线割（一种加工方法）-趣爱秀

简介

简单介绍

线割是对线切割的简称，是指用线形工具（如金属线、钼丝等）对原材料(导电材料)进行切割属电加工范畴，是由前苏联拉扎联科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了电火花加工方法。线切割机也于1960年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。目前，线切割机床大都采用了微型计算机控制系统，自动化程度很高。

主要应用

（1）加工模具；

（2）加工具有微细结构的零件；

（3）加工复杂形状的零件；

（4）加工硬质导电材料；

（5）新产品试制；

（6）贵重金属下料。

主要特点

线割加工与传统的车、铣、钻加工方式相比，有自己的特点：

（1）直接利用0.03-0.35毫米金属线作电极，不需要特定形状，可节约电极的设计、制造费用；

（2）不管工件材料硬度如何，只要是导体或半导体材料都可以加工，而且电极丝损耗小，加工精度高；

（3）适合小批量、形状复杂零件、单件和试制品的加工，且加工周期短；

（4）电火花线切割加工中，电极丝与工件不直接接触，两者之问的作用很小，故而工件的变形小，电极丝、夹具不需要太高的强度；

（5）工作液采用水基乳化液，成本低，不会发生火灾；

（6）不适合加工形状简单的大批量零件，也不能加工不导电的零件。

切割加工步骤

加工前先准备好工件毛坯、装夹工具、量具等。若需切割内腔形状工件，或工艺要求用穿丝孔加工的，毛坯应预先打好穿丝孔，然后按以下步骤操作：

（1）启动机床电源进入系统，准备加工程序；

（2）检查机床各部分是否有异常，如高频、水泵、丝筒等的运行情况；

（3）上丝、穿丝、校垂直；

（4）装夹工件、找正；

（5）对丝，确立切割起始位置；

（6）启动走丝，开启工作液泵，调节喷嘴流量；

（7）调整加工参数；

（8）运行加工程序开始加工；

（9）监控加工过程，如走丝、放电、工作液循环等是否正常；

（10）检查零件是否符合要求，如出现差错，应及时处理，避免加工零件报废。

切割速度

切割速度是用来反映加工效率的一项重要指标，也就是通常说的加工快慢，它是电极丝沿图形加工轨迹的进给速度乘以工件厚度，也就是电极丝单位时问内在工件上扫过的面积。以下是对切割速度有重要影响的几个因素。

（1）脉冲电源对切割速度的影响

a. 增大脉冲电源的峰值电流，有利于提高切割速度。

b. 切割速度大致跟平均加工电流成正比，因此，增大脉冲电源的平均加工电流，有利于提高切割速度。

c. 脉冲电流上升速度越快，也就是脉冲电流上升时问越小，切割速度越高。

d. 提高脉冲电源的空载电压，可增大放电间隙，有利于冷却和排屑，切割速度相应提高。但是过高的电压会使加工间隙过大，切割速度反而下降。因此空载电压也不宜太高。

e. 脉冲间隔对切割速度的影响。减小脉冲间隔，相当于减少了“休息”时间，增加了单位时间的放电次数，切割速度相应提高。但过小的脉冲间隔，加工间隙的绝缘强度来不及恢复，会破坏加工的稳定性。

f. 脉宽对切割速度的影响。在其他加工条件相同的情况下，切割速度是随脉冲宽度的增加而增加。但是当它增大到一定范围后，蚀除量增加，排屑条件变差，造成加工不稳，也影响切割速度。

（2）电极丝对切割速度的影响

a. 电极丝材料对切割速度的影响。不同材质的电极丝，切割速度有很大差别。在高速走丝线切割工艺中，目前普遍使用钼丝作为电极丝。在低速走丝线切割工艺中，一般都使用铜、铁金属丝和各种专用合金丝，或镀层的电极丝。线切割加工的电极丝，其切割速度主要决定于电极丝表面层的状态。表面层含锌浓度越大，切割速度越高；含锰浓度越低，切割速度越高。

b. 电极丝直径对切割速度的影响。目前，电火花线切割加工中，电极丝直径一般在0.03-0.35毫米之间。电极丝直径越粗，切割速度越快，而且还有利于厚工件的加工。但是电极丝直径的增加，要受到工艺要求的约束，另外增大加工电流，加工表面的粗糙度会变差，所以电极丝直径大小，要根据工件厚度、材料和加工要求而定。

c. 电极丝张力对切割速度的影响。电极丝张力越大，切割速度越高。这是由于电极丝拉得紧时，电极丝振动的幅度变小，加工的切缝变窄，也不易产生短路，节省了放电的能量损失，进给速度加快。但是过大的张力，容易引起断丝，影响加工。

d. 电极丝的走丝速度对切割速度的影响。提高电极丝的走丝速度，有利于工作液进入狭窄的加工间隙，有利于电极丝的冷却，有利于将放电间隙中的电蚀产物带到间隙外，所以有利于提高切割速度。

e. 电极丝振动对切割速度的影响。在加工中电极丝的微小振动可提高切割速度。振幅太大或无规则的不等振幅的振动，容易引起与工件之间的短路，造成切割速度下降或产生断丝，所以要尽量减少机床和走丝系统的振动，以提高切割速度和精度。

（3）工作液对切割速度的影响

a. 不同工作液对切割速度的影响。在高速走丝线切割加工中，不同的乳化液有不同的切割速度，乳化液中的乳化剂对切割速度的影响很大。在低速走丝线切割加工中，目前普遍使用去离子水。为了提高切割速度，在加工中，有时加进有利于提高切割速度的导电液。工作液的导电率越低，切割速度有增加的倾向，这是因为电阻率低，放电间隙增大，加工稳定。

b. 工作液压力对切割速度的影响。提供适当的工作液压力，可以有效地排除加工屑，同时可以增强对电极丝的冷却效果，有利于切割速度的提高。

（4）工件对切割速度的影响

a. 工件材质对切割速度的影响。不同材质的工件，切割速度有很大差别。切割铝合金的速度比较高，而切割硬质合金、石墨和聚晶等材料的速度就比较低。

b. 工件厚度对切割速度的影响。工件越厚，排屑条件越差，切割速度越低。

常见问题分析

加工操作过程中，难免会遇到一些问题，这里列举一些常见的问题及原因，供操作时参考：

现象	可能的原因
工件表面有明显丝痕	①电极丝松动或抖动。 ②工作台纵横运动不平衡，振动大。 ③脉冲电源参数调节不当。
抖丝	①电极丝松动。 ②长期使用轴承精度降低，导轮磨损。 ③滚丝筒换向时冲击及滚丝筒跳动增大。 ④电极丝弯曲不直。
导轮转动有啸叫声，转动不灵活	①导轮轴向间隙大，调整导轮轴向间隙。 ②工作液进入轴承，用汽油清洗轴承。 ③长期使用轴承精度降低，导轮磨损，应更换轴承和导轮。
断丝	①电极丝老化发脆，应更换电极丝。 ②电极丝太紧及严重抖丝，应调节电极丝。 ③工作液供应不足。 ④工件厚度和电参数选择配合不当。 ⑤滚丝筒拖板换向间隙大造成断丝，应调整。 ⑥拖板超出行程位置，应检查限位开关。 ⑦工件表面有氧化皮，应去除。 ⑧工件内夹杂不导电的杂质，应更换材料。
松丝	①电极丝安装太松。 ②电极丝使用时间过长而产生松丝，应重新调整。

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