電火花（huā）線切割加工是（shì）依靠火花放電產（chǎn）生熱來去除金屬的一種切削加工方法（fǎ）。線切割加工的主要工藝指標的有切割速度、加工精度、表（biǎo）麵粗糙度等。下麵（miàn）主要針對非電參數中電極絲及（jí）其材料對加工工藝的影響進行分析。

1 電極絲的選（xuǎn）擇

      目前數控電火花線切割機床加工使用的電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢（wū）鉬合金絲（sī）、黃銅（tóng）絲、銅鎢絲等。

      采用鎢絲加（jiā）工（gōng）時，能夠獲得較高的（de）加工速（sù）度（dù），但放電後電極絲（sī）易變脆，導致斷絲現象，故應用較少（shǎo），隻在慢走絲弱規準加工中尚（shàng）有使用。鉬絲比鎢絲熔點低，抗拉強度低，但韌性好，在頻繁（fán）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（xiào）果比前兩種都好，它具（jù）有鎢、鉬兩（liǎng）者的（de）特性，使用壽命和加（jiā）工速度都比（bǐ）鉬絲高。銅（tóng）鎢絲有較好的加工效果，但抗拉強度差些，價格比較昂貴，來源較少，故應用較少。采用黃銅絲做電極絲（sī）時，加工速（sù）度較高（gāo），加工穩定性（xìng）好，但抗拉強度，損耗大。

      目前，快走絲線切割加工（gōng）中廣泛使用鉬（mù）絲作為電極絲，慢走絲線切割加工中廣泛使（shǐ）用直徑為φ0. 切割加工中廣泛使用直徑為φ0.1mm 以上的黃（huáng）銅絲作為電極絲。

2 電極絲的直徑

      電極絲的直徑是根據（jù）加工要求和工藝（yì）條（tiáo）件選取的。在加工要求允（yǔn）許的情況下，可選用直徑大些的電（diàn）極絲。直徑大，抗拉（lā）強（qiáng）度大，承受電流大，可采用較強的電規準進行加工，能夠提高運（yùn）輸的脈衝能（néng）量，提（tí）高加工速度。同時，電極（jí）絲粗，切縫寬，放點產（chǎn）物排除條（tiáo）件好，加工過程穩定，能提（tí）高脈衝利用率和加工速度。若電極絲過粗，則難加工出（chū）內尖角工件，降低了加工精度，同時切縫過寬使材料的蝕除量變大，加（jiā）工速度（dù）也有所降（jiàng）低；若電極絲直徑過小，則抗拉強（qiáng）度低（dī），易斷絲（sī），而且切縫較窄，放點（diǎn）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。細電極絲（sī）的（de）優點是可以得到（dào）較小半徑的內尖角，加工精度能相應提高（gāo）。表1 是常（cháng）見的幾種直徑的鉬絲的最小拉斷力。快走絲一般采用φ0.10~φ0.25mm 的鉬絲。1mm 以上（shàng）的黃銅絲作為電極絲。

3 走絲速度（dù）對工藝指標的影響

      對於快走絲線切割機床，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（diàn）通道迅速消電離。同時，高速運動的電極絲能把工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（jìn）行。故在一定加工條件下，隨著絲速的增大，加工速度提高。圖（tú）1 為快（kuài）走絲線（xiàn）切割機（jī）床走（zǒu）絲速度與切割（gē）速度（dù）關係的實驗曲（qǔ）線。實驗證（zhèng）明：當走絲速度有1.4m/s 上（shàng）升到7~9m/s 時（shí），走絲（sī）速度對切割（gē）速度的影響（xiǎng）非常明顯。若再繼（jì）續增大走絲速度，切割速度不僅不增大，反而（ér）開始下降，這是因為絲速再（zài）增（zēng）大，排屑條件雖然仍在改（gǎi）善，蝕除作用基本不變（biàn），但是儲絲筒一次排絲的運轉時間（jiān）減少，使其在一定（dìng）時間內的正反向換向次數增多，非加工時間（jiān）增多（duō），從而使加工（gōng）速度降低。

      對應（yīng）最大加（jiā）工速度的最佳走絲速度與工藝條件、加工對象有關，特別是與工件材料的（de）厚度有很大（dà）關係。當其他工藝條件相同時，工件材料厚一些，對應於（yú）最大加工速（sù）度的走絲速度就高些，即圖1 中的曲線將隨工件厚度增加而向右移。

      在國產的（de）快走絲機床中，有相（xiàng）當一部分機（jī）床的走絲速度可調節，走絲速有3m/s、6m/s、9m/s、12m/s，可根據不同的加工工件厚度選用最佳的加工速度（如表2 所示）；還有（yǒu）另外一些機床隻有一種走（zǒu）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快，加工速度越快。因為慢走絲機床的電極絲的線速度範圍約為（wéi）每秒零點幾毫米到幾百毫米。這種走私方式是（shì）比較平穩均勻的，電極絲抖動小，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出放（fàng）電間隙，易造成短路及不穩定放電現象。提高電極絲走絲速度，工作液容易被帶入放電（diàn）間隙，放電產物也容易排出間隙之外，故改善了間隙（xì）狀態，進而可提高加（jiā）工速度。但在一定的工藝條件下，當（dāng）絲速達到某一值後，加工速度（dù）就趨向穩定（如圖2 所（suǒ）示）。

      慢走絲線切割機床的最佳走絲速度（dù）與加（jiā）工對象、電極（jí）絲材料（liào）、直徑等有關。現在慢走絲機床的操作說明書中都（dōu）會推薦（jiàn）相應（yīng）的走絲速度值。

4 電極絲往複運動對工藝指標的影響

      快走絲線切割（gē）加工時，加工工件（jiàn）表麵往往會出現黑白交錯相間的條紋。電極絲進口處呈（chéng）黑色，出口呈白色。條紋的（de）出現與電極絲（sī）的運動有關，這是排屑和冷卻條件不同造成的。電極絲從上向下（xià）運動（dòng）時，工（gōng）作液由電極絲從上部（bù）帶入工件內，放（fàng）電產物由電極（jí）絲從下部帶出。這時，上部工作液充分，冷卻條件好，下部工作（zuò）液少，冷卻條件差，但排（pái）屑條件比上部好（hǎo）。工作（zuò）液在放電間（jiān）隙裏受（shòu）高溫熱裂分解，形成高壓氣體，急劇向外擴散，對上部蝕除物的排除造成困難。這時，放電產生的炭黑等物質將凝聚附著（zhe）在上部加工表麵上，使之呈黑色；在下部，排屑條件（jiàn）好，工作液少，放電產物中炭黑較少，而（ér）且放（fàng）電常常是在（zài）氣體中發生的，因此加工表麵呈白色。同（tóng）理，當電極絲從下（xià）向（xiàng）上運動（dòng）時，下部呈黑色，上部呈白色。這樣，經過電火花線切割加工的表麵，就形成黑白交錯相間的（de）條紋。這是往複走絲（sī）工藝的特性之一。

      由於加工表麵兩端出（chū）現（xiàn）黑白交錯相間的條紋，使工件加工表麵兩端的粗糙度比中部稍有下降。當電極絲（sī）較短、儲絲筒（tǒng）換向（xiàng）周期較短或者切割較厚工件時，如（rú）果進給速度和脈衝間隔調整不當，盡管加工結果看上去似乎沒有條紋，實際上條紋很密而互相重疊。

      電極絲往複運（yùn）動還會造成（chéng）斜度（dù）。電極絲（sī）上下運動時（shí），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，窄口是電極絲的（de）出口處。故當電極絲往複運動時，在（zài）同一切割表麵中電（diàn）極絲進口與（yǔ）出口的高低不（bú）同。這對加工精度和表麵粗糙度是有影響的。

      對慢（màn）走絲線切割加工，上述不利於加工表麵粗糙度的因素可以（yǐ）克服。一般慢速走絲線切割加工無須換向，加之便於維持放電間隙中的工作液和蝕除產物的大致均（jun1）勻，所以（yǐ）可以避免黑白相間的條紋。同時，由於慢（màn）走絲係統電（diàn）極絲運動速度低、走絲運動穩定（dìng），因此（cǐ）不易產生（shēng）較（jiào）大的機械振動，從而避免了加工麵的波紋。

5 電極絲張（zhāng）力對工藝指（zhǐ）標的影響

      在起始階段電極絲的張（zhāng）力越大，則切割速度越快，這是由於張力大時，電極（jí）絲的（de）振幅變小，切縫寬度變窄，進（jìn）給速度加快。若電極絲的張力過小，一方（fāng）麵電極絲抖動厲害（hài），會頻繁造（zào）成短路，以（yǐ）致加工不穩定，加工（gōng）精度不高；另一方麵，電極絲過鬆使電（diàn）極絲在加工過程中受放（fàng）電壓力作用而產生的彎曲變形嚴重，結果電極絲切割軌跡落後並偏移（yí）工件輪廓（kuò），即（jí）出現加工滯後現象，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形狀（zhuàng），嚴重時電極絲在（zài）快速運轉過程中會跳出導輪槽，從而造成斷絲等故障；但如果過分將張力增大，切割速度（dù）不僅不繼續上升，反而容易斷絲。電極絲斷絲的機械原因主（zhǔ）要是由於電極（jí）絲本身受抗拉強（qiáng）度的限（xiàn）製。因此（cǐ），在多（duō）次線切（qiē）割加工中，往往粗加（jiā）工時電極絲的張力稍微調小，以保證不斷絲，在精加工時稍微調大，以減小電極絲抖動的（de）幅度來提高加（jiā）工精度。