隨著模具工業的飛速發展，厚度大於200 mm 的模（mó）具型芯大量出現，為節約成本越來越多的大型模具型芯都要采用（yòng）線切割加工。隨著被切割工件厚度的增加（jiā），切割的穩定（dìng）性下降，斷絲（sī）幾率也大大提高，所以分析大厚度工件加工中的難點及其產生的原因，采（cǎi）取適當的工藝措施，保證工（gōng）件質量，是非常必（bì）要的。

1 大厚度工件加工的難點及產生原因

      大厚度（dù）工件通常指的是厚度大（dà）於200 mm 的鋼，或者是厚度大於70 mm 的紫銅，或（huò）者是硬質（zhì）合（hé）金（電導率高、導（dǎo）熱係數高或耐高溫）材料。大厚度工件在進行線切割（gē）加工時，由於受放電加工蝕除條件的製約，使得加（jiā）工穩定性變差，切割麵會形成條條溝槽，表麵質量嚴重破壞（huài），同時伴隨著拉弧燒（shāo）傷現象，使得切割麵很快就（jiù）會出現斷（duàn）絲現象。

      上述（shù）問題產生的主要原因包括（kuò）：由於間隙內缺少足夠的工作液，使得電蝕（shí）產物難以及時清除，不能恢複消電離的（de）狀態，從而影響放電的形成；間隙內的電蝕產物以電（diàn）阻的形（xíng）式消耗了脈衝源的能量，使電極絲與工（gōng）件間失（shī）去了足夠的擊穿電壓和單個脈衝能量；工件材料內部存在雜質的可能性（xìng）隨厚度增加（jiā）而增大，從而加大切縫變形的幾率，增大了短路的（de）可能性。為了克服大厚度（dù）工件（jiàn）加工中存在的困難，需要在機床調整，工作液、電極絲、電參數選擇等方麵采取適當的工藝（yì）措施（shī）。

2 相關工藝措施的調（diào）整

2.1 加工前機床的調整

      工件的加工精度（dù）及品質與機床（chuáng）精度有著直接的關係。為了獲得高品質的工件，在（zài）加工之前，要（yào）先對機床進行調整，檢查機床狀況，確保良好的加工狀態。

      （1）對機床工作台位移精度進（jìn）行檢測（cè），要求（qiú）用手轉動絲杠時，絲杠應轉動靈活。

      （2）檢查導絲輪是否有鬆（sōng）動、磨損，如有鬆動或磨（mó）損，需要及時進行更換（huàn）及調整。

      （3）根（gēn）據待加工工件厚（hòu）度調整絲架（jià）高度，盡量使上噴嘴靠近工件，避免電極（jí）絲振幅過大，影響（xiǎng）加工質量。

      （4）檢查走絲係統（tǒng），調整電極絲垂直度，開機後絲速控（kòng）製在8 ~ 11 m/s。

      另外，在加工大厚度工件時，隨著絲架上、下臂之間距離的（de）放大，加工中電極絲的抖動現象會加劇（jù），這（zhè）時，可考慮在上、下（xià）線臂之間導輪處，附加一立柱，來增加線架的剛（gāng）性和減小（xiǎo）電極絲的抖動[1]。

2.2 電極絲選擇

      電（diàn）極絲材（cái）料具有良好的導電性（如銅、鎢、鉬、鎢鉬（mù）合金等）。黃銅絲加工穩定性好，但抗拉強度差（chà），電極（jí）絲損耗大。鎢絲可獲得較高的切割速度，但放電後脆性大，容易折斷。鉬絲與鎢絲（sī）相比，熔點及抗拉強度都較低，但韌（rèn）性較好。鎢鉬絲雖然價格昂貴，但卻有著（zhe）前兩者的優點。對於大厚度工件（jiàn），為了減少斷絲，提高切割表麵質量，選擇鎢鉬合金電（diàn）極絲W20Mo 和W50Mo，抗（kàng）拉強度比（bǐ）普通鉬絲高，其壽命較鉬絲而言，約提高了2 0 % ~ 30 %，且斷絲（sī）現象明顯減少。電（diàn）極（jí）絲直徑的選擇與切割質（zhì）量有著直接的關聯，電極絲（sī）直徑大，能承受（shòu）的電流大，使切割速度提（tí）高；但（dàn）若直徑過大，切縫變寬，需要蝕除的材料增多，反而會降（jiàng）低切割速度。同時電極絲直徑過大，會使拐角（jiǎo）加工精度降低。綜合考慮以（yǐ）上因素，線（xiàn）徑應（yīng）在0.17 ~ 0.20 mm之間，不宜太細或太粗。電極絲張力應在8 ~ 10 N 之間。

2.3 乳化液選擇

      大厚度零件線切割加工對工作液有一定（dìng）要求。首先，工作（zuò）液應（yīng）盡可能增大放電間隙，同時還應使放電蝕除（chú）產物具備較高（gāo）的粘度，從而增（zēng）加工作液的帶入量和減少電極絲振動，減（jiǎn）少電極絲與工件表（biǎo）麵發生短路的幾率。其次，加工中產生的放電蝕除產物必須保證濕滑油性，同時應盡可能充滿放（fàng）電間隙，減少斷絲發生的幾率。

      工作液配置的濃度與加工工件的厚度及加工精度有關。對於厚度大於100 mm 的工件，濃度應控製在在3 % ~ 5 %之間。當工作液濃度較高時（shí），放電間隙小，工（gōng）件表麵質量（liàng）較好（hǎo），但不利於排屑。較低濃（nóng）度的工作（zuò）液，工（gōng）件（jiàn）表麵質量較差，但卻有利於排屑。總之，線切割加（jiā）工工作液牌號與濃度的選（xuǎn）用應綜（zōng）合考慮零（líng）件加工厚度（dù），表麵（miàn）質量等因素，同時應注意減少斷絲發生。

2.4 電參數選擇

      在加工大厚度工件時，電參（cān）數的選擇是一個關鍵點，其中主要（yào）包括（kuò）加工（gōng）電流、電壓、脈衝寬度、占（zhàn）空比等參數（shù）的確定。

      （1）太大的加工電流容易使電極絲燒斷，應把加工電流控製（zhì）在3 ~ 4 A 較為合適, 脈衝峰值（zhí）電流應在20 ~ 25 A 之間，這（zhè）樣（yàng）可以獲得較為理想的加工精度和表麵（miàn）粗糙度。

      （2）加工電壓對加工效（xiào）率影響較（jiào）大，當電壓過小（xiǎo）時，加工效率較低，為了保證加工效率，電壓應控（kòng）製在100 ~ 130 V 之間。

      （3）脈衝寬度和占空比對加工穩（wěn）定性影響（xiǎng）較大。脈衝寬度（dù）過大，占空比過小，則加工穩定性會較差。相反，脈衝寬度小，占空比大，將會降低加工效率。綜合考慮，加工厚（hòu）度較大的工件時，脈衝（chōng）寬度應選擇在48~ 64 μs，占（zhàn）空（kōng）比（bǐ）設置在（zài）1:6 ~ 1:9 之間較為合（hé）適（shì）。

2.5 加工（gōng）實（shí）例

      下麵以（yǐ）300 mm 厚模套芯加工（gōng）為（wéi）例，簡述（shù）大厚度工件加工中涉及到的參數工藝參數設置。待加（jiā）工（gōng）的零件如圖1 所示（shì），材料（liào）為H62，加工要求曲線光滑連接，表麵粗糙度（dù）Ra2.5 μm。

      以300 mm 厚模套芯加工為（wéi）例，零件如圖1 所（suǒ）示，材料為H62，加工要（yào）求曲線光（guāng）滑連接，表麵粗糙度最大值Ra2.5 μm。在加工中選用鎢鉬合金電極絲W20Mo，線徑為（wéi）0.20 mm，絲速控製在11m/s；工作液選用DX-4 乳化（huà）液，濃度為5 %；並（bìng）且選（xuǎn）用合適的（de）電參數如下：脈衝t_i= 48 μs，峰值電流（liú）I_e= 20 A，加（jiā）工電流為2.7 A，加工完成後檢查（chá）工件，表麵粗糙度值達到要求。

3 結束語

      實踐證明，在大厚（hòu）度（dù）工件切割（gē）中對脈衝（chōng）參數進行優化組合，選（xuǎn）用合適的電極絲及工作液，並對（duì）機床結（jié）構進行適當調整及改進，可（kě）以顯著提高加工（gōng）的穩定性（xìng），改善工件加工質量。