng)诞嗦，火花放電的凹坑越大纷臊，表面粗糙度值大，放電間隙大乌企，精度不易控制虑润；ti越大，單次放電時(shí)間越長(zhǎng)加酵，產(chǎn)生的高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)端辱，容易灼燒工件斷面，影響斷面質(zhì)量虽画；t0越小舞蔽，排屑不充分，加工不穩(wěn)定码撰，易斷絲渗柿。故為了提高精度和表面質(zhì)量，盡量選擇較小的I脖岛，較小的ti朵栖，ti／t0小于l:4，如精加工料厚．H=40mm的工件時(shí)柴梆，取I=3A陨溅，ti=1O终惑，t0=1:7。

　　當(dāng)加工質(zhì)量要求特別高(如Ra<1.0um)時(shí)健十，脈沖波形選擇分組波而不選擇矩形波诊拦。

　　進(jìn)給速度要合適，以免出現(xiàn)欠跟蹤和過跟蹤织娶，造成頻繁的斷路和短路霹糜，影響加工質(zhì)量。

　　3.3 工件材料及狀態(tài)

　　對(duì)于冷沖模常用的材料掐赠，碳素工具鋼(T8A淳篡、T1OA)的最大缺點(diǎn)是淬透性差，熱處理變形大糯湃，殘余應(yīng)力顯著些援，回火穩(wěn)定性差。在切割中捧擂，材料易變形挪其，甚至崩裂。因此感细，在采用線切割工藝加工模具時(shí)什猖；應(yīng)盡量選擇CrWMn、Cr12MoV等合金鋼红淡。

　　為了減少在線切割過程中的材料變形對(duì)加工精度的影響不狮，在進(jìn)行熱處理前，可采用預(yù)加工的辦法在旱，如圖3所示摇零，若采用機(jī)械切削預(yù)加工，凹耐靶可留3～5mm的余量驻仅；若采用線切割預(yù)加工時(shí)，凹牡窃可留O.5～1mm的余量噪服。凸模切割前可在工件四周切出1.5～2mm的槽，深度要留1.5～2mm的切割余量胜茧。

　　3.4切割工藝

　　目前應(yīng)用得較多的是多次切割粘优，多次切割可以兼顧效率和質(zhì)量，采用大脈沖進(jìn)行第一次切割呻顽，再用小脈沖進(jìn)行后幾次切割去谈。目前可達(dá)到精度0.O1mm，表面粗糙度值Ra在0.65um左右。

　　4．加工實(shí)例

　　某沖裁凹模的輪廓形狀费罚，通過優(yōu)化機(jī)床和幾組實(shí)施參數(shù)觀察不同條件下零件的加工質(zhì)量嫂衅。

　　實(shí)驗(yàn)條件。切割材料：Q235鋼板滋池，厚7mm灌龄；電極絲：鉬絲，d=0.18模皱，絲速：8m/s(不可調(diào))；脈沖參數(shù)：ti=5颅蟹、10噪蒲、20、40四擋令消。

　　脈沖較大時(shí)加工精度和表面粗糙度較差篙萧，效率很高；脈沖較小時(shí)加工精度和表面粗糙度得到很大提高陋住，但效率非常低漏设。但是由于材料熱變形等原因的影響，實(shí)驗(yàn)2中部分尺寸(如18.14mm)的誤差仍較大今妄，不能滿足高精度要求郑口。

　　精加工余量為O.15mm，但結(jié)果令人失望盾鳞，實(shí)驗(yàn)后分析原因?yàn)椋孩儆嗔窟^小犬性，造成單邊放電，火花壓力導(dǎo)致電極絲軌跡偏移腾仅；②分組波太大ti(5us)乒裆；③絲速過高(8m/s)。第4組實(shí)驗(yàn)中精加工余量為1mm推励，精加工時(shí)雙邊放電鹤耍，粗加工時(shí)工件的內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)得到釋放，故精加工時(shí)工件的熱變形幾乎可以忽略验辞，加工精度高稿黄，表面質(zhì)量較好，完全滿足使用要求跌造。由于分組波ti過小推讽，耗時(shí)長(zhǎng)，故此處用ti=10us的矩形波副呆，同時(shí)粗加工采用ti=40us的矩形波是為了提高加工效率路槐。實(shí)驗(yàn)4總共耗時(shí)79min，其效率是可以接受的。

　　最后我們采用實(shí)驗(yàn)4的參數(shù)進(jìn)行凹模加工带悼，結(jié)果完全滿足圖紙要求楷首。

　　5．結(jié)束語(yǔ)

　　縱觀影響快走絲線切割加工質(zhì)量因素，其中機(jī)床精度和電參數(shù)是最主要的鞭畜。因此俘汹，我們應(yīng)當(dāng)多分析機(jī)床精度對(duì)切割質(zhì)量的影響，努力提高機(jī)床精度楚瘾，比如：研究在運(yùn)絲機(jī)構(gòu)中增加對(duì)電極的檢測(cè)－反饋－補(bǔ)償－裝置苇均；另外應(yīng)該使機(jī)床更柔性化，主要參數(shù)應(yīng)該能在較大范圍內(nèi)調(diào)整碧农，目前很多快走絲機(jī)床絲速可以調(diào)節(jié)(如深圳的福斯特)溯鱼，自帶張力調(diào)整機(jī)構(gòu)，最小脈沖寬度可以小于1us屹堰，為多次小余量精修提供了可能肛冶，如生產(chǎn)中常用的“割一修一”、“割一修二”扯键、“割一修三”等加工方法就是基于上述機(jī)床實(shí)現(xiàn)睦袖。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中荣刑，在硬件環(huán)境一定的情況下馅笙，我們應(yīng)通過優(yōu)化電參數(shù)和制定合理的切割工藝提高加工質(zhì)量。

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