线切割加工工件表面质量的改善和提高宁毓爱

线切割加工工件表面质量的改善和提高宁毓爱

宁毓爱韦升安

（广西新港湾工程有限公司云南昭通657800）

摘要:按照切割速度，线切割机床被划分为高速走丝和低速走丝，相对于高速走丝切割机，低速走丝线切割机加工的工件进度和表面粗糙程度具有明显优势，但是低速走丝切割机床的造成成本和使用成本很高，现阶段，还没有被大范围推广和使用，而我国自己研发创造的高速走丝线切割机床不仅结构简单，而且机床生产成本和使用成本都相对较低，有利于大厚度工件的加工，历经40年发展历程，高速走丝线切割机床是我国应用范围最广的机床种类之一，而且也是国产量最大的机床，被广泛应用于新产品试制、模具制造以及零件加工中。

关键词：线切割加工件；表面质量；改善；提高

前言：衡定线切割工件精度始终是线切割加工工件的表面质量关键所在，工件表现质量低劣不可避免地给工件使用年限造成一定影响，甚至是工件短期内报废，因此，当务之急是有效改善和控制线切割工件表面质量，从而不断提高线切割加工的工件质量，使其进度达到相应标准要求。本文详细分析了线切割工件表面质量的影响因素及其改进方法。

1.影响线切割加工工件表面质量的人为因素控制与改进

本文从确定加工工艺和选择加工方法两方面来有效改善和控制人为因素，具体方法如下：

1.1科学合理设置切割路线

此项措施的指导原则是最大限度地不要打破工件材料原有的内应力平衡，避免在夹具等作用下，因切削路径安排不恰当而造成加工过程中工件材料发生明显变形，从而大大影响切割面质量。举个简单例子：最后进行工件和夹持部位的分离工作，这样可以保持工件良好的刚性。

1.2选择最恰当的切割参数

在进行不同粗细加工时，严格按照参数表，合理调整丝速和丝张力，此外，为了切实保障加工件的表面质量和高精度，工作人员可以通过调高线切割机的丝张力来达到理想效果，尽管制造线切割机床的厂家能够提供不同切割条件下的正确参数，但因为工件材料、加工精度和其他因素的影响，使得工作人员不能完全照本宣科，而应在此基础上，结合实际情况，适当地调整相应参数。举个简单例子，如果想要加工一个厚度为27毫米的工件，则没有找到相应的条件参数，在这种情况下，工作人员可以参照20-30毫米之间的切割条件来做出适当调整，选择一个最接近的标准厚度作为加工厚度。

1.3选用近距离加工方式

参照工件厚度，合理及时地调整丝架高度，同时使工件和上喷嘴尽可能地靠近，这样，可以有效预防因上喷嘴距离工件过远，从而使线电极振幅偏大，对工程表面质量和精度造成一定的负面影响。

1.4有效固定加工工件

当加工工件切割接近尾声时，工件同母体材料的连接强度会有所下降，这个时候，要有效预防工件因加工液的冲击而发生偏移的问题，因为，如果出现偏移，切割间隙势必会发生改变，应从影响工件表面质量，甚至会报废工件，因此，工作人员需要尽一切可能固定好加工工件。

2.影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善

大家都知道，高速走丝电火花线切割机是高精度机床的一种，那么，这些机床的维护保养工作至关重要，因此，加工工件是在机床的高精度基础上建立的高质量和高精度，所以，有必要在每次加工开始之前，全面细致地检查机床的运行状态，这样，才能有效保障加工工件的高品质。在此过程中，值得注意的环节和应对措施如下：

2.1加工之前，检查电线必不可少

在影响工件表面质量的众多因素中，电极丝的张力也是其中影响较大的因素之一，对于表面质量要求较高的工件而言，必须在不断丝的基础上，最大限度地提高电极丝的张力。

2.2高速走丝线切割机的工作液通常由乳化油和水组成

要想实现火花放电，那么必须在特定的绝缘性能的液体介质中操作，工作液的绝缘性能可以压缩击穿后的放电通道，从而将其限定在下崽的甬道内发生火花放电，进而瞬间实现局部高温，使金属发生熔化气化，放电结束以后，又可以很快恢复放电间隙，进入绝缘状态。如果液体介质绝缘性太低，那么工作液会变成导电体，从而不能发生火花放电；绝缘性能太强，又会压缩放电间隙，加大了排屑难度，影响切割速度。因此，有必要在加工之前，结合具体工艺条件，选择最佳型号的乳化液作为介质。值得注意的是，工作人员还应仔细检查与冷却液相关的一些条件，认真检查加工液的脏污程度和液量，从而切实保障加工液的洗涤性能、冷却性能以及绝缘性能等达到相应标准要求。

2.3认真查看导电块的磨损情况

通常情况下，高速走丝线切割机在工作50-80个小时以后，工作人员需要更换导电块或者调整导电块的切割位置，出现脏污时，必须及时使用洗涤液清理。值得注意的是，当工作人员替换导电块或者调整导电块位置时，一定要重新校正正电极丝的垂直度，这样，可以确保加工工件的表面质量和精度。

2.4定期查看导轮的转动情况

当导轮转动不良时，应及时进行更换，同时，有必要重新认真查看上、下喷嘴的脏污程度和损伤，建议用清洗液清楚脏污，这样更彻底，当发现损伤时，应当第一时间进行更换。此外，还应定期检查贮丝筒内丝情况，一旦丝损耗偏大，势必会给工件表面质量和加工精度造成一定影响，因此，及时更换是非常有必要的。另外，导轮、导电块以及上下喷嘴一旦出现不良情况，也会使线电极发生振动，此时，即便加工表面能够继续放电，也会因电极振动影响，使加工表面出现条纹或波峰，从而影响工件表面质量。

2.5尽可能维持电源电压的平稳状态

一旦电源电压不稳定，将不可避免地会影响到工件两端和电极的不稳定，从而使击穿放电失衡，进而降低工件表面质量。

3.影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善

为了更多生产加工出表面质量好、尺寸精度高的线切割产品，必须认真考虑所用工件材料：

3.1因为工件材料不同，那么他们的导热系数、气化点以及熔点都存在一定差异，因而即使采用相同的加工方式，也会加工出相同的工件表面质量，所以，必须按照实际需要，选择最适合的工件材料。比如，要想获得高精度，硬质合金类材料时首选，而避免使用未淬火的高碳钢或不锈钢等材料，否则，难以达到相应的标准要求。

3.2相关工作人员都知道，工件材料内部残余应力严重影响加工质量，因此，工作人员应先对材料进行热处理后，在进行工件加工，因为大范围去除金属和切割处理会破坏材料内部残余应力的平衡，进而对零件表面质量和加工精度造成一定负面影响。为了避免这些问题，相关工作人员应采用热处理变形小、淬透性良好以及锻造性能佳的材料。

3.3实际加工过程中，相关工作人员首先应将各项参数调整到最佳值，这样可以有效避免发生断丝。一旦发生断丝，就需要恢复到起始点，重新上丝加工，这样，也会影响加工精度和加工工件的表面质量。作业期间，工作人员要注意倾听机床发出的声音，正常工作状态下的声音是均匀光滑的“哧哧”声。此外，正常加工时，机床电流表、电压表指针应处于稳定状态，振幅小，在此过程中，进给速度应均匀稳定。

很多因素都能够影响线切割加工工件表面质量，但只有通过全面系统地分析和科学的分类，才能合理有效控制和分配这些复杂无序的因素，从而提高工件表面质量。

结束语:

实践证明，影响切割加工工件表面质量因素各种各样，工作人员一定要做到细心，综合考量和控制这些影响因素，尽可能地避免加工过程中的脏污和不稳定发生，在确保生产效率的基础上，不断提高线切割加工工件表面质量和精确度。

参考文献：

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［2］马名峻，蒋亨顺，郭洁民．电火花加工技术在模具制造业中的应用［M］．北京:化学工业出版社，2004．

［3］曹风国．电火花加工技术［M］．北京:化学工业出版社，2005．

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［5］高秀兰1浅析线切割加工中存在的问题及对策1模具工业,2002(10)1