據(jù)模具企業(yè)多年的慢走絲線切割加工實踐經(jīng)驗委董，就慢走絲線切割加工效率二蚓、表面質(zhì)量肮碗、加工精度三方面的異常問題，分析了其產(chǎn)生原因并提出了解決問題的具體措施停就。

一始踪、加工效率低問題

慢走絲線切割加工模具零件采用多次切割的工藝方法。加工效率低下時颈癌，需要區(qū)分是發(fā)生在主切加工還是修切加工洁糟。

1. 主切加工效率低

實際生產(chǎn)中，能否進行有效的高壓沖水是影響慢走絲線切割主切加工效率的主要原因猖败。慢走絲線切割加工電極絲走絲速度較慢速缆，加工需要采用高壓沖水的方式來排屑。由于加工中上下噴嘴沒有貼于工件表面恩闻，或者是沿邊緣進行切割的情況激涤，高壓水不能有效沖入切縫，導致加工效率大幅度降低判呕。為了保證正常的加工效率，上下噴嘴與工件表面之間應控制在0.1mm左右的距離送滞。不能達到此要求時侠草，也要盡可能實行近距離的貼面加工。為了不使高壓沖水沿工件邊緣泄漏犁嗅，切割的坯料要做成有利于沖水要求的形狀边涕，例如坯料做成板料，多個零件排料在一起相互借用余料裝夾褂微。不論凸凹模盡量從小的穿絲孔開始切割功蜓。以預加工留余量來進行慢走絲線切割加工的情況，則留量要盡量小宠蚂，切割時要讓電極絲能露在外面進行切割丑辖。對于臺階形狀類的工件,確實不能進行有效的高壓沖水的加工卷芜，只能通過降低切割能量，犧牲一定的加工效率來防止加工頻繁斷絲咏编，這時對加工效率就要有正確的認識元粹。

電極絲的直徑與材料對主切加工的效率影響較大。慢走絲線切割加工常用的電極絲直徑有0.20㎜理侄、0.25㎜兩種勺激。Φ0.2㎜電極絲在工件高度小于10㎜可以獲得比Φ0.25mm電極絲更理想的主切加工效率，這是因為切縫窄限牢，工件薄捎滴，總的蝕除量小。而在工件高度達到40mm以上時戈裳，Φ0.25mm的電極絲與Φ0.2mm電極絲相比悉契，加工效率就會高出約25%，因為厚度增加硼县，較粗的電極絲可以承受更大的脈沖能量酿装，較寬的切縫有利于排屑。就電極絲材料而言晦嵌，實際生產(chǎn)中應用最多的還是廉價的黃銅絲同辣。黃銅絲是純銅與鋅的合金。鋅的熔點較低能夠改善加工過程中的沖洗性能惭载，同時在切割過程中旱函，鋅受高溫氣化使得熱量充分傳遞到工件加工表面，因此從理論上講描滔，鋅的比例越高越有利于提高加工效率棒妨。但在黃銅絲的制造過程中，當鋅的比例超過一定范圍后材料就會變得太脆而不適合拉絲含长。后來人們想到了在黃銅絲外面單獨加一層鋅券腔，也就是鍍鋅絲，它的加工效率比黃銅絲能夠提高約30%拘泞，并且不容易斷絲纷纫。在追求高效率加工的情況下可以優(yōu)先選用鍍鋅絲。

慢走絲線切割加工機床的工藝專家系統(tǒng)陪腌，只需要輸入電極絲材料辱魁、絲徑、工件材料叼稍、工件厚度轨赦、表面粗糙度，加工優(yōu)先權等，系統(tǒng)即可自動生成優(yōu)化的加工參數(shù)谈芬。為了獲得正常的加工速度徙祥，應確保正確輸入相關的工藝數(shù)據(jù)，例如追求高效率的加工場合盼涵，優(yōu)先權應選擇速度之仍。先進的慢走絲線切割加工機床具有的自適應控制功能，如瑞士GF加工方案公司CA20U機床的ACO功能古告，加工啟用此功能楔答，對于臺階類不能有效進行高壓沖水的工件，可以避免加工斷絲并保持穩(wěn)定的切割圣界。但對于能有效進行高壓沖水的板類加工更假，就有可能會降低較多的加工效率。因此在切割穩(wěn)定的情況下贷币，可取消ACO自適應控制功能击胜。同樣，慢走絲線切割加工機床豐富的拐角保護策略功能也會降低加工效率役纹，只有在精度要求高時才開啟此功能偶摔，其策略的強弱一般可以調(diào)節(jié)，可根據(jù)加工需要合理使用促脉。

對于特殊的加工（例如特殊材料辰斋、復雜形狀的臺階工件）頻繁發(fā)生斷絲的情況，不得不修改電參數(shù)降低放電能量來避免斷絲瘸味。這時應優(yōu)先加大脈沖間隙來降低脈沖放電的頻率宫仗，通常能有效解決問題。通過減小加工電流來避免斷絲也是一種有效的方法旁仿，但這種方法會更多地降低加工效率藕夫。因此只有在增大脈沖間隙仍然斷絲的情況下才考慮減少加工電流。

對慢走絲線切割加工機床定期進行規(guī)范的維護保養(yǎng)工作枯冈，是高效率加工的基礎毅贮。電極絲通過導電塊獲得放電能量，需要確保它們接觸良好尘奏。當導電塊的磨損凹槽深度超過電極絲的半徑時撰类，必須更換導電塊位置。導電塊的表面需用砂紙打磨去除氧化層庵伙，以提高其導電率。長期不清理下導絲芯座會堵塞（使用黃銅絲會掉銅粉）下導電塊冷卻水甚至下噴嘴加工用沖水會嚴重影響加工效率墓永，需要定期進行下導絲芯座的的維護枪笆。當加工中水壓表的讀數(shù)與工藝設定值差異很大時，應檢查噴嘴是否有損壞，它會影響高壓沖水的實際壓力挠辆，會使加工效率大幅度降低雳址，必要時及時更換。

2. 修切加工效率低

工件在切割加工過程中若發(fā)生變形华雷，會明顯影響精修加工的效率敌痘。輕則加工效率降低，變形較大時甚至會出現(xiàn)修不動的情況持蓄。為防止慢走絲線切割加工模具發(fā)生變形钢婆，必須采取一定的措施。首先應選擇變形量較小的材料臂外，采用正確的熱處理工藝窟扑；其次是合理安排加工工藝，大的型腔或窄長而復雜的型腔可對切割部位進行釋放應力的預加工漏健，大型腔留多段暫留量嚎货，凸模零件應在材料上加工穿絲孔進行封閉的輪廓加工；再次是優(yōu)化切割加工路徑蔫浆，包括裝夾殖属，暫留量的位置，引入路徑等瓦盛。

為了獲得可靠的加工質(zhì)量洗显，機床工藝專家系統(tǒng)生成的加工參數(shù)一般偏保守，多次切割兩刀之間所預留的材料余量會相對較多谭溉。實際生產(chǎn)中墙懂，通過修改偏移量，減少材料余量可以大幅度提高修切加工的效率扮念，比如工藝專家系統(tǒng)生成的割一修三的偏移量為0.246损搬、0.166、0.146柜与、0.136功跑，可以修改為0.233、0.163谤变、0.145荞谬、0.136。但需要注意适系，材料余量不能減小太多字拗，否則會導致加工表面出現(xiàn)欠修的不良情況。

修切加工次數(shù)越多可以獲得更好的表面粗糙度高骑，越是精修會成倍地增加加工時間蝠盘。因此脾仁，應根據(jù)模具零件的加工要求來確定切割次數(shù)，以夠用為原則苔免，在滿足加工要求的前提下盡可能減少修切次數(shù)秕栓，以保證高效率的模具生產(chǎn)。對于超過四次以上的多次切割更启，由于最后的精修能量很小邢入，其放電狀態(tài)受各種因素的影響，很容易出現(xiàn)修切加工效率極低的情況趴荸，這種情況可以對最后一次精修工設定恒速切割儒溉，既能保證加工速度，也能達到符合要求的表面粗糙度赊舶。

二睁搭、表面質(zhì)量問題

加工的表面質(zhì)量問題主要包括表面條紋、粗糙度達不到要求笼平、表面變質(zhì)層過厚三個方面园骆。

1. 表面條紋

按照慢走絲線切割機床指定的工藝進行切割，如果表面出現(xiàn)條紋寓调，首先要看電極絲質(zhì)量是否有問題锌唾，使用市場上價格便宜的劣質(zhì)電極絲很容易出現(xiàn)加工條紋的問題，盡量使用正品耗材夺英。同樣晌涕，使用含有雜質(zhì)、低品質(zhì)的工件材料痛悯，也會導致加工表面出現(xiàn)密集條紋的情況余黎。

對于錐度零件的加工，其表面容易產(chǎn)生條紋凄在，使用柔性更好的軟黃銅絲可以獲得明顯的改善效果才擒。加工凹模時，經(jīng)常會發(fā)生進刀處出現(xiàn)凹痕的現(xiàn)像舞懦，可以在編程時采用弧進弧出的方式來改善善瞧。

加工應確保機床運絲平穩(wěn)，絲張力穩(wěn)定毕蕉，必要時校準絲速及張力蓬肢。導電塊發(fā)生磨損的情況要及時旋轉或更換，清洗上下導絲部件乙笛，包括導絲嘴魂中、導絲芯座、下導輪刽室、導輪軸承等柄立。

2. 表面粗糙度達不到要求

對于表面沒有完全修光承跟，表面粗糙度達不到要求的異常情況，應檢查程序的偏移量是否合理绊寻。可以適當增加修切兩刀之間的材料余量悬秉，確保后一次修切能將前一次加工的表面能完全修上澄步。

切割工件發(fā)生微量變形也會導致表面粗糙度達不到要求，修切后的表面局部不均勻和泌，這時就要控制加工變形的發(fā)生村缸。對于那些大型、厚壁武氓、形狀復雜梯皿、厚度不均勻的模具零件，宜采用增加修切次數(shù)的辦法來減少和去除表面缺陷县恕。

表面粗糙度要求Ra≧0.35μm時可使用普通黃銅絲進行加工东羹。當Ra<0.35μm時，為了獲得好的加工表面忠烛，應該選用鍍鋅絲進行加工属提。

3. 表面變質(zhì)層過厚

慢走絲線切割加工模具零件的表面會產(chǎn)生一定厚度的變質(zhì)層。變質(zhì)層致使模具硬度下降美尸，容易發(fā)生早期磨損冤议，影響模具的使用壽命。

加工使用純凈水作為工作液幼氏，水中離子的導電作用會產(chǎn)生破壞性的電解作用粪畔，因此需要在水中添加離子交換樹脂來控制水的導電率。去離子水的電導率越高嬉拾，加工表面的變質(zhì)層會越厚支际。因此慢走絲線切割加工要將去離子水的導電率控制在一定范圍內(nèi)，精加工要保證去離子水的電導率小于10μS斑渠，超過允許范圍時要及時更換離子交換樹脂钉拯。在加工硬質(zhì)合金、PCD刀具零件榕诬，對表面變質(zhì)層厚度有嚴格要求時决榔，可采用絕緣性能較高的油性介質(zhì)作工作液。油性介質(zhì)的絕緣性能較高菜犀，同樣電壓條件下較難擊穿放電乡鼻，無電解腐蝕，可獲得比用去離子水加工更優(yōu)越的表面質(zhì)量栽斑，加工表面幾乎沒有變質(zhì)層艇挨。

使用慢走絲線切割加工機床的防電解加工工藝残炮，可較有效地將加工過程中電解的破壞作用降到最低程度。其加工原理是在不產(chǎn)生放電的加工時間內(nèi)（脈沖間隙）施加一反極性電壓缩滨，這種交變的正負脈沖電壓势就，使得間隙的平均電壓為零，防止電解作用這種有害現(xiàn)象的發(fā)生脉漏。

電極絲選用鍍鋅絲苞冯，其在加工中不像黃銅絲那樣容易掉銅粉，加工的表面不會積銅侧巨，表面變質(zhì)層可得到改善舅锄，工件表面的硬度更高。

三司忱、加工精度問題

慢走絲線切割加工可以勝任高精度的模具零件加工皇忿。實際生產(chǎn)中，由于操作不當或者工藝欠合理坦仍，會導致加工精度出現(xiàn)問題鳍烁，一般有以下幾種情況。

1. 加工尺寸不合格

切割后的工件庸伏，實際測量尺寸超出了圖樣要求尺寸的公差范圍与笛，尺寸偏大或者偏小。這種情況技乡，一般可以通過修正程序偏移量來精確控制加工尺寸得惩。比如切割凸模，尺寸偏大時可以將程序偏移量減小技碍。需要注意的是皇苫，這種調(diào)整是建立在機床本身固有良好精度與穩(wěn)定性的前提下，并且機床處于良好的維護保養(yǎng)狀態(tài)云许。同時烈拉，環(huán)境因素對精密加工的影響也非常大，室內(nèi)要達到21±2℃的恒溫要求辣候、濕度40-80%牛拭，不能有陽光的直射或氣流。

2. 中凹或中凸情況

工件的上中下的尺寸不一致大熟，實際生產(chǎn)中稱這種情況為凹心鼓肚割扬。出現(xiàn)這種情況的主要原因是加工中電極絲與工件的伺服進給狀態(tài)沒有處于良好的狀態(tài)。正常的加工要保證電極絲的伺服進給速度與蝕除速度大致相等偿荷，進給均勻平穩(wěn)窘游。若伺服進給速度過高（趨近于短路），即電極絲的伺服進給速度明顯超過蝕除速度跳纳，在切凸模時忍饰，就會出現(xiàn)鼓肚的不良情況贪嫂，伺服進給速度太慢會出現(xiàn)凹芯的不良情況，切割凹模具則相反艾蓝×Τ纾可以根據(jù)這一規(guī)律來調(diào)整機床的伺服進給速度，有效解決模具零件中凹或中凸的尺寸精度問題赢织。

3. 錐度現(xiàn)象

慢走絲線切割加工走絲速度較慢餐曹，主切加工中電極絲會發(fā)生損耗。盡管慢走絲線切割加工的電極絲是一次性使用敌厘，但還是不可避免地存在電極絲損耗。因此其切縫特征為上寬下窄朽合，這是模具零件加工存在微小錐度現(xiàn)象的主要原因俱两。切割凸模時，零件的上端小祖擦，下端大舶酒，呈現(xiàn)一定的錐度，尺寸誤差在6μm左右酷豫。顯然缰橘，可以通過適當提高機床的走絲速度來解決此問題。但該方法會增加加工成本雀秤，實際生產(chǎn)中可在編程時使用錐度補償功能赞拼，也就是給直身零件添加一個微小的錐度來修正這種精度差異。另外缔龟，可以適當加大絲張力璃锻，同時需要確認電極絲進行過精確的垂直度找正，上下噴嘴完好無損壞值豫，正確地調(diào)節(jié)了修切時的低壓沖液流量玫葡。

4. 形狀誤差大

一般來講，加工變形是產(chǎn)生形狀誤差大的主要原因澈拖，可以參考上面相關介紹碴穴，從加工工藝方面進行改善。

加工中火花通道的壓力對電極絲產(chǎn)生較大的后向推力参歹，使電極絲發(fā)生微量彎曲仰楚，電極絲的這種滯后表現(xiàn)，在切割拐角時容易造成角部塌陷泽示。為了提高拐角切割精度缸血，可以使用機床的拐角控制功能來改善拐角精度問題。當加工至拐角位置時械筛，機床自動降低加工能量捎泻，降低沖水壓力飒炎，降低伺服進，采用延時等辦法來控制拐角精度笆豁。拐角策略分為內(nèi)角和外角郎汪，可以分別設置它們的保護強度。應根據(jù)拐角精度要求靈活應用拐角策略闯狱。對于小圓角煞赢、窄縫、微細零件的微精加工哄孤，可以采用細絲進行切割照筑，以獲得更小的內(nèi)角半徑。使用鍍鋅絲加工的拐角加工精度高旅霍，特別是尖角部位的形狀誤差比黃銅絲有明顯改善诽矩。

若電極絲的張力偏小，沖流壓力太高铣翁，電極絲抖動租触，都會造成加工不穩(wěn)定，導致幾何形狀誤差增大供馍，需要合理進行控制來減小形狀誤差蔽宜。

5. 位置精度誤差大

模板上型腔位置的精度很大程度取決于加工前的定位。為了實現(xiàn)高精度的定位精度刽软，工件必須有精密苫颤、明確的基準面。電極絲必須進行過自動垂直找正诽粪，不要使用火花校正的方法庶咨，因為它難以獲得較高精度的垂直度，會影響定位精度君铁。使用四面分中的定位方式能獲得更高的定位精度检碗，兩基準邊的感知誤差可以相互抵消。定位找邊要多進行幾次码邻，檢查并確認定位精度折剃。跳步加工如果發(fā)生較大的位置精度誤差，要檢查加工是否發(fā)生變形像屋。對于多型腔的加工怕犁，編程排工藝時，可以先對所有型孔進行粗加工己莺，充分釋放材料的應力奏甫，再統(tǒng)一進行修切加工，可以實現(xiàn)更高精度的跳步精度。編程時不要使用增量編程方式阵子，以免誤差疊加后產(chǎn)生較大的差值思杯。機床的軸應按時進行維護保養(yǎng)，加注潤滑油挠进，及時進行機械精度的檢測與修正色乾，使機床處于良好的精度狀態(tài)。

總結

本文對加工效率皇驼、表面質(zhì)量圾框、加工精度問題的分析與對策，是在生產(chǎn)實踐中摸索和總結出來的經(jīng)驗畦怒，在生產(chǎn)中取得了較好的效果残团。只要在加工中把握好各個環(huán)節(jié)，注重每一個加工細節(jié)桶邑，就能在滿足表面粗糙度豁箱、加工精度的前提下，實現(xiàn)高效率的慢走絲線切割加工法顺。

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