高速走絲電火花線切割斷絲的故障分析及預防

【摘 要】針對電火花線切割機常見的斷絲現(xiàn)象，詳細的分析了電火花線切割鉬絲容易斷的五大因素：機械因素，電特性，切削液，操作因素以及其他因素。對著些因素產(chǎn)生的原因做出了詳細的闡述，對加工過程中盡量少斷絲，提高加工效率有一定的指導作用

【關鍵詞】電火花切割機；鉬絲；斷絲原因

隨著機械工業(yè)，航天航空工業(yè)的高速發(fā)展，機械制造技術面臨著許多例如，渦輪葉片，齒輪，模具型腔等復雜型面，高精度表面等傳統(tǒng)切削方式難以解決的難題。這個時候人們就用特種加工來解決這些難題，來達到我們的技術要求。電火花線切割作為加工的一種特殊方式隨著我國制造技術水平的提高得到了更多的應用。

電火花線切割就是通過鉬絲放電切割工件來實現(xiàn)復雜的零部件加工。電火花線切割的鉬絲就好比銑床的銑刀，車床的車刀。如果頻繁的斷絲就會增加操作工人的換絲時間，降低加工效率，還影響產(chǎn)品加工的質(zhì)量。頻繁斷絲也會影響操作工人的心情，增加了產(chǎn)品質(zhì)量的不確定因素。

影響斷絲的因素有很多，根據(jù)我多年的經(jīng)驗我把斷絲的因素歸納為5大類，分別為，機械因素，電特性，切削液，操作因素以及其他因素，現(xiàn)在分別介紹如下。

一、機械因素

1.電極絲傳動系統(tǒng)，由于裝配，機械磨損等原因會引起走絲筒的上下跳動。導輪擺動，和導輪軸承的磨損，會引起電極絲的劇烈抖動。所以一5般會要求導輪在v形槽的斜面圓跳動不大于5um，導輪和導輪襯套端面間隙在0.03mm--0.05mm以內(nèi)。裝配時將導輪，軸承，襯套清洗干凈，軸承上填充潤滑油。通常我們在使用線切割8個月左右要更換磨損的導輪，和軸承。

2.工件材料

（1） 由于不同的工件材料有不同的熔點和不同的導電系數(shù)，所以我們在加工不同材料時候要根據(jù)材料的特性選擇不同的加工參數(shù)。

（2）工件內(nèi)部存在應力，當切割掉工件的部分材料后，它里面的應力平衡就會被打破，就會變形，從而夾斷鉬絲。我們應該選擇合適的加工路徑，盡量不要打破應力平衡。

（3）當加工快要完畢時候，被加工的工件材料會自行脫落容易造成斷絲，所以我們要使用平行夾板，夾住容易脫落的部分。

二、電特性

1.功率放大晶體管在脈沖停歇的時間里，有較大的電流漏出從而拉弧產(chǎn)生斷絲。

2.脈沖電源有較大幅度的負半波時，將具有反極性加工特性，對電極絲的磨損量很大，導致了電極絲過分的磨損而斷絲。

3.鉬絲與導電輪，導電快接觸不良，導致放電加工不穩(wěn)定而產(chǎn)生斷絲

4.線切割的數(shù)控系統(tǒng)抗干擾能力差，受干擾失控導致鉬絲拉斷。所以我們要把設備遠離震源。

三、切削液

電火花放電必須在具有一定絕緣性能的冷卻液介質(zhì)中進行，工作液的絕緣性能可以使擊穿后的放電通道壓縮，達到在較小的通道半徑內(nèi)火花放電，形成瞬間的局部高溫來融化并氣化金屬，放電結束后又馬上恢復放電間隙變成絕緣狀態(tài)?？梢钥闯銮邢饕后w的選擇對加工有著十分重要的影響。

切削液分為水基和油基兩種，油基切削液防銹性能比較好，洗滌和冷卻性能以及切削速度和表面粗糙度都比水基切削液要差點。根據(jù)我個人經(jīng)驗建議選擇水基切削液。此外切削液的清潔程度對斷絲也有很大影響，建議半個月一換。

四、操作因素

1.為了提高加工的精度，應該盡可能地增加鉬絲的張緊力。我們在加工的過程中鉬絲放電會頻繁受到急冷或者急熱的影響。而且鉬絲的反復使用，摩擦會導致鉬絲彈性變形而斷絲。如果鉬絲過松快速轉(zhuǎn)動時候，就會彈出導輪被卡斷，為了有效的保證張緊力的大小可以自己設置一個張緊輪。

2.對一定直徑和材料的鉬絲所能承受的短路電流峰值是有限度的。工作的時候一般按鉬絲所能承受的最大短路電流峰值的百分之七十五到百分之九十之間做出合理的選取。否則會因為加工過程短路瞬間的電流太大超過可以承受的峰值，從而產(chǎn)生斷絲。

3.脈沖間隔選擇太小時，由于脈沖停歇的時間太短，不能充分消電離而導致集中放電從而斷絲。

4.切削液不足的時候，放電間隙中排屑和消電能力不好，進給速度沒有選擇合適，經(jīng)常會斷絲。

五、其他因素

1.鉬絲材質(zhì)抗拉強度比較低或者鉬絲的直徑選擇太細會產(chǎn)生容易斷絲。通常情況下可以根據(jù)加工厚度選擇鉬絲的直徑。多年的工作經(jīng)驗總結如下，我認為工件厚度大于60cm時候鉬絲的直徑應該大于0.13mm。工件厚度大于80cm時候鉬絲的直徑應該大于0.15mm。工件厚度大于120cm時候鉬絲的直徑應該大于0.2mm.

2.鉬絲的保管不妥導致表面氧化變脆從而引起斷絲，我們換完鉬絲后應該及時把鉬絲取出放在陰涼干燥的地方。

結 語

在電火花線切割加工過程影響斷絲的因素有很多，基本的5大因素我已經(jīng)給大家簡單的分析了下，這幾大影響斷絲的因素它們之間是相互依賴，相互制約的，我們只有了解把握住斷絲的因素就能人為地控制住斷絲的頻率，從而提高我們的工作效率。本文是根據(jù)本人長期的工作經(jīng)驗和查閱了大量的資料總結而來的，對大家以后的工作有一定的幫助。對大家以后提高自己的生產(chǎn)效率有一定的借鑒作用。希望大家通過對本文的閱讀，在以后的加工過程中盡量的少斷絲，更好更快的加工出合格的工件。

【參考文獻】

[1]宋放之.現(xiàn)代模具制造技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.

[2]趙萬生.實用電加工技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[3]馬名峻，蔣亭順，郭潔民.電火花加工技術在模具制造業(yè)中的應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[4]曹風國.電火花加工技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005