電火花（huā）線切割加工是依靠火花放電產生熱來去除金屬的一種切削加工方法。線切割加工（gōng）的主（zhǔ）要工藝指（zhǐ）標的有（yǒu）切割速度、加工精度（dù）、表（biǎo）麵粗糙度等。下麵主要針對非電參數中電極絲（sī）及其（qí）材料對加工工藝的影響進行分（fèn）析。

1 電（diàn）極絲的選擇

      目前數控電火花線切割機床加工使（shǐ）用的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲、黃銅絲、銅鎢絲等。

      采用鎢絲加工時，能（néng）夠（gòu）獲得較高（gāo）的加工速度，但放電後電（diàn）極絲易變脆，導致斷絲現象，故應用較少，隻在慢走絲弱規準加（jiā）工中尚有使（shǐ）用。鉬絲比鎢絲熔點低，抗拉強度低，但韌性好，在頻繁的急熱急冷變化過程中，絲質不易變脆、不易斷絲。鎢鉬絲（鎢、鉬各占50%的合金） 加工效果比前兩種都好，它（tā）具有鎢、鉬兩者的（de）特性，使（shǐ）用壽命和加工速度都比鉬絲高。銅鎢絲有較好的加工效果，但抗拉強度差些，價格比較（jiào）昂貴，來源較少，故應用較少。采用黃銅絲做電極絲時，加工速度較高，加工穩定性好，但抗拉強度，損耗大。

      目前，快走絲線（xiàn）切割（gē）加工中（zhōng）廣泛使用鉬絲（sī）作為電（diàn）極絲，慢走絲線（xiàn）切割加工中廣泛使用直徑為φ0. 切割加工中廣泛使用（yòng）直徑（jìng）為φ0.1mm 以上的黃銅絲作為電極絲。

2 電極絲的直徑

      電極絲的直（zhí）徑是（shì）根據加工要求和（hé）工藝條件選取的。在加工要（yào）求允許的情況下，可選用直徑大些的電極絲。直徑大，抗拉強度大，承受電流大（dà），可采用較強的電規準進行加工，能夠提高運輸的脈衝能量，提高加（jiā）工速度。同時，電（diàn）極絲粗，切縫寬，放點產物排除條（tiáo）件好，加工過程穩定，能提（tí）高脈衝利用（yòng）率和（hé）加工速度。若電極絲過粗，則難加工出內尖角工（gōng）件，降低了加工精度，同時切縫（féng）過寬使材料的（de）蝕除量變大，加工（gōng）速度也有所降低；若電極絲直徑過小，則抗拉強度低，易斷絲，而且切縫較（jiào）窄，放點產物排除條件差，加工經常出現（xiàn）不穩定現象，導致加工速度降低。細（xì）電極絲的優點是可以得到較小半徑的內尖角，加工精度能相應提高。表1 是常見的（de）幾（jǐ）種直徑的鉬絲的最小拉斷力。快走絲一般（bān）采用（yòng）φ0.10~φ0.25mm 的鉬絲。1mm 以上的黃銅絲作為電極絲。

3 走絲速度對工藝指標的影響

      對於快（kuài）走絲線切（qiē）割機床，在一定的範圍內，隨著走絲速度（簡稱絲速） 的提高，有利於脈衝結束是放電通道迅速（sù）消電（diàn）離（lí）。同（tóng）時（shí），高速（sù）運動的電（diàn）極絲能（néng）把工（gōng）作液帶入厚度較大工件的放電間隙中，有利於排屑和放電加工穩定進行。故在一定加工條件下，隨著（zhe）絲速的增（zēng）大，加工速度提高。圖（tú）1 為快走絲線切割（gē）機床（chuáng）走絲速度與切割速度關係的實驗曲線（xiàn）。實驗證明：當走絲速度有1.4m/s 上升到7~9m/s 時，走絲速度對切割速度的影響非常明顯。若再繼續增大走絲速（sù）度，切割速（sù）度不僅不增大，反而開始下降，這是（shì）因為絲速再增大，排屑條件雖然仍在改善，蝕除作（zuò）用基本不變，但是（shì）儲絲筒一次排絲的運轉時間減少，使其（qí）在一定（dìng）時間內的正反向換（huàn）向次數增多，非加工時間增多，從而使加工速度降低（dī）。

      對應最大加工速度的最佳走（zǒu）絲速（sù）度與（yǔ）工藝（yì）條件、加工對象有關，特別是與工件材料的厚度有很大關係。當其（qí）他工（gōng）藝條件相同（tóng）時，工件材料厚一些，對應於（yú）最大加工速度的走絲速度就高些，即（jí）圖1 中的曲線（xiàn）將隨工件厚度增加而向右（yòu）移。

      在國產的快走絲機（jī）床中，有相當一部分機（jī）床的走絲速（sù）度可調（diào）節，走絲速有3m/s、6m/s、9m/s、12m/s，可根據不同（tóng）的（de）加工工件厚度選用最佳的加工速度（如表2 所示）；還有（yǒu）另（lìng）外（wài）一些機床（chuáng）隻有（yǒu）一種走絲速度，快走絲機床的走絲速度為8.7m/s。

      對慢走絲線切割機床來說，同樣也是走絲速度越（yuè）快，加工速度越快。因為慢走絲機床的電極（jí）絲的線速度範圍約為每秒（miǎo）零點幾毫米到幾百毫米（mǐ）。這種走私方式是比較平穩均勻的，電極絲抖（dǒu）動小，故加工出的零件表麵粗糙度好、加工精（jīng）度高；但絲速慢導致放電產物不能及時被帶（dài）出（chū）放電間隙，易造成短路及不穩定放電現象。提高電極絲走（zǒu）絲速度，工作液容易被帶入放電間隙，放電產（chǎn）物也容易排出間隙之外，故（gù）改善了（le）間隙狀態，進而可提高（gāo）加工速度。但在一定的工藝條（tiáo）件（jiàn）下，當絲速達到某（mǒu）一（yī）值後，加工速（sù）度就趨（qū）向穩定（如圖2 所示（shì））。

      慢走絲線切割（gē）機床的（de）最佳走絲（sī）速度與加工對象、電極絲材料、直徑等有關。現（xiàn）在慢走絲機床的操作說明書中都會推薦相應的走絲（sī）速度值。

4 電極絲（sī）往複運動對工藝指標的影響

      快走絲線切割加工時（shí），加工工（gōng）件表（biǎo）麵往往會出現黑白交（jiāo）錯相間的條紋（wén）。電極絲進（jìn）口處（chù）呈黑色，出口呈白（bái）色。條紋的出現與電極絲的運動有關，這是排屑和冷卻（què）條件不同造成的（de）。電極絲從上向下運動時，工作液由電極絲從上部帶入工件內，放電產物由電極絲從下部帶出。這時，上（shàng）部工作液充分，冷卻條件好，下部工作液少，冷卻條件差，但排屑條件比上部好。工作液在放電間隙裏受（shòu）高溫熱裂（liè）分解，形成（chéng）高壓氣體，急劇向外擴散，對上部蝕（shí）除物的（de）排除造成困難（nán）。這時，放電產生的炭黑等物質（zhì）將凝聚附著（zhe）在（zài）上部加工表麵（miàn）上，使之呈黑色；在下部，排屑條件好，工作液少（shǎo），放電產（chǎn）物（wù）中炭黑較少，而且放電常（cháng）常是（shì）在（zài）氣體中發（fā）生（shēng）的，因此加工表麵呈白色。同（tóng）理，當電極絲從下向上運動時，下部呈黑色，上部呈白色。這樣，經過電火花線切割加工的（de）表麵，就形成黑白交錯相間的條紋。這是往（wǎng）複走絲工藝的特性之一。

      由於加工（gōng）表（biǎo）麵兩端出現黑白交錯相間的條紋，使工件加工（gōng）表麵兩端的粗糙度（dù）比中部稍有（yǒu）下降。當電極絲較短、儲絲筒換向周期較短或（huò）者切割（gē）較厚工件時，如果進給（gěi）速度和（hé）脈衝間隔調整不當，盡管加工結（jié）果看上去似乎沒有條紋，實際上條紋很密（mì）而互相重疊。

      電極絲往複運動還會造成斜度。電（diàn）極絲上下運動時，電極絲進口處與出口處的切縫寬窄不同。例如，寬口是電極絲的入口處，窄口是電（diàn）極（jí）絲的（de）出口處。故當電極絲往複運動時，在同一切割表麵中電極絲進口與出口的高低不同。這對加工精度和表麵粗糙度是有影響的。

      對慢走絲線切（qiē）割加工，上述不利於加工表麵粗糙度的因素（sù）可以克服（fú）。一般慢速走（zǒu）絲線切割加工無須（xū）換向，加之便於維持放電間隙中的工（gōng）作液和蝕除產物的大致均勻，所以可以避免（miǎn）黑白相間的條紋。同時，由於慢走絲係（xì）統電極絲運動速度（dù）低、走絲運動穩定，因此不易產生較大的機械振動（dòng），從（cóng）而避免了加工麵的（de）波紋。

5 電極絲（sī）張力對工藝指標的影響

      在起始階段（duàn）電極絲的張力越大，則切割速度越快，這是由於張力大時，電極絲的振幅變小，切縫寬度變窄，進給（gěi）速度加快。若電極絲的張力過小，一方麵電極絲抖動厲害，會頻繁造成短路，以致加工（gōng）不穩定，加工精度不（bú）高；另一方麵，電極絲過鬆使電極絲在加工過程中（zhōng）受放電壓（yā）力作用而產生的彎曲變形嚴重，結果電極（jí）絲切割軌跡落後並偏（piān）移工件輪廓，即出現加工滯（zhì）後現象，從而造成形狀和尺寸誤差，如切割較厚的圓柱時會出現腰鼓（gǔ）形狀，嚴重（chóng）時電極絲在快速運轉過程中會跳出導輪槽，從而造成斷絲等故障；但如果過分將（jiāng）張力增大，切（qiē）割（gē）速度不僅不繼續上升，反而容易斷（duàn）絲。電極絲斷絲的機械原因主要是由於電極（jí）絲本（běn）身受抗拉強度的限製（zhì）。因此，在多次線切割加工中，往往（wǎng）粗加（jiā）工（gōng）時電極絲的（de）張力稍微調小，以（yǐ）保證不斷（duàn）絲，在（zài）精加（jiā）工時稍微調大，以減小電極絲抖動的幅度來提高加工精（jīng）度。