中走丝换向时断丝电压升高的原因

这种情况的原因如下：

有些制造商在高频时会出现钼丝不旋转，碰到工件会断裂的情况，所以停机时必须关闭高频开关。由于电路板总是有高频率，钼丝接触工件时会瞬间产生高电压，此时钼丝静止不动，所以立即断线。解决方案停机后，钼丝停在丝筒的一端(是送丝的一端)，及时关闭高频。

中国特有（除中国内地，没有任何国家和地区生产该类机床的厂家）的高速走丝电火花线切割机（WEDM-HS），由于结构简单、造价低、工艺效果好，加上使用过程消耗少，自上世纪六十年代末被研制成功之后就得到飞速发展，现已成为制造业中一种必不可少工艺装备。至2004年底，全国年产量已超过3万台，约占世界电火花线切割机总产量的70% 。中走丝技术在这里指出，但由于其加工质量问题未得到有效解决，而随着国外生产的低速走丝电火花线切割机（WEDM-LS）技术水平的不断提高，模具工业的发展，曾令中国人感到自豪的中国特有的WEDM-HS，如今却陷入难于发展的困境。已难于满足模具发展需要。

为了满足用户需要，我公司在保留快速走丝线切割机床结构简单、造价低、工艺效果好、使用过程消耗少等特点的基础上，引用国际上精密模具加工设备的先进理念及慢走丝多次切割技术，开发了能实现多次切割的智能化系统中速走丝电火花线切割机（WEDM-CS）。该机比快走丝更人性化，便捷化，适用范围更广。被越来越多的厂商所青睐。用户普遍反映这种线切割机的加工质量比较好。我公司生产的 “中速走丝”，不仅电极丝移动速度介于“高速”与“低速”之间，而且加工质量高于“高速走丝机”，并逼近低速走丝机。但由于中走丝是近几年才开始，所以很多对中走丝加工工艺还不熟悉。现结合多年的生产实践，针对中走丝切割机床编程与操作加工过程中所出现的问题及遇到的困难，总结了几点工艺处理方法和加工操作方案（仅供参考）

值得注意的是，经过近几年的推广与普及，国内几乎所有生产高速走丝电火花线切割机床的厂家都在生产及销售中走丝，但最终表明不是所有的往复走丝电火花线切割机都能进行多次切割，或者说不是所有的往复走丝电火花线切割机采用多次切割技术后都能获得好的工艺效果。多次切割是一项综合性的技术，它涉及到机床的数控精度、脉冲电源、工艺数据库、走丝系统、工作液及大量的工艺问题，并不是简单地在高速走丝机上加上一套运丝变频调速系统即可实现的，只有那些制造精度高，并在诸方面创造了多次切割条件的往复走丝电火花线切割机才能进行多次切割和无条纹切割，并获得显著的工艺效果。中走丝技术中，因此我们的生产企业必须充分注意到这个问题，一定要按系统工程来做，真正把这一技术用好，把这一产品做好。如已有一些企业为进一步提高机床本体精度，X、Y坐标工作台采用了直流或交流伺服电机作驱动单元直接驱动滚珠丝杠，同时采用了带螺距补偿功能的全闭环控制，可以利用数控系统对机床的定位精度误差进行补偿和修正。在保证精度的前提下，减小因长期使用而导致的加工精度下降，延长机床的使用寿命。运丝系统方面采用特殊（大多数采用金刚石）电极丝保持器，保持电极丝的相对稳定，减小加工过程中电极丝的张力变化。冷却系统方面改变常用的粗放冷却方式，采取多级过滤并对介电常数等关键参数加以控制，确保精加工的顺利进行。控制软件方面提供开放的加工参数数据库，可以根据材料的质地、厚度、粗糙度等条件选择对应的加工参数。相信经过我们的努力，多次切割技术将会更加完善，往复走丝电火花线切割加工技术也将得到更好的应用和发展。

1 慢走丝加工技术的发展现状

（1）加工精度提高

多次切割技术是提高慢走丝加工精度及表面质量的根本手段。一般是通过一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面质量。

由于在切割拐角时电极丝的滞后，会造成角部塌陷。为了提高拐角切割精度，采取了更多的动态拐角处理策略。如：自动改变加工速度、自动调节水压、控制加工能量等。

先进的慢走丝加工机床采用的高精度精加工回路，是提高加工工件平直度的有效技术，使厚件加工的精度得到显著提高；为了进行小圆角、窄缝、窄槽及微细零件的微精加工，顶尖的数控低速走丝电火花线切割机床可以采用002～003 ㎜的电极丝进行切割。

为了保证高精度的加工，机床的机械精度、脉冲电源精度、伺服控制精度（包括对机械运动、脉冲参数、走丝系统和工作液系统的控制）都已达到极高的水准。采用水温冷却装置，使机床内部温度与水温相同，减小了机床的热变形；采用闭环数字交(直)流伺服控制系统，确保优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在若干微米以内，精密定位可实现01μm当量的控制；采用浸入式加工，降低工件热变形；电机伺服，闭环电极丝张力控制；采用电压调制对刀电源实现高精度对刀，对刀精度可达0002 ㎜，不损伤工件，不论干湿。

（2）表面质量日臻完善

先进的慢走丝加工机床采用平均电压为零的无防电解脉冲电源，电解的破坏已降到最低程度。此外，由于脉冲电源的改进，普遍采用高峰值，窄脉宽（微秒级），材料大多数为气相抛出，带走了大量的热，工件表面温度就上不去，开裂的现象大为减少；不仅加工效率高，而且使表面质量大大提高。采用无电解电源进行电火花线切割加工，可使表面变质层控制在2μm以下。切割的硬质合金冲模刃口的耐磨性和磨削没有什么不同，甚至优于机械磨削加工，越来越多的零件加工“以割代磨”。

（3）加工效率提升

由于纳秒级大峰值电流脉冲电源技术及检测、控制、抗干扰技术的发展，慢走丝加工机床的加工效率也在不断提高，当前先进的慢走丝加工机床的最高加工效率可达500㎜²/min。较大厚度工件的加工效率有实际意义的技术提升，如切割300 ㎜厚的工件时，加工效率可达170㎜²/min。对于厚度变化工件的加工，通过自动检测加工件的厚度，自动调整加工参数，防止断丝，达到该状态的最高加工效率。

另外，先进慢走丝加工机床推出的快速自动穿丝技术，自动穿丝时间＜15 s提高了加工操作的效率；推出的双丝自动交换技术，能采用020～002 ㎜的电极丝自动进行双丝切换加工。采用粗丝进行第一次切割，一般丝径为025 ㎜，以提高加工效率，并可无芯切割；然后采用细丝进行修整，一般采用010 ㎜的细丝，切割出小圆角，并可提高精度，总体可节省30%～50%的切割时间。

（4）自动化、智能化及信息化的发展

加工过程中，为了减少人的干预，保证达到预期的工艺指标，慢走丝加工的自动化、智能化及信息化取得了相应的发展。

慢走丝加工机床完备的工艺专家系统按加工要求给出成套参数。不仅包括常用电极丝牌号和相应的工件材料，还提供了如PCD、PCBN等特殊材料的加工参数，可依据上下喷嘴是否与工件接触，距离多大，是在切风中精修，还是敞开面精修，精度、表面粗糙度和效率哪一项优先的加工策略来生成各自的规准；放电专家系统应付切割中的随机因素，在切入、切出、截面变化、中心切割、接近边缘切割、大截面高速切割等情况下，在加工过程中运用自适应控制策略及自动化控制功能，得到不断丝稳定高效加工。

自动无孔探测功能也很实用，自动跳步加工时，如果预孔被忘记打出或孔位偏移，机床就会自动移到下一个预孔上，这样可防止在无人操作加工时停机，在穿好丝之后发生短路时，可自动搜寻消除短路的位置，提高了连续无人操作运转的可靠性。

机床的CNC系统配以标准化机械接口，组成智能化的制造系统，通过3R系统或EROWA系统的机械手，可方便地实现工件（托盘）的自动交换，配以专家系统及电极丝自动交换技术，可以自动完成全部加工过程。

　　区别：

1，走丝速度快慢：快丝走丝速度快，慢丝慢。

2，切割精度的高低：快丝精度低，慢丝精度高。

3，切割表面光洁度：快丝光洁度差，慢丝光洁度高。

4，切割速度：快丝切割速度慢，慢丝相对要快。

5，快丝切割用的钼丝：可反复使用。慢丝用铜丝或者镀锌丝，只能使用一次。

　　基本原理一样，实际上就是电解(电腐蚀)原理，电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机床（快走丝）、低速单向走丝电火花线切割机（慢走丝）和立式自旋转电火花线切割机三类。

　　快走丝是指钼丝来回走动，这样比较节约钼丝，但是精度低，一般国产线切割机使用

　　慢走丝线切割是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。

随着科学技术的发展，机械制造技术有了深刻的变化。由于社会对产品多样化的需求更加强烈，多品种、中小批量生产的比重明显增加。

中走丝线切割机床采用传统的普通加工设备已难以适应高效率、高质量、多样化的加工要求，机床数控技术的应用，大大缩短了机械加工的前期准备时间，并使机械加工的全过程自动化水平不断提高，同时也增强了制造系统适应各种生产条件变化的能力。

线切割机床分：中走丝、慢走丝、快走丝都是指的电火花线切割机床。电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM） 

什么是中走丝线切割，中走丝电火花线切割机（Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining简写MS-WEDM），属往复高速走丝电火花线切割机床范畴，是在高速往复走丝电火花线切割机上实现多次切割功能，被俗称为“中走丝线切割”。

中走丝技术在这里指出，所谓“中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切割机床，即走丝原理是在粗加工时采用高速（8-12m/s）走丝，精加工时采用低速（1-3m/s）走丝，这样工作相对平稳、抖动小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使加工质量也相对提高，加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。

因而可以说，用户所说的“中走丝”，实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术，并实现了无条纹切割和多次切割。中走丝技术在实践中得出，在多次切割中第一次切割任务主要是高速稳定切割，可选用高峰值电流，较长脉宽的规准进行大电流切割，以获得较高的切割速度。

第二次切割的任务是精修，保证加工尺寸精度 。可选用中等规准，使第二次切割后的粗糙度Ra在14～17μm之间。 为了达到精修的目的，通常采用低速走丝方式，走丝速度为1～3m/s，并对跟踪进给速度限止在一定范围内，以消除往返切割条纹，并获得所需的加工尺寸精度。

第三次、第四次或更多次切割（目前中走丝控制软件最多可以实现七次切割）的任务是抛磨修光 ，可用最小脉宽（目前最小可以分频到1μs）进行修光，而峰值电流随加工表面质量要求而异，实际上精修过程是一种电火花磨削，加工量甚微，不会改变工件的尺寸大小。

走丝方式则像第二次切割那样采用低速走丝限速进给即可。中走丝技术在加工过程中，多次切割还需注意变形处理，因为工件在线切割加工时，随着原有内应力的作用及火花放电所产生的加工热应力的影响，将产生不定向、无规则的变形，使后面的切割吃刀量厚薄不均。

影响了加工质量和加工精度。因此需根据不同材料预留不同加工余量，以使工件充分释放内应力及完全扭转变形，在后面多次切割中能够有足够余量进行精割加工，这样可使工件最后尺寸得到保证。

　线切割慢走丝切割机，一般机械型号不同，它的加工效率，也不同。比如有些低速走丝电火花线切割机，最大生产率可达350mm²/min，有效加工效率为120~150 mm²/min，最佳表面粗糙度为Ra05--08μm，切割精度为±0005mm。

　一般慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，即线电极在运动过程中完成加工，因此即使线电极发生损耗，也能连续地予以补充，故能提高零件加工精度。慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度通常可达到Ra=08μm及以上，且慢走丝线切割机的圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多，速度也快的多，加工效率较高。所以多数在加工高精度零件时，慢走丝线切割机得到了广泛应用。