快走絲中走絲慢走絲原理介紹

1、快走絲、中走絲、慢走絲原理介紹線切割機(jī)床分：中走絲、慢走絲、快走絲都是指的電火花線切割機(jī)床。電火花線切割機(jī)（Wire cut Electrical Discharge Machining簡(jiǎn)稱WEDM）。什么是中走絲線切割，中走絲電火花線切割機(jī)（Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining簡(jiǎn)寫MS-WEDM），屬往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床范疇，是在高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)上實(shí)現(xiàn)多次切割功能，被俗稱為“中走絲線切割”。中走絲技術(shù)在這里指出，所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間，而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床，即走絲原理是在粗加工時(shí)采

2、用高速（8-12m/s）走絲，精加工時(shí)采用低速（1-3m/s）走絲，這樣工作相對(duì)平穩(wěn)、抖動(dòng)小，并通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差，使加工質(zhì)量也相對(duì)提高，加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說，用戶所說的“中走絲”，實(shí)際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了無條紋切割和多次切割。中走絲技術(shù)在實(shí)踐中得出，在多次切割中第一次切割任務(wù)主要是高速穩(wěn)定切割，可選用高峰值電流，較長(zhǎng)脈寬的規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行大電流切割，以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務(wù)是精修，保證加工尺寸精度 ?？蛇x用中等規(guī)準(zhǔn)，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4到1.7m之間。 為了達(dá)到精修

3、的目的，通常采用低速走絲方式，走絲速度為1到3m/s，并對(duì)跟蹤進(jìn)給速度限止在一定范圍內(nèi)，以消除往返切割條紋，并獲得所需的加工尺寸精度。 第三次、第四次或更多次切割（目前中走絲控制軟件最多可以實(shí)現(xiàn)七次切割）的任務(wù)是拋磨修光 ，可用最小脈寬（目前最小可以分頻到1s）進(jìn)行修光，而峰值電流隨加工表面質(zhì)量要求而異，實(shí)際上精修過程是一種電火花磨削，加工量甚微，不會(huì)改變工件的尺寸大小。走絲方式則像第二次切割那樣采用低速走絲限速進(jìn)給即可。中走絲技術(shù)在加工過程中，多次切割還需注意變形處理，因?yàn)楣ぜ诰€切割加工時(shí)，隨著原有內(nèi)應(yīng)力的作用及火花放電所產(chǎn)生的加工熱應(yīng)力的影響，將產(chǎn)生不定向、無規(guī)則的變形，使后面的切割吃刀

4、量厚薄不均，影響了加工質(zhì)量和加工精度。因此需根據(jù)不同材料預(yù)留不同加工余量，以使工件充分釋放內(nèi)應(yīng)力及完全扭轉(zhuǎn)變形，在后面多次切割中能夠有足夠余量進(jìn)行精割加工，這樣可使工件最后尺寸得到保證 ?？熳呓z是電火花線切割的一種，也叫高速走絲電火花線切割機(jī)床（WEDM-HS），其電極絲（一般采用鉬絲）作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，走絲速度為8到10m/s，電極絲可重復(fù)使用，加工速度較高，走絲容易造成電極絲抖動(dòng)和反向時(shí)停頓，使加工質(zhì)量下降，是我國生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，是我國獨(dú)創(chuàng)的電火花線切割加工模式。1960年，蘇聯(lián)首先研制出靠模線切割機(jī)床。中國于1961年也研制出類似的機(jī)床。早期的線切割機(jī)床采用電氣靠?？刂魄懈钴壽E。當(dāng)時(shí)

5、由于切割速度低，制造靠模比較困難，僅用于在電子工業(yè)中加工其他加工方法難以解決的窄縫等。1966年，中國研制成功采用乳化液和快速走絲機(jī)構(gòu)的高速走絲線切割機(jī)床，并相繼采用了數(shù)字控制和光電跟蹤控制技術(shù)。此后，隨著脈沖電源和數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展以及多次切割工藝的應(yīng)用，大大提高了切割速度和加工精度。 低速走絲線切割機(jī)電極絲以銅線作為工具電極，一般以低于0.2m/s的速度作單向運(yùn)動(dòng)，在銅線與銅、鋼或超硬合金等被加工物材料之間施加60到300V的脈沖電壓，并保持5到50um間隙，間隙中充滿脫離子水(接近蒸餾水)等絕緣介質(zhì)，使電極與被加工物之間發(fā)生火花放電，并彼此被消耗、腐蝕，在工件表面上電蝕出無數(shù)的小坑，

6、通過NC控制的監(jiān)測(cè)和管控，伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行，使這種放電現(xiàn)象均勻一致，從而達(dá)到加工物被加工，使之成為合乎要求之尺寸大小及形狀精度的產(chǎn)品。目前精度可達(dá)0.001mm級(jí)，表面質(zhì)量也接近磨削水平。電極絲放電后不再使用，而且采用無電阻防電解電源，一般均帶有自動(dòng)穿絲和恒張力裝置。工作平穩(wěn)、均勻、抖動(dòng)小、加工精度高、表面質(zhì)量好，但不宜加工大厚度工件。由于機(jī)床結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)含量高，機(jī)床價(jià)格高，因此使用成本也高。單向走絲電火花線切割機(jī)床早期只有國外公司的獨(dú)有機(jī)種。臺(tái)灣的低速走絲電火花線切割機(jī)起步雖然較晚，但這幾年來發(fā)展迅速。其關(guān)鍵的一個(gè)舉措就是由若干家電加工機(jī)床制造企業(yè)共同出資，在有關(guān)部門一定限度的支持下，由臺(tái)灣工

7、業(yè)技術(shù)研究院投入大量的人力、物力做關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。經(jīng)過10多年的攻關(guān)，在控制系統(tǒng)及電源等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。臺(tái)灣各企業(yè)制造的低速走絲電火花線切割機(jī)目前應(yīng)屬中檔機(jī)的范圍，近3年每年達(dá)到20%到30%的增長(zhǎng)率，估計(jì)未來5年，臺(tái)灣低速走絲電火花線切割機(jī)的年產(chǎn)量能達(dá)2000臺(tái)，可占世界市場(chǎng)的25%以上。低速走絲電火花線切割機(jī)的技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好，可以獲得較高的回報(bào)，是電加工行業(yè)各個(gè)廠家的“必爭(zhēng)之地”、“戰(zhàn)略高地”。也可以說，誰掌握了低速走絲電火花線切割機(jī)的技術(shù)，誰就獲得了下一步企業(yè)發(fā)展壯大的機(jī)遇。為了搶占中國市場(chǎng)，日本、瑞士、臺(tái)灣的電加工機(jī)床制造企業(yè)在中國大陸設(shè)廠生產(chǎn)這類機(jī)床。我國的科技工作者在

8、科技部專項(xiàng)基金的支持下，投入了較大的研發(fā)力量，已完成新一代低速走絲電火花線切割機(jī)的研發(fā)，取得了重大突破，目前已擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，并占領(lǐng)了一定的市場(chǎng)份額，其性能指標(biāo)可達(dá)中檔機(jī)水平。目前還有一些國內(nèi)企業(yè)則希望通過與臺(tái)灣相關(guān)企業(yè)的合作，來發(fā)展低速走絲電火花線切割加工技術(shù)。與單向低速走絲電火花線切割機(jī)床相比，往復(fù)高速走絲電火花線切割機(jī)床在平均生產(chǎn)率、切割精度及表面粗糙度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上還存在較大差距。針對(duì)這些差距，本世紀(jì)初，國內(nèi)有數(shù)家高速往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了在高速走絲機(jī)上的多次切割加工（該類機(jī)床被俗稱為“中走絲” Medium Speed Wire cut Electric

9、al Discharge Machining）。所謂“中走絲”并非指走絲速度介于高速與低速之間，而是復(fù)合走絲線切割機(jī)床 ，其走絲原理是在粗加工時(shí)采用8到12m/s高速走絲，精加工時(shí)采用1到3m/s低速走絲，這樣工作相對(duì)平穩(wěn)、抖動(dòng)小，并通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差，使加工質(zhì)量也相對(duì)提高，加工質(zhì)量可介于高速走絲機(jī)與低速走絲機(jī)之間。因而可以說，用戶所說的“中走絲”，實(shí)際上是往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)借鑒了一些低速走絲機(jī)的加工工藝技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了無條紋切割和多次切割。經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)幾乎所有生產(chǎn)高速走絲電火花線切割機(jī)床的廠家都在生產(chǎn)及銷售中走絲，但最終表明不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)

10、都能進(jìn)行多次切割，或者說不是所有的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)采用多次切割技術(shù)后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，它涉及到機(jī)床的數(shù)控精度、脈沖電源、工藝數(shù)據(jù)庫、走絲系統(tǒng)、工作液及大量的工藝問題，并不是簡(jiǎn)單地在高速走絲機(jī)上加上一套運(yùn)絲變頻調(diào)速系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)的，只有那些制造精度高，并在諸方面創(chuàng)造了多次切割條件的往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)才能進(jìn)行多次切割和無條紋切割，并獲得顯著的工藝效果。因此我們的生產(chǎn)企業(yè)必須充分注意到這個(gè)問題，一定要按系統(tǒng)工程來做，真正把這一技術(shù)用好，把這一產(chǎn)品做好。如目前已有一些企業(yè)為進(jìn)一步提高機(jī)床本體精度，X、Y坐標(biāo)工作臺(tái)采用了直流或交流伺服電機(jī)作驅(qū)動(dòng)單元直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，同時(shí)采用了帶螺距補(bǔ)償功能的全閉環(huán)控制，可以利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的定位精度誤差進(jìn)行補(bǔ)償和修正。在保證精度的前提下，減小因長(zhǎng)期使用而導(dǎo)致的加工精度下降，延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。運(yùn)絲系統(tǒng)方面采用特殊（大多數(shù)采用金剛石）電極絲保持器，保持電極絲的相對(duì)穩(wěn)定，減小加工過程中電極絲的張力變化。冷卻系統(tǒng)方面改變常用的粗放冷卻方式，采取多級(jí)過濾并對(duì)介電常數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)加以控制，確保精加工的順利進(jìn)行?？刂栖浖矫嫣峁╅_放的加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫，可以根據(jù)材料的質(zhì)地、厚度、粗糙度等條件選擇對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)。相信經(jīng)過我們的努力，多次切割技術(shù)將會(huì)更加完善，往復(fù)走絲電火花線切割加工技術(shù)也將得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。往復(fù)走絲電火花