高速（sù）走絲電火花線切割機床（chuáng）發展現狀及趨勢-特種加工機床網-數控機床市場網

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高速走絲電火（huǒ）花線切（qiē）割（gē）機（jī）床發展現狀及趨勢

2017-6-30 來源：青島理工（gōng）大（dà）學（xué）機械工程學院作者：王賢勇，吳漢卿

摘要:隨著社會（huì）經濟的快速發展，對於高速走絲電（diàn）火花線切割機床的需求（qiú）也越來越高。本文主要從切割效率、高厚度切割和大錐度切割等方麵分析了我國線切割的現狀，並指出（chū）了高速走（zǒu）絲未來的（de）發展方向，以（yǐ）增強高速走（zǒu）絲的競爭力（lì）。

關鍵詞：電火花（huā）；線切割；高速走絲

1.引言

高速走（zǒu）絲電火花線切割技術是利用電能對工件進行加工，而不是采用機械力。所以高速走絲可以加工任何硬度、強度和脆性的導電材料，不受材料性能的限製（zhì），在現在的機（jī）械加工領域中占有很重要的位置，應用十分前景廣闊。

2.高（gāo）速走絲電火（huǒ）花線切割技術的研究現狀

2.1 切割效率

高速（sù）走（zǒu）絲電火花線（xiàn）切割技術在切割效率方（fāng）麵較之以（yǐ）前已經有了質的提高。采用智能脈衝電源，配合複合（hé）工作液，一次切割效率可以達到150~180mm2/min此時電極絲損耗≤0.01mm/20萬mm2，最高加工效率可達到 250mm2/min 以上（shàng）。這些指標已經接近一（yī）般單向走絲切割效率要求，但由於高速走絲電火花線切割機床的運行成本僅僅是低（dī）速走絲的幾十分之一，因此（cǐ）相比之下高速走絲具有十分明顯的優勢。

2.2 高厚度切割

單向（xiàng）走絲（sī）由於運行速（sù）度慢，單靠電極絲（sī）本身的速度是很難（nán）將工作液帶入到加工間隙（xì）中來進行冷卻、消電離和排除雜質，需要將去離子水高壓噴入。但當切割厚度超過200mm後，靠高壓也很難將去離（lí）子水帶入到放（fàng）電間隙中，造成斷絲幾率大（dà）大增（zēng）加，增（zēng）加了生產成本，同時也影響後續生（shēng）產環節的進行。而高速走絲的工作液主要依靠高速移動的電極絲（sī）帶入，工作液很容易進（jìn）入到放電間（jiān）隙中，進行冷卻、洗滌和消電（diàn）離，所以高速走絲可（kě）以進行高厚度甚至超高（gāo）厚度（dù）切（qiē）割。現在高速走絲（sī）機床最高切割厚（hòu）度已超過（guò）1,000mm，並且已有1,500mm以上切割厚度的定製產品問市。

2.3 大錐度切割

錐度切割顧名思義就是在加工過程中，電極絲需要傾斜一定的角度（dù），但是對與低速走絲電火花（huā）線切割機床而（ér）言是非常困難的，因為需要在加工過程中將工作液高壓噴入傾斜的加工縫隙中（zhōng），實（shí）施難度很大。因此利用低速走絲較大錐度進行（háng）工件生產時，極易造成電極絲斷裂，影響（xiǎng）後續生（shēng）產（chǎn）。但高速走絲主（zhǔ）要是依靠高速（sù）運行的電極絲將工作液帶入到加工縫隙（xì）中，相對而言就比較（jiào）容易（yì）實現大錐度切割。目前高速走絲的最大切割錐度已經可達±45°，優勢相當明（míng）顯。

2.4 穩定多次切割的實現

在加工精度以及（jí）表麵粗糙（cāo）度（dù）方麵，高速走絲相對於低速走（zǒu）絲而（ér）言，還是具有一定的差距，而（ér）如果使用高速走絲（sī）進行多次（cì）切割工件，將大大縮小它們之間的差距。目前高速走絲多次（cì）切割已經能達（dá）到（dào）Ra＜0.8μm，切割精度穩定在 0.01mm 以內，3 次切割（割一修（xiū）二）綜合效率（lǜ）可達 80mm2/min，Ra＜1.2μm，與低速走絲的差距依然（rán）不大。

2.5 電極絲的（de）壽命

電極絲的壽命是高速走絲能夠高效（xiào）率加工工件的關鍵，是高速走絲的生命力之所在。目前在加工條件合適的情況（kuàng）下，1 次上絲 300m，切割麵積可以達到（dào）900,000mm2，非常可觀。

3 .高速走絲電火花線切割技術的（de）發展趨（qū）勢

隨著經濟社會發展（zhǎn）越來越迅（xùn）速，人們對於產品的質（zhì）量要求也越來越（yuè）高。為此，高速走絲電火花線切割技術不能在原地踏步，也需在許多方麵進行提高和發展，以滿足各（gè）方（fāng）麵的需求，提高市場競爭力。

3.1 更高的加工表麵質（zhì）量。

隨著（zhe）經濟的高速發展，人們對高速走絲加工表麵的質量要求也（yě）越來越高，而電極絲在加工過程中的（de）振動是造成表麵質量差的重要原因，為此應加強恒張力運絲係統（tǒng）的研發，以減少加工過程中電極絲的振動（dòng），提高高速走絲加工工件的表麵質量（liàng）。

3.2 性能更優越的工（gōng）作液。

高速走絲能夠進行大厚度（dù）甚至超大厚度切割，使其優（yōu）勢之所在，但對工作液（yè）的要求也（yě）更（gèng）高，要保證切（qiē）割（gē）過程平穩，對環境汙染少，對人體（tǐ）無害。陶瓷型複合材料在近年來應用非產（chǎn）廣泛，但在利（lì）用（yòng）高（gāo）速走絲進行加工時，現有的工作液在加（jiā）工過程中（zhōng）不易流動，且（qiě）會粘附在電極絲上，影響電蝕產物的排除以及（jí）消電離，很容易造成（chéng）斷絲，影響後（hòu）續加工，因（yīn）此開發適用於這些特殊材料的工作液（yè）將迫在眉睫。

3.3 綠色節能

隨著經濟的發展以及人口的（de）迅速增加，人們對（duì）於能源的需求也越來越大，綠色節能已經（jīng）成為世界經濟發展的新主題。為此必須進行新的脈衝電源的研發，綠色節能（néng）和環保將是其必須具備的品質，這將為高速走絲的（de）快速（sù）發展注入新的活力。

3.4 超厚度加工（gōng）

在超厚（hòu）度加工（gōng）方麵，雖然高速走絲（sī）已經可以加工超過 1,000mm 的工件，但是加工過程（chéng）不穩定，造成加工精（jīng）度以及表麵粗糙度（dù）較差，需對（duì）600mm以上（shàng）的超（chāo）厚（hòu）度工件切割方麵多投（tóu）入（rù）力量（liàng），使其能夠穩定加工。

3.5 氣中加工技術。

氣中（zhōng）加工技術顧名思義就是在空氣中進行加工，相對於在工作液中的線切割電火花加工，它具有加工過程（chéng）環保無汙染，加工表麵沒有（yǒu）電解腐蝕，表（biǎo）麵質量好等特點。哈爾濱理工大學的專家們已經對氣（qì）中加工工藝進行了研究（jiū），並通過實驗驗證了（le）其操作的可行（háng）性。不過（guò）通過實驗也發現了其存在的缺陷，如靠空氣冷卻，冷卻效果很差，沒有工作液帶走切屑，排屑效果（guǒ）差，導致加工速度緩慢。因此，如何改善氣中加工技術的冷卻效果和（hé）排屑效果將是（shì）氣中加（jiā）工技術發展的重（chóng）點，對於促進高速走絲的發展（zhǎn）也有極其重（chóng）要的作用。

4.結論

本（běn）文主要介紹了高速走絲電火花（huā）線切割技（jì）術在切（qiē）割效率和大錐度切割（gē）等方麵的現（xiàn）狀，以及其在切割（gē）效率和加工表麵質量等方麵發展趨勢，通過這些可以了解自己的（de）不足以及未來的發展方向，期望（wàng）對以後的線切割技術的發展有所貢獻。

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