数控电火花线切割加工包括快走丝加工、中走丝加工与慢走丝加工，它们广泛应用于模具制造行业。这三种技术的加工效率、切割精度以及表面质量等目前是什么发展状况呢？▌ 快走丝、中走丝加工技术的发展现状顾名思义，快走丝加工是因为切割加工过程中电极丝作高速的走丝运转而得名。快走丝加工机床是我国＊＊的电加工机床，经过几十年的不断完善和发展，现已成为制造业中的一种重要加工手段。可满足中、低档模具加工和其他复杂零件制造的要求，在中低档市场中占有相当的分量。快走丝加工机床＊大的优势在于拥有良好的性能价格比。由于它的实用性、经济性，所以在国内有较大的市场。传统快走丝加工采用一次切割的工艺，加工效率在40 ㎜²/min左右，表面粗糙度在Ra3.0μm左右，表面有较明显的线纹，加工精度在0.02㎜左右。为改善加工品质，快走丝加工机床制造厂家参照多次切割工艺，改进了机床的相关部件，出现了所谓的“中走丝机床”。机床的数控精度、脉冲电源、走丝系统、工艺数据库等大量的工艺技术方面有了较大的提高。提高了加工精度，改善了表面质量。目前中走丝加工机床的技术指标：进行一次切割的效率180㎜²/min，多次切割后的表面粗糙度为Ra≤1.0μm，此时的平均效率为50㎜²/min，加工表面光泽无明显切割条纹，加工精度0.01㎜，电极丝损耗≤0. 01 ㎜ /20 万㎜² 。这些性能指标看起来已经比较不错，但需要注意的是，获得这些指标需要保证好各个环节，一旦有出入，比如工作液的浓度、电极丝的损耗发生变化，就会影响加工质量的稳定性。

1. 如何做到进刀处无线痕？（1）外形用弧进弧出；（2）内孔：可以从尖角处进刀，原本封闭的孔可以改成开放式的；还有就是每刀进刀线设在不同的位置(尽量不要设过切)。2. 如何做让角(清角)，有哪些方法？（1）图形清角；（2）补偿量清角。图形清角就是事先在图形上做处理，画出清角；补偿清角就是在凹的尖角处倒一个很小的Ｒ角，大概在0.09mm左右（0.25mm线），这样线割时，由于R角太小，就会造成过切，也就可以达到清角的目的。3. 怎样防止变形?（1）防止变形首先材料要没有内应力，特别是淬火的材料内应力较大，所以须进行回火，去应力；（2）线割加工工艺上防止。1）选择合适的起割位置和支撑位置。如果选在不当的地方，开粗完后，材料的支撑部分会变得脆弱，结果变形；如果选在支撑部分在开粗完后较为结实的地方，就对了；2）多做几处支撑。特别是在割冲头，镶件等外形时，如果遇到大的或者长的工件，应该做几处支撑，而不是一处，这样可以有效地防止变形；3）割外形时，如果拉线进刀变变形，打穿丝孔线割会有很大的改善。4. 高厚度材料怎样做到加工出来的孔或外形上中下尺寸一致？（1）提高走丝速度，线张力稍加大一点；（2）修刀时在修第一刀（成型刀）时，多修几次，也就是重复修第一刀（因为这一刀主要是修成型的，后面的是修光洁度的）；（3）如果是中凸或中凹的，大部分机床可以在电参数里调节（一般是调节伺服电压SV）；（4）如果割出来呈锥形(一头大一头小或相反)，可以用锥补进行补正，也就是在程序里加割锥度(一般0.002mm)。5. 慢走丝加工无屑加工怎么做,有哪些方法？（1）有的线割软件有此功能，它直接在孔内绕线圈；（2）在编程时，多割几刀，用补正去控制，这种方式较为灵活，因为如果发现切割速度太慢或者不理想时，可以随时更改补正量来进行改正。6. 无线头加工有哪些方法？小冲头该怎么办？（1）割外形时，修刀完毕后，四周塞住铜片，再滴好胶水，注意千万不能滴得太多，如果太多会造成短路，＊后把支撑部分进行切修，此方法对于过小或大一点的工件，一般不建议使用，过小的滴胶水会短路，过大的工件，会因为自身重量，在切断后会有掉落现象；（2）也就是二次装夹，对于较大的，或者批量的，重新装夹切修支撑部分。对于批量小工件可以割治具孔这样会有效地提升效率。7. 割精密端子模时，为了保证精度和位置度，应该怎么做？割精密模具时，特别是模板，须先进行整体开粗，也就是先把所有的孔割完不修。再进行平面精磨，因为开粗时，模板表面会有轻微变形，＊后全部再精修。8. 公母模共用,脱料板共用,如何算角度，编程时应注意些什么？公母模共用：（一刀割补偿量X2-单边间隙）/（板厚-公模刀口-母模刀口）的反正弦，要注意的是一般情况下是割倒锥的。内外脱共用：有两种形式1）台阶梯式(多数采用这种)；2）角度控制，这个和公母模共用差不多，只是没有直身。

经常有些人朋友问，线切割功率多大？能不能省点呢？电费太贵了，加工费这么低，一个几千电费受不了啊。。。好吧，线切割厂家工程师来分享一个省电办法给大家吧。。。我们先来算一下，一台普通线切割的功率，下面机床几样耗电的家伙：1.丝筒电机：370瓦 左右2.水泵电机：100瓦  左右3.主机显示器：150瓦  左右4.高频电源：500瓦  左右5.驱动电路：450瓦  左右       一台机加起来差不多1500 瓦 的样子假如一天干12小时，12*1500瓦 =18000瓦 =18千瓦 ，也就是18度电，一年按加工300天算，18度*300天=5400度，工业用电基本在1度1元的样子，那么一年一台机的电费就是5400元了。我再来看看一台哪些地方是可以省电滴。丝筒电机，如果改得变频器后，经测功率会降到200瓦 的样子，省出170瓦。水泵不好降，当然也可以搞集中供水，只需一台功率大一点水泵即可，如果10台机本身需求水泵10个，10个*100瓦 =1000瓦 ，但是集中供只需一台500瓦 水泵足够了。主机显示器，一旦坏了可以考虑更换控制盒（主机和控制卡集成一体的），功率不到10瓦 ，加显示器30瓦 ，共40瓦 ，省下110瓦。高频电源，没法省了，省了电流下降割不动。驱动电路，重点讲这个，老电路驱动约4-500瓦 ，主要耗电在16路电阻上,相当于开16个20瓦灯泡，散发大量的热，电柜变成了烤箱，白白浪费电，如果改更成现在的无阻恒流源电路，去掉电阻，那么功率可从422瓦可降到100瓦 ，电柜从此冷却下来了，下图是我们在改造时测量所得。这是改造前后对比，量驱动变压器功率      相差300多瓦呢，此刻您的头上有冒出一点小汗珠了吗？只需小改驱动电路，换成无阻恒流源的。换一块驱动板，也就400元的样了。一天加工12小时，12小时*省下的300瓦=3600瓦，3.6千瓦，也就是3.6元电费，一年300天*3.6元=1080元，一年下省1080元。再来算一下，＊理想的大改一年省多少钱吧？丝筒电机200瓦+水泵50瓦+主机控制40瓦+高频电源500瓦+驱动电源100瓦=890瓦。一天12小时*890瓦=10680瓦，也就是11千瓦，11度电的样子，11度*300天天=3300度，3300元.改前：5400元，改后：3300元，一台机一年省2100元。这个时候，你可能会说，改造费也很高啊？这我也得告诉你，确实以上几样改造更换差不多也得2000多元，比一年省下的电费还要多一些，如果从长远一看肯定是合算滴，只需一年多点，改造更换费就赚回来了。总之，大改还小改，请根据自己的实际情况，做出选择吧。。。

数控线切割加工铝件时经常出现馈电块磨损严重、短路、断丝、加工轨迹畸变及工件变形等问题，有的直接造成加工产品报废。笔者根据多年加工积累的经验，对加工实践中关键性的技术问题进行了归纳总结。一、线切割铝件易断丝的问题1. 线切割铝件易断丝的原因   线切割铝件时，由于材料比较软，排屑困难，且铝在高温下极易形成硬质氧化膜，加工产生大量氧化铝或铝屑易粘在钼丝上，使钼丝与馈电块接触部位很快就会磨出深沟。软的铝和硬的磨粒夹杂在一起，充塞在沟槽处，一旦被带进去，就会把沟槽挤死，丝也就被卡断了。2. 解决方法   针对钼丝卡在馈电块里夹断钼丝的问题，调整一下上、下丝架馈电块的位置，以防馈电块磨损的沟槽引起夹丝断丝造成效率低、加工表面多次切割引起的质量下降和材料浪费。   加工材料的厚度超过40mm，一般加工3～4h后就把馈电块稍微旋转一个角度，如图1b所示，先旋转到图1a所示方向，加工8h后再旋转图1b所示方向，这样每加工8h后旋转调整一次馈电块的位置来减少断丝的几率。实际加工表明，通过这种方法大大降低了加工成本，提高了经济效益。注意馈电块与电极丝过压量一般在0.5～1mm。当一个面的三个点都有切割沟槽后，再旋转馈电块90°，依次类推直到四个面都有切割沟槽。然后在靠近采样线的一边垫一个1～2mm的垫片，就可以向左调整馈电块的位置，就相当于换了一个新的馈电块，节约了生产成本。     例如：每块铝件的厚度为2mm，共8块叠在一起同时加工，每隔大约8h调整一下馈电块的接触面，每天连续加工8h，到第6天出现断丝。然后用千分尺测量钼丝的直径只有0.125mm（原钼丝直径为0.18mm）。通过调整馈电块的位置大大避免了馈电块夹丝断丝的问题。     当然还必须注意，当工件尺寸精度要求比较高时，必须要测量钼丝的直径，及时修改补偿量，保证尺寸精度要求。金属加工微信，内容不错，值得关注。二、工件产生变形的问题    1. 工件产生变形的原因     由于工件毛坯制造、切削加工、热处理时，其受热不均、内部组织相变、受力变形等作用使工件内部产生了残余应力，一段时间内在不受外界影响的情况下应力分布相对平衡，但在线切割加工过程中，由于工件材料被大量切去和切断，又会改变其应力分布，随着时间的推移而逐渐趋于平衡，从而使工件发生变形。对于铝合金零件这种变形现象更明显。     2. 解决方法     （1）切割加工前去应力 零件在切割加工前首先进行热处理消除材料内应力，这样切割时就不会出现大的应力变形，以稳定尺寸。当然不同的材质，进行处理的方法各不相同。    （2）外轮廓加工方法 外轮廓加工时通常可以不用打穿丝孔从毛坯外侧切入即可，如图2a所示，这种方法极易由于毛坯破口后造成材料内应力释放产生较大变形，造成零件加工精度下降。为了避免和减少这种变形的产生，可以采用打穿丝孔加工的方法，保持毛坯轮廓的封闭性，如图2b所示，可＊大限度地减少加工过程中的应力变形。（a）外侧切入 （b）打穿丝孔加工（3）采用二次切割法 对于加工精度要求比较高的零件，＊好采用二次切割法。     如在加工图3所示某子弹尾翼时，采用V形铁装夹φ8mm这一端，而另一端悬空。按正常的加工工艺加工结束后，用千分尺测量，靠近V形铁处加工尺寸为2.00mm，而另一端加工尺寸仅为1.86mm。这是在线切割加工过程中，由于工件材料被大量切去改变其应力场分布，从而使工件发生变形。     加工改进的方法是第一次加工中间留的厚度由2mm增加到2.4mm，在第一次切割时单边留0.2余量，（使用φ0.18mm钼丝时）粗加工以快速进行。第一次切割完后毛坯由内部原来应力平衡状态受到破坏后，又达到新的平衡，然后进行第二次精加工，加工结束测量尺寸为1.99mm，达到了试验要求的尺寸。三、铝件切割易短路及切割轨迹畸变的问题　　   1. 问题原因分析      在日常加工中，大厚度工件的切割比较困难，因为受放电加工蚀除条件的制约，工件厚到一定程度，没有足够的冷却液进入工件，间隙内电蚀产物无法正常排除，加工很不稳定，直至有电流无放电的短路发生，在切割加工铝件时这种现象更易发生。    通常情况下线切割加工机床具有短路保护功能，一旦出现短路，机床工作台即刻停止移动，保持原位不动等待处理。然而在加工铝件时，由于铝材轻、质软及排屑困难等，有时短路后放电点由加工区转移至馈电块处，造成馈电块与钼丝有火花放电，因此尽管工件和电极丝之间处于短路状态，但机床放电状态正常，因此机床不会因工件与钼丝间短路而实现短路保护，此时机床仍按正常程序切割加工，加工处因不放电故工件不能加工出正常形状和尺寸，仅靠钼丝在较软的铝质工件上拉出沟槽，造成切割轨迹畸变，导致工件报废。如图4所示加工齿轮时，前两个件加工均出现了切割轨迹畸变而工件报废的情况。金属加工微信，内容不错，值得关注。2. 解决的方法（1）首先是优化工艺参数 根据不同的厚度设置不同的线切割参数。通过多次试验发现，加工铝合金材料可适当减小脉冲宽度，这是因为脉冲宽度减小，使单个脉冲放电能量减小，则放电痕也小，还可以减小氧化铝颗粒的大小和数量，有效减小馈电块磨损。相对增加脉冲间隙，有利于排屑，减少粘丝，提高切割稳定性，并改善工件表面粗糙度。如果脉冲间隙太小，放电产物来不及排除，放电间隙来不及消电离，这将使加工变得不稳定，易造成断丝或切割轨迹畸变。         设置的进给速度小于工件实际可能的蚀除速度，则加工状态便开路，切割速度慢。且由于铝合金熔点和汽化点低，使同等放电能量的加工蚀除量增大，从而使放电间隙大。由于放电间隙大，脉冲电压不能及时击穿极间的液体介质，大大地降低了脉冲的利用率，同时极间距离太大会导致电极丝振幅增大，使加工变得不稳定，甚至引起断丝。当设置的进给速度大于工件实际可能的蚀除速度（称过跟踪或过进给），则加工时易短路，实际进给和切割速度反而也下降，而且不利用排除铝材的电蚀物，造成断丝和短路闷死。因此，合理调节变频进给，使其达到较好的加工状态。整个变频进给控制电路有多个调整环节，其中大都安装在机床控制柜内部，一般不应变动。另有一个调节旋钮安装在控制台操作面板上，加工时可根据具体情况将此旋钮定在合适位置，以保证电流表、电压表读数稳定，钼丝抖动小，加工处于＊佳跟踪状态。         如加工厚工件时，一般情况刚开始（5mm）加工时，由于电极丝易抖动，冷却液浓度高，应加大单个脉冲的能量，增加脉冲的间隔，至少脉冲宽度与脉冲间隔比为（1∶8），这主要是保证有足够的单个脉冲能量和足够排除电蚀产物的间隔时间，同时降低加工电流，一般取2A以下。当加工稳定后，再相应缩小脉冲间隔，将加工电流提高3A左右，电压75V左右。目的是钼丝载流量的平均值在不增大的前提下，形成火花放电的能力，火花的爆炸力被增强。因此电参数应适当取大些，否则会使加工不稳定，加工零件的质量下降。         切割速度和表面粗糙度的要求是相互矛盾的两个工艺指标，所以，必须在满足表面粗糙度的前提下再追求高的切割速度。       （2）根据工件厚度选择合适的放电间隙 放电间隙不能太小，否则容易产生短路，也不利于冷却和电蚀物的排出；放电间隙过大，将影响表面粗糙度及加工速度。当切割厚度较大的工件时，应尽量选用直径较大的钼丝、大脉宽电流，使放电间隙增大，增强排屑效果，提高切割的稳定性。         （3）保持冷却液的清洁度 及时更换新的冷却液，并可在工作台冷却液的回流口用过滤网来过滤冷却液的杂质，再在冷却液的出口放一层海绵来吸附冷却液的杂质，效果就很好。为了提高排屑能力，防止出现加工轨迹畸形，还可在冷却液中加入洗涤剂和肥皂块，这样洗涤性能变好，排屑能力增大，改善了排屑状态。同时要及时地旋转调整馈电块的位置或重新换一块新的馈电块，经常清理馈电块处的切屑颗粒，保持钼丝与馈电块间的良好接触状态，避免该处出现放电现象，可有效避免切割轨迹畸变而造成工件报废。四、结语        从线切割加工实际操作出发，分析了在加工铝件时，极易产生氧化铝颗粒，造成导电性下降，馈电块磨损，产生断丝和短路等现象，严重影响加工质量和效率的问题，总结了实践中经常出现的问题与解决办法。这些方法和措施切实可行，对提高线切割加工质量，降低断丝、短路及加工铝件切割轨迹畸变现象具有良好的效果。

   在众多的电加工机床类型中，线切割可以说是应用范围比较广泛的，尤其是在对硬材料以及形状比较复杂的零部件行业里，线切割机床更是必不可少的加工机器。在人们的一般印象中，它是靠钼丝通过电腐蚀切割技术，然后在利用高能量密度的电火花放电腐蚀加工物件，以此来实现切割目的。那么，它的具体工作原理是什么呢，它又是如何分类的呢？对此，业内行家在这里给大家进行了相关知识的普及：线切割机床的工作原理在进行零部件加工时先将其接入脉冲电源的正极，再将钼丝或铜丝接入到高频脉冲电源负极当做工具电极。接通电源之后脉冲电流会产生足够大的加工能量，在电场加工能量的作用下，正极和负极表面会受到电子流和离子流的轰击，形成瞬间的高温，在这种高温下，零部件的局部会产生气化或者熔化，而气化后的工作液和零部件材料此时也会发生迅速膨胀，膨胀所产生的作用力和冲压力共同作用会将加工切割后的零部件工件抛出放电通道，此时完成一个火花放电的过程。在整个的放电切割中，线切割的切割刀具和工件需要均匀放电，电火花瞬间放电可达到七千度以上高温，在此高温下金属或者其他坚硬物被生成氧化物并熔入到切削液中，不会残留在被切割的工件之上。当下一个脉冲到来时，线切割再次重复放电火花的过程，多次放电火花从而实现了工件的完全切割。在线切割加工工艺中，钼丝，电极丝等切割金属丝按走丝运动，而工件则是做的数控运动。线切割机床的分类问题在目前的线切割市场上，机床分类可以按不同标准来划分，例如：1、以控制方式来划分的话，它可以分为电气靠模线切割机床，光电跟踪线切割机床以及数字控制线切割机床。2、可以按照电极丝走丝的方式以及走线速度来划分，即快走丝切割机床和慢走丝线切割机床两种模式。3、可以按切割加工的特点来区分，机床可以分普通切割机床，锥度切割机床等。关于线切割的工作原理以及机床的分类，不知道大家有没有掌握住这些基础常识呢？想要了解更多，可以查询我们的网站。