中走絲

首先，中走絲、慢走絲、快走絲都是指的電火花線切割機床。電火花線切割機（Wire cut Electrical Discharge Machining簡稱WEDM）.

中走絲也是電火花線切割機床的一種，工作原理是利用連續移動的鉬絲（稱為電極絲）作電極，對工件進行脈衝火花放電蝕除金屬、切割成型。其加工工件的質量介於之間所以叫做中走絲，準確的說：中走絲是快走絲的升級產品，可以理解為：能多次切割的快走絲，但它的加工切割速度並不比快走絲慢，反而要高於快走絲，只有在多次切割的過程中才降低切割速度已達到切割的效果，此時計算的是平均效率，並不是最高效率，而加工的質量也趨於慢走絲。走絲速度由系統自動控制，可以根據需要進行調節。

具備多次切割功能（和慢走絲線切割工作原理相同）,在加工的時候，控制系統將根據編製程序自動調節加工參數（高頻的脈寬、脈間、功率管數量及走絲速度），並且，在加工同時也可人為更改加工參數，進行適當調節。

中走絲在保留快速走絲線切割結構簡單、造價低、工藝效果好、使用過程消耗少等特點的基礎上，引用國際上精密模具加工設備的先進理念及慢走絲多次切割技術，並且對機床硬體進行升級，提升機床精度的同時也提高了機床的穩定性。該機比快走絲更人性化，便捷化，適用範圍更廣。所以中走絲給模具行業帶來了一個革命，大大改善了原來快走絲加工質量差的弱點，同時很大程度上降低了模具製造的成本！中走絲--快走絲的價格，慢走絲的品質！

什麼是中走絲線切割，中走絲電火花線切割機（Medium-speed Wire cut Electrical Discharge Machining簡寫MS-WEDM），屬往複高速走絲電火花線切割機床範疇，是在高速往複走絲電火花線切割機上實現多次切割功能，被俗稱為“中走絲線切割”。中走絲技術在這裡指出，所謂“中走絲”並非指走絲速度介於高速與低速之間，而是複合走絲線切割機床，即走絲原理是在粗加工時採用高速（8-12m/s）走絲，精加工時採用低速（1-3m/s）走絲，這樣工作相對平穩、抖動小，並通過多次切割減少材料變形及鉬絲損耗帶來的誤差，使加工質量也相對提高，加工質量可介於高速走絲機與低速走絲機之間。因而可以說，用戶所說的“中走絲”，實際上是往複走絲電火花線切割機借鑒了一些低速走絲機的加工工藝技術，並實現了無條紋切割和多次切割。中走絲技術在實踐中得出，在多次切割中第一次切割任務主要是高速穩定切割，可選用高峰值電流，較長脈寬的規准進行大電流切割，以獲得較高的切割速度。第二次切割的任務是精修，保證加工尺寸精度。可選用中等規准，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。第三次、第四次或更多次切割（目前中走絲控制軟體最多可以實現七次切割）的任務是拋磨修光，可用最小脈寬（目前最小可以分頻到1μs）進行修光，而峰值電流隨加工表面質量要求而異，走絲方式則像第二次切割那樣採用低速走絲限速進給即可。中走絲技術在加工過程中，多次切割還需注意變形處理，因為工件在線切割加工時，隨著原有內應力的作用及火花放電所產生的加工熱應力的影響，將產生不定向、無規則的變形，使後面的切割吃刀量厚薄不均，影響了加工質量和加工精度。因此需根據不同材料預留不同加工余量，以使工件充分釋放內應力及完全扭轉變形，在後面多次切割中能夠有足夠余量進行精割加工，這樣可使工件最後尺寸得到保證。

中國特有（除中國內地，沒有任何國家和地區生產該類機床的廠家）的高速走絲電火花線切割機（WEDM-HS），由於結構簡單、造價低、工藝效果好，加上使用過程消耗少，自上世紀六十年代末被研製成功之後就得到飛速發展，現已成為製造業中一種必不可少工藝裝備。至2004年底，全國年產量已超過3萬台，約佔世界電火花線切割機總產量的70%。中走絲技術在這裡指出，但由於其加工質量問題未得到有效解決，而隨著國外生產的低速走絲電火花線切割機（WEDM-LS）技術水平的不斷提高，模具工業的發展，曾令中國人感到自豪的中國特有的WEDM-HS，如今卻陷入難於發展的困境。已難於滿足模具發展需要。

為了滿足用戶需要，我公司在保留快速走絲線切割機床結構簡單、造價低、工藝效果好、使用過程消耗少等特點的基礎上，引用國際上精密模具加工設備的先進理念及慢走絲多次切割技術，開發了能實現多次切割的智能化系統中速走絲電火花線切割機（WEDM-CS）。該機比快走絲更人性化，便捷化，適用範圍更廣。被越來越多的廠商所青睞。用戶普遍反映這種線切割機的加工質量比較好。我公司生產的“中速走絲”，不僅電極絲移動速度介於“高速”與“低速”之間，而且加工質量高於“高速走絲機”，並逼近低速走絲機。但由於中走絲是近幾年才開始，所以很多對中走絲加工工藝還不熟悉。現結合多年的生產實踐，針對中走絲切割機床編程與操作加工過程中所出現的問題及遇到的困難，總結了幾點工藝處理方法和加工操作方案（僅供參考）

值得注意的是，經過近幾年的推廣與普及，國內幾乎所有生產高速走絲電火花線切割機床的廠家都在生產及銷售中走絲，但最終表明不是所有的往複走絲電火花線切割機都能進行多次切割，或者說不是所有的往複走絲電火花線切割機採用多次切割技術后都能獲得好的工藝效果。多次切割是一項綜合性的技術，它涉及到機床的數控精度、脈衝電源、工藝資料庫、走絲系統、工作液及大量的工藝問題，並不是簡單地在高速走絲機上加上一套運絲變頻調速系統即可實現的，只有那些製造精度高，並在諸方面創造了多次切割條件的往複走絲電火花線切割機才能進行多次切割和無條紋切割，並獲得顯著的工藝效果。中走絲技術中，因此我們的生產企業必須充分注意到這個問題，一定要按系統工程來做，真正把這一技術用好，把這一產品做好。如已有一些企業為進一步提高機床本體精度，X、Y坐標工作台採用了直流或交流伺服電機作驅動單元直接驅動滾珠絲杠，同時採用了帶螺距補償功能的全閉環控制，可以利用數控系統對機床的定位精度誤差進行補償和修正。在保證精度的前提下，減小因長期使用而導致的加工精度下降，延長機床的使用壽命。運絲系統方面採用特殊（大多數採用金剛石）電極絲保持器，保持電極絲的相對穩定，減小加工過程中電極絲的張力變化。冷卻系統方面改變常用的粗放冷卻方式，採取多級過濾並對介電常數等關鍵參數加以控制，確保精加工的順利進行。控制軟體方面提供開放的加工參數資料庫，可以根據材料的質地、厚度、粗糙度等條件選擇對應的加工參數。相信經過我們的努力，多次切割技術將會更加完善，往複走絲電火花線切割加工技術也將得到更好的應用和發展。

它主要用於加工各種形狀複雜和精密細小的工件, 例如模具的凸模、凹模。它是在電火花穿孔、成形加工的基礎上發展起來的。它不僅使電火花加工的應用得到了發展，而且某些方面已取代了電火花穿孔、成形加工。線切割機床已佔電火花機床的大半。

中走絲線切其工作原理: 繞在運絲筒上的電極絲沿運絲筒的迴轉方向以一定的速度移動，裝在機床工作台上的工件由工作台按預定控制軌跡相對與電極絲做成型運動。脈衝電源的一極接工件，另一極接電極絲。在工件與電極絲之間總是保持一定的放電間隙且噴灑工作液，電極之間的火花放電蝕出一定的縫隙，連續不斷的脈衝放電就切出了所需形狀和尺寸的工件。中走絲技術在這裡指出，“中走絲”電火花線切割機比快走絲電火花線切割雖加工質量有明顯提高，但它仍然屬於高速走絲電火花線切割機的範疇，切割精度和光潔度仍與低速走絲機存在較大差距，且精度和光潔度的保持性也需要進一步提高。“中走絲機”具有結構簡單、造價低以及使用消耗少等特點，因此也有其生存的空間，執行的標準仍然是高速走絲機的相關標準，因此生產企業在對用戶的宣傳上要注意，一定要實事求是。

中走絲線切割加工能正常運行，中走絲技術指出必須具備下列條件：

1. 鉬絲與工件的被加工表面之間必須保持一定間隙，間隙的寬度由工作電壓、加工量等加工條件而定。

2. 要求較高絕緣性是為了利於產生脈衝性的火花放電，液體介質還有排除間隙內電蝕產物和冷卻電極作用。鉬絲和工件被加工表面之間保持一定間隙，如果間隙過大，極間電壓不能擊穿極間介質，則不能產生電火花放電；如果間隙過小，則容易形成短路連接，也不能產生電火花放電。

3. 必須採用脈衝電源，即火花放電必須是脈衝性、間歇性，圖1中ti為脈衝寬度、to為脈衝間隔、tp為脈衝周期。在脈衝間隔內，使間隙介質消除電離，使下一個脈衝能在兩極間擊穿放電。

中走絲線切割機床的工作環境的一些相關注意的事項

1.選擇沒有粉塵的場所，避免留眾多的通道在線切割的旁邊；

(1) 線切割放電機器之本身特性，其空氣中有灰塵存在，將會使機器的絲桿受到嚴重磨損，從而影響使用壽命；

(2) 線切割放電機器屬於計算機控制，計算機所使用的磁碟對空氣中灰塵的要求相當嚴格的，當磁碟內有灰塵進入時，磁碟就會被損壞，同時也損壞硬碟；

(3) 線切割放電機本身發出大量熱，所以電器櫃內需要經常換氣，若空氣中灰塵太多，則會在換氣過程中附積到各個電器組件上，造成電器組件散熱不良，從而導致電路板被燒壞掉。因此，機台防塵網要經常清潔。

2.選擇能承受機床重量的場所；

3.選擇沒有振動和衝擊傳入的場所，線切割放電機床是高精度加工設備，如果所放置的地方有振動和衝擊，將會對機台造成嚴重的損傷，從而嚴重影響其加工精度，縮短其使用壽命，甚至導致機器報廢。

4.滿足線切割機床所要求的空間尺寸；

5.選擇溫度變化小的場所，避免陽光通過窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方

(1)高精密零件加工之產品需要在恆定的溫度下進行，一般為室溫20C；

(2)由於線切割放電機器本身工作時產生相當大的熱量，如果溫度變化太大則會對機器使用壽命造成嚴重影響。

6.選擇屏蔽屋：因線切割放電加工過程屬於電弧放電過程，在電弧放電過程中會產生強烈的電磁波，從而對人體健康造成傷害，同時會影響到周圍的環境.

7.選擇通風條件好，寬敞的廠房，以便操作者和機床能在最好的環境下工作。

中走絲線切割工作液的作用與注意事項：

電火花線切割穩定切割的前提首先必須保證在切割過程中不斷絲。而斷絲機率主要隨著放電能量和切割厚度的增加而加大，即與電極絲在放電通道內所受到的離子轟擊、冷卻狀態及停留時間密切相關。切割的效率和表面粗糙度也與極間冷卻與消電離並恢復絕緣狀態有關。當採用含有機械油5%左右的乳化液作為工作介質時，切割完畢后觀察切割工件表面有兩個現象：首先切割完畢的試件是粘附在基體上的，一般需要用力甚至敲擊才可以使其與基體脫離；其次切割完畢的試件表面覆蓋著膠粘的甚至是粉末狀的蝕除產物，需用煤油才能清洗乾淨。這主要是伴隨著放電通道內10000°C以上的高溫，工作介質將分解生成大量的高分子化合物並與金屬蝕除產物反應生成膠體狀或顆粒狀物質。這些物質將粘附在切縫內，並主要在切縫出口部位堆積，嚴重影響電蝕產物的排除，並使新鮮的工作介質進入切縫十分困難。由於兩極間不能保證存在不斷更新的工作介質，這樣將直接影響正常放電的延續甚至是在混有大量膠體物質的間隙內進行的放電甚至產生電弧放電，從而使工件和電極絲表面得不到及時冷卻，絕緣狀態不正常，造成正常放電比例降低，切割速度降低，工件表面燒傷，換向條紋嚴重並使得加工質量惡化，同時損傷電極絲，嚴重時引起燒絲。因此選用乳化液作為工作介質對於極間通道內冷卻狀態的改善、消電離並恢復絕緣狀態均有較大的影響，並且工件愈高，運絲速度愈慢，電極絲在加工區域停留時間將愈長，斷絲的機率自然就會增加。而乳化液在放電通道內分解成膠體或顆粒狀物質是一種必然的現象，所以使用乳化液作為工作介質必然大大限制切割工藝指標的提高。極間冷卻狀態的惡化其最直接的結果將導致WEDM-HS必須以十分保守的放電能量換取不斷絲的加工情況。

純凈水基工作液的優缺點：

中走絲線切割機床由於純水基工作液導電率較高，所以在切割過程中具有較強的電解作用，雖然切割出的工件表面十分均勻，但工件表面因為電解作用將導致色澤較暗，這種現象在多次切割時體現的更加明顯；

1.純水基工作液因為沒有油性成分，所以一旦揮發后其切割的蝕除產物就粘接在工作台上和導輪周圍，清理困難，嚴重時甚至會將導輪抱死，一旦運絲后電極絲與導輪將產生滑動摩擦導致導輪精度喪失而報廢；

2.水基工作液因為具有較強的鹼性，長期使用會使得機床油漆面起泡和褪色；

3.水基工作液必須嚴格控制稀釋比例，否則極易鏽蝕機床和工件；

4.水基工作液揮發性較強，同時由於組分的問題，一般在切割過程中都會散發出一些異味。

市面上有線切割專用乳化液、固體乳化皂、複合工作液等，選擇好的工作液對加工的質量起到相當大的做用。

中走絲線切割機床組成

1．機床主體：床身、絲架、走絲機構、X—Y數控工作台

2．工作液系統

3. 高頻電源：產生高頻矩形脈衝，脈衝信號的幅值、脈衝寬度可以根據不同工作狀況調節。

4. 數控和伺服系統

1．廣泛應用於加工各種沖模。

2．可以加工微細異形孔、窄縫和複雜形狀的工件

3．加工樣板和成型刀具。

4．加工粉末冶金模、鑲拼型腔模、拉絲模、波紋板成型模

5．加工硬質材料、切割薄片，切割貴重金屬材料。

6．加工凸輪，特殊的齒輪。

7．適合於小批量、多品種零件的加工，減少模具製作費用，縮短生產周期.

8. 可用於加工材料試驗樣件、各種型孔、等複雜形狀零件及高硬材料的零件.

9. 可進行微細結構、異形槽和標準缺陷的加工.

10.試製新產品時，可在坯料上直接割出零件.

11.加工薄件時可多片疊在一起加工.

中走絲線切割開環控制(Open -loop control system )指調節系統不接受反饋的控制，只控制輸出，不計後果的控制。又稱為無反饋控制系統。在數控機床中由步進電動機和步進電動機驅動線路組成。數控裝置根據輸入指令，經過運算髮出脈衝指令給步進電動機驅動線路，從而驅動工作台移動一定距離。這種伺服系統比較簡單，工作穩定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。所以一般僅用於可以不考慮外界影響，或慣性小，或精度要求不高的一些經濟型數控機床。

中走絲線切割閉環控制（closed-loop control system）則是由信號正向通路和反饋通路構成閉合迴路的自動控制系統，又稱反饋控制系統。在數控機床中由伺服電動機、比較線路、伺服放大線路、速度檢測器和安裝在工作台上的位置檢測器組成。這種系統對工作台實際位移量進行自動檢測並與指令值進行比較，用差值進行控制。這種系統定位精度高，但系統複雜，調試和維修困難，價格較貴，主要用於高精度和大型數控機床。

中走絲線切割半閉環伺服系統的工作原理和閉環伺服系統相似，只是位置檢測器不是安裝在工作台上，而是安裝在伺服電動機的軸上。這種伺服系統所能達以的精度、速度和動太特性優於開環伺服系統，其複雜性和成本低於閉環伺系統，主要用於大多數中小型數控機床。

第一次切割任務是高速穩定切割

⑴脈衝參數：選用高峰值電流，較長脈寬的規准進行大電流切割，以獲得較高的切割速度。

⑵電極絲中心軌跡的補償量小：

f = 1/2φd +δ+ △ + S式中，f為補償量(mm);δ為第一次切割時的放電間隙(mm);φd為電極絲直徑(mm);△為留給第二次切割的加工余量(mm); S為精修余量(mm)。在高峰值電流粗規准切割時，單邊放電間隙大約為 0.02mm；精修余量甚微，一般只有0.003mm。而加工余量△則取決於第一次切割后的加工表面粗糙度及機床精度，大約在0.03～0.04mm範圍內。這樣，第一次切割的補償量應在0.05～0.06mm之間，選大了會影響第二次切割的速度，選小了又難於消除第一次切割的痕迹。

⑶走絲方式：採用高速走絲，走絲速度為8～12m/s，達到最大加工效率。

第二次切割的任務是精修，保證加工尺寸精度

⑴脈衝參數：選用中等規准，使第二次切割后的粗糙度Ra在1.4～1.7μm之間。

⑵補償量f：由於第二次切割是精修，此時放電間隙較小，δ不到0.01mm，而第三次切割所需的加工 質量甚微，只有幾微米，二者加起來約為0.01mm。所以，第二次切割的補償量f約為1/2d+0.01mm即可。

⑶走絲方式：為了達到精修的目的，通常採用低速走絲方式，走絲速度為1～3m/s，並對跟蹤進給速度限止在一定範圍內，以消除往返切割條紋，並獲得所需的加工尺寸精度。

第三次切割的任務是拋磨修光

⑴脈衝參數：用最小脈寬進行修光，而峰值電流隨加工表面質量要求而異。

⑵補償量f：理論上是電極絲的半徑加上0.003mm的放電間隙，實際上精修過程是一種電火花磨削，加工量甚微，不會改變工件的尺寸大小。所以，僅用電極的半徑作補償量也能獲得理想效果。

⑶走絲方式：像第二次切割那樣採用低速走絲限速進給即可

加工中工件余留部位的處理

中走絲線切割多次切割加工中工件余留部位的處理

中走絲技術在調查中，得出隨著世界範圍內模具工業新技術、新材料和新工藝的發展，為了增強模具的耐磨性，人們廣泛使用各種高強度、高硬度和高韌性的模具材料，這對提高模具的使用壽命極為有利，但它給電火花線切割工件余留部位加工后所帶來的技術處理造成不便。來處理工件余留部位的加工問題，這樣才能保證工件余留部位的表面質量和表面精度。特別是在塑料模、精密多工位級進模的生產加工過程中，能保證得到良好的尺寸精度，直接影響模具的裝配精度、零件的精度以及模具的使用壽命等。由於加工工件精度要求高，因此在加工過程中若有一點疏忽，就會造成工件報廢，同時也會給模具的製造成本和加工周期帶來負面影響。對於高硬度、高精度和高複雜度、且加工表面為非平面的小工件來說，採用多次切割加工的方法處理工件余留部位的切割任務顯得更為重要。

凸模加工工藝

凸模在模具中起著很重要的作用，它的設計形狀、尺寸精度及材料硬度都直接影響模具的沖裁質量、使用壽命及衝壓件的精度。在實際生產加工中，由於工件毛坯內部的殘留應力變形及放電產生的熱應力變形，故應首先加工好穿絲孔進行封閉式切割，儘可能避免開放式切割而發生變形。如果受限於工件毛坯尺寸而不能進行封閉形式切割，對於方形毛坯件，在編程時應注意選擇好切割路線(或切割方向)。切割路線應有利於保證工件在加工過程中始終與夾具(裝夾支撐架)保持在同一坐標系，避開應力變形的影響。夾具固定在左端，從葫蘆形凸模左側，按逆時針方向進行切割，整個毛坯依據切割路線而被分為左右兩部分。由於連接毛坯左右兩側的材料越割越小，毛坯右側與夾具逐漸脫離，無法抵抗內部殘留應力而發生變形，工件也隨之變形。若按順時針方向切割，工件留在毛坯的左側，靠近夾持部位，大部分切割過程都使工件與夾具保持在同一坐標系中，剛性較好，避免了應力變形。一般情況下，合理的切割路線應將工件與夾持部位分離的切割段安排在總的切割程序末端，即將暫停點（支撐部分）留在靠近毛坯夾持端的部位。中走絲線切割機床適合加工各種複雜形狀的沖模及單件齒輪、花鍵、尖角窄縫類零件，具有速度快、周期短等優點，應用非常普及。高速走絲的線切割機床的電極絲主要是採用鉬絲，電極絲運動速度快通常為8~12米/秒，而且是雙嚮往返循環運行，在加工過程 中很容易發生斷絲。如果在切割工件過程中多次斷絲，不僅會造成一定的經濟損失，而且會帶來重新繞絲的麻煩；不僅耽誤時間，而且會在工件上產生斷絲痕迹，影響加工質 量，嚴重的會造成工件報廢。

對於線切割工件余留部位切割的多次加工，首先必須解決被加工工件的導電問題，因為在高精度線切割加工中，線電極的行走路線可能需要沿加工軌跡往複行走多次，才能保證被加工工件具有較高表面粗糙度和表面精度，這時線切割加工是靠工件余留部位起到導電作用以保障電加工正常進行。但在進行工件余留部位的切割加工時，若第一次切割即切下工件余留部位，將會導致被切割部分與母體分離，以致導電迴路中斷，無法進行繼續加工，所以從線切割加工的條件性和延續性考慮，必須使工件余留部位即便在多次切割的情況下也能保持與母體之間正常導電的要求。

為了實現上述目的，操作工人力圖營造人為環境和條件來滿足導電要求，即當工作人員在操作電火花線切割機遇到切割工件余留部位時，可採用在被切割部分和母體之間粘銅片和在切割間隙中塞銅片的處理方法來造成人為的定位條件和導電條件，使是火花加工得以繼續進行，其具體做法與技巧如下：

(1)在被切割部分與母體材料之間粘貼連接銅片。其目的是使工件余留部分在切割時與母體材料相連固定，保證線切割有良好的定位條件，從而保障工件有優異的加工質量，這可依照以下步驟進行：

①首先根據加工工件的大小把薄銅片(厚度根據線電極情況和加工部位形狀而定)剪成長條形，然後摺疊，井保證摺疊部分一長一短。

②然後把銅片摺疊的彎曲部分用小手錘錘平，並用什錦銼修理成楔形；

③再把經以上處理的銅片塞到線電極加工所形成的縫隙里，同時在工件該部分的表面滴上502膠水(即環氧樹脂瞬時快乾膠)。

由於切割時，電火花線切割機沖水使工件所受壓力較大，若單純用銅片塞緊來保證導電和固定，容易產生以下問題：(a)銅片塞得太松，擔心固定不可靠、導電不穩定；(b)銅片塞得太緊，又擔心損傷工件表面、破壞形位公差，所以採用502膠水來保證被切割部分與母體材料固定；

④在將銅片塞進加工部位時，應注意是：用502膠水粘貼連接銅片時應遠離工件余留部件處，以免502膠水滲到，造成絕緣。此外粘貼連接銅片的位置應考慮對稱分佈，且應保證同時塞緊，避免工件發生偏移，以致影響工件加工質量。保證被切割工件余留部位形狀的正確性和精度的可靠性。

(2)在被切割部分與母體材料之間填充導電銅片。把經摺疊、剪齊、錘平和修銼的薄銅片填充在線電極加工形成的縫隙里，並使銅片和縫隙壁緊密貼合。填充此銅片的目的是為了導電，因為前面粘貼連接銅片時用了502膠水，而502膠水是不導電的。為了實現導電要求，故採用填充導電銅片的方法，填充導電銅片時同樣應注意銅片的對稱布置以及銅片應同時加緊，並且不能塞得過緊以免划傷工件的表面。不管是粘貼連接銅片還是填充導電銅縫隙的形狀。都應該把小銅片製成圓弧形，而且還應該用金相砂布打磨被錘過的銅片表面，以保證銅片表面光滑以避免划傷工件已加工過的表面。

在採用電火花線切割機加工高硬度、高精度和高複雜度的小型工件時，按照上述方法和步驟進行線切割加工中工件余留部位的精密切割，是一種行之有效的方法，它所提出的步驟和技巧，經濟簡便、實用可行，從而為改善和提高精密線切割加工的質量和效率探索出新的途徑。

線切割加工屑粘附在鉬絲上的解決方法

當電火花線切割機床加工中遇到工件放電后的加工屑粘附在鉬絲上，解決加工屑粘附到鉬絲上的問題，可從改善間隙冷卻條件和放電柱對放電點施加的壓力來著手，可採取以下措施：

工作液的選擇及防護

常採用DX-1乳化液的水溶液作為線切割加工工作液，常規比例是1：10（乳化液1份，水10份），而加工防鏽鋁合金時宜彩用3：8的比例。為了保持工作液的清潔，使其正常有效地工作，並延長工作液的使用期，可將一塊5mm厚的海綿（其大小根據工件而定），置於工作檯面兩夾具之間。這樣可避免殘屑流入水箱，保持工作液的暢通，減少電極絲上加工屑的粘附。另在上線架後端槽中加一塊海綿，高速往返的電極絲經海綿摩擦，可去掉一部分粘附的氧化物，同時減少鉬絲抖動，更好地保證放電通道的暢通，確保脈衝電源效率的正常發揮，同時也減少對饋電塊的磨損。對海綿墊要進行定期的清洗或更換，電極絲、饋電塊和導輪也要定期用煤油或汽油在空運行時進行清洗，清洗時將回水管拿出水箱，避免殘屑流入工作液中。

檢查工作液的流量

電火花線切割機床加工時，工作液的上下噴水量應均勻，以便及時把蝕除物排除。加工前首先打開油泵電機，檢查上下噴嘴是否堵塞、工作液是否充分暢通。如工作液不暢通就要檢查原因，如出水管、上下噴嘴旋轉方向等，直到水流正常為止。

改進饋電塊

為了延長饋電塊的壽命、降低成本、提高生產率，可對饋電塊進行改進。饋電塊是在導電塊上焊一塊厚3mm、￠15mm的硬質合金塊。

饋電塊一般是固定的或不可調的。實踐中，對饋電塊進行了改進。採取的主要措施有：

①變固定的饋電塊成活動的饋電塊：適當減小硬質合金的公差尺寸，使導電塊與硬質合金的雙邊間隙為0.10～0.20mm（間隙配合），將硬質合金塊置於銅套裡面，按要求的配合尺寸不需焊接，變固定的饋電塊成活動的饋電塊，持續切割50～70h，將硬質合金旋轉一個方向後繼續使用；

②適當增加硬質合金的厚度：硬質合金￠15mm的大小是不變的（成形），但可將厚度增加0.2mm。既可使電極絲與饋電塊接觸良好，又不會使饋電塊失去彈性，還可減少饋電塊上下的跳動距離，使饋電塊的磨損減小。

實際加工表明，改進后的饋電塊可持續切割防鏽鋁合金3個月，壽命提高8～10倍，降低了加工成本，提高了經濟效益。

（4）優化電火花線切割機床加工參數

提高脈衝電源的空載電壓幅值，減少加工屑粘附到鉬絲上的可能性；選擇適當的脈衝方式、功放管數量及進給速度。如電規准選擇不當、跟蹤不良，輕者將影響加工質量，重者將造成短路、斷絲。

1,鉬絲鉬絲的鬆緊程度

如果鉬絲安裝太松，則鉬絲抖動厲害，不僅會造成斷絲，而且由於鉬絲的抖動直接影響工件表面粗糙度。但鉬絲也不能安裝 得太緊，太緊內應力增大，也會造成斷絲，因此鉬絲在切割過程中，其鬆緊程度要適當，新安裝的鉬絲，要先緊絲再加工，緊絲時用力不要太大。鉬絲在加工一段時間后，由 於自身的拉伸而變松。當伸長量較大時，會加劇鉬絲振動或出現鉬絲在貯絲筒上重疊。使走絲不穩而引起斷絲。應經常檢查鉬絲的鬆緊程度，如果存在鬆弛現象，要及時拉緊。

鉬絲安裝。鉬絲要按規定的走向繞在貯絲筒上，同時固定兩端。繞絲時，一般貯絲 筒兩端各留10mm，中間繞滿不重疊，寬度不少於貯絲筒長度的一半，以免電機換向頻繁 而使機件加速損壞，也防止鉬絲頻繁參與切割而斷絲。

機床上鉬絲引出處有擋絲棒，擋絲棒是由兩根紅寶石製成的導向立柱，擋絲棒不像 導輪那樣作滾動運動，他們直接與鉬絲接觸，作滑動摩擦。因此磨損很快，使用不久柱 體與鉬絲接觸的地方就會形成深溝，必須及時檢查並進行翻轉和更換，否則會出現疊絲 斷絲。

2,運絲機構

中走絲線切割機的運絲機構主要是由貯絲筒、線架和導輪組成。當運絲機構的精度下降時（主要是傳動軸承），會引起貯絲筒的徑向跳動和軸向竄動。貯絲筒的徑向跳動會使電 極絲的張力減小，造成絲松，嚴重時會使鉬絲從導輪槽中脫出拉斷。貯絲筒的軸向竄動 會使排絲不勻，產生疊絲現象。貯絲筒的軸和軸承等零件常因磨損而產生間隙，也容易 引起絲抖動而斷絲，因此必須及時更換磨損的軸和軸承等零件。貯絲筒換向時，如沒有 切斷高頻電源，會導致鉬絲在短時間內溫度過高而燒斷鉬絲，因此必須檢查貯絲筒後端 的行程開關是否失靈。要保持貯絲筒、導輪轉動靈活，否則在往返運動時會引起運絲系 統振動而斷絲。繞絲后空載走絲檢驗鉬絲是否抖動，若發生抖動要分析原因。貯絲筒后 端的限位擋塊必須調整好，避免貯絲筒衝出限位行程而斷絲。擋絲裝置中擋塊與快速運 動的鉬絲接觸、摩擦，易產生溝槽並造成夾絲拉斷，因此也需及時更換。導輪軸承的磨 損將直接影響導絲精度，此外，當導輪的v型槽、寶石限位塊、導電塊磨損后產生的溝槽，也會使電極絲的摩擦力過大，易將鉬絲拉斷。這種現象一般發生在機床使用時間較長、加工工件較厚、運絲機構不易清理的情況下。因此在機床使用中應定期檢查運絲機構 的精度，及時更換易磨損件。

3,工件

工件材料：對不經鍛打、不淬火材料，在線切割加工前最好採用低溫回火消除內應 力，因為如果工件的內應力沒有得到消除，在切割時，有的工件會開裂，把鉬絲碰斷；有的會使間隙變形，把鉬絲夾斷或彈斷。如淬火后t8鋼在線切割加工中及易引起斷絲盡 量少用。切割厚鋁材料時，由於排屑困難，導電塊磨損較大，注意及時更換。

工件裝夾：雖然線切割加工過程中工件受力極小，但仍需牢固夾緊工件，防止加工 過程中因工件位置變動造成斷絲。同時要避免由於工件的自重和工件材料的彈性變形造 成的斷絲。在加工厚重工件時，可在加工快要結束時，用磁鐵吸住將要下落的工件，或 者人工保護下落的工件，使其平行緩慢下落從而防止斷絲。 4電參數電參數選擇不當也 是引起斷絲的一個重要原因，所以要根據工件厚度選擇合理的電參數，將脈衝間隔拉開 一些，有利於熔化金屬微粒的排出，同時峰值電流和空載電壓不宜過高，否則使單個脈 沖能量變大，切割速度加快，容易產生集中放電和拉弧，引起斷絲。一般空載電壓為 100v左右。在電火花加工中，電弧放電是造成負極腐蝕損壞的主要因素，再加上間隙不 合適，容易使某一脈衝形成電弧放電，只要電弧放電集中於某一段，就會引起斷絲。

根據工件厚度選擇合適的放電間隙：放電間隙不能太小，否則容易產生短路，也不 利於冷卻和電蝕物的排出；放電間隙過大，將影響表面粗糙度及加工速度。當切割厚度 較大的工件時，應盡量選用大脈寬電流，同時放電間隙也要大一點，長而增強排屑效果，提高切割的穩定性。

線切割作為我國獨創的一種電火花線切割加工模式，應用極為廣泛。電火花線切割加工的優點在於可以加工淬火類等熱處理后的零件、異型零件，切除廢料少等。工具電極通常為直徑0.10~0.18mm的鉬絲，加工過程中極易斷絲，不但耽誤生產時間、增加生產成本，而且降低了零件的加工質量。原因分析如下：

跟工件有關的斷絲

(1)工件經熱處理后工件內部存在內應力，在切割過程中造成內應力釋放，夾住鑰絲而造成斷絲。如果在工件熱處理前加工穿絲孔，從工件內側進行切割可以避免內應力造成斷絲。

(2)切割工件后，由於廢料自重較大，在掉落瞬間夾住鑰絲造成斷絲。在切割快完成時，可以用磁鐵同時吸住廢料和工件，或用夾具（如壓板）夾住，等待加工完成後再取下廢料。

(3)鑄造類零件在鑄造過程中可能造成的砂眼、氣孔，工件內部有不導電的雜質，在切割過程中可能會拉斷絲。對於此類零件，條件許可情況下可以採用探測工具探測零件內部材質是否均勻，對於不具備條件的應該隨時監測切割過程中機床儀錶，對於電壓或者電流突變情況應該及時處理。

(4)工件切入點處或者穿絲孔在熱處理后可能會有不導電的氧化物等雜質造成無法切割，造成斷絲。對此可以用銼刀或者砂輪打磨工件切入點，去除不導電物質，露出導電部分再切割。

(5)工件表面覆蓋層（如塑料薄膜，油漆等）不導電造成的斷絲。工件接脈衝電源正極，鑰絲接脈衝電源負極，如果工件由於覆蓋層跟脈衝電源正極接觸不良，則無法放電加工，可能會拉斷鉬絲，因此必須保證工件和脈衝電源正極可靠連接，必要時首先去除掉工件表面覆蓋層。

跟工作液有關的斷絲

(1)工作液的濃度不合理造成斷絲。工作液濃度要合理，首先要選擇質量好的工作液，水質要好，然後根據零件不同的加工工藝指標要求進行工作液配製，配比一般為5%~20%。通常電火花線切割機床每天工作8h，連續使用8~10天後就需要更換新的工作液，否則容易斷絲。對於大厚度或要求切割速度高的工件可以將工作液濃度降低5%~8%左右，這樣加工穩定；而對於加工質量要求高的工件，工作液配比可以提高到10%~20%。

(2)工作液沖刷不足造成的斷絲。工作液的作用之一是沖刷切縫，冷卻鑰絲和工件，排除蝕除物。工作液噴出時如果衝擊力過大可能會造成鑰絲偏移，放電不均勻；衝擊力過小時則工作液噴出不足，無法沖入切縫中，無法放電，造成放電條件惡劣，無法排出蝕除物造成斷絲。因此要定時檢查噴嘴和迴流通道是否有堵塞，工作液噴出速度要合理，對於大厚度零件可以開大工作液噴出速度，使得工作液能充分進入切縫進行冷卻和排屑。

(3)工作液不夠或者堵塞造成無切削液加工，鑰絲很快會燒斷。因此，機床工作過程中要不定時檢查工作液是否足夠，循環通道是否暢通。

跟走絲機構有關的斷絲

(1)跟導電塊有關的斷絲。導電塊通常是壓住或者抬起鑰絲一點，由於鉬絲運行長時間接觸導電塊，導電塊會有溝痕，溝痕過大會夾斷鋁絲，因此應該定期將導電塊旋轉一定的角度，或者直接更換導電塊。

(2)跟導輪有關的斷絲。鉬絲通過導輪導向，因此導輪的精度影響鉬絲運行，其中支撐導輪的軸承影響導輪的軸向和徑向跳動，進而影響到鑰絲放電加工時的穩定性，因此，應該嚴格按照機床保養說明定期噴注潤滑脂或者更換軸承，乃至直接更換導輪組件。

(3)張緊機構造成的斷絲。如果張絲的時候重鎚過重，在張絲過程中也可能會造成斷絲，或者鉬絲超過彈性變形的限度，鋁絲在運轉過程中由於頻繁換向以及頻繁的放電以及冷卻，很快也會斷絲。因此，張絲的時候應該選擇合理的重鎚個數進行張緊。

(4)儲絲筒造成的斷絲。儲絲筒的徑向跳動會造成鉬絲切割過程中張力突變，會拉斷鉬絲軸向跳動還會造成疊絲，更容易造成斷絲。因此應該定期檢測儲絲筒精度並調整。

(5)鉬絲在儲絲筒上纏繞不合理造成的斷絲。鉬絲在儲絲筒兩端應該預留5~10mm寬度的鉬絲，否則鉬絲在換向時張緊力不均勻容易掙斷鉬絲，如果鑰絲在儲絲筒上有疊絲也會造成斷絲，因此應該在張絲時候調整鉬絲在儲絲筒上排列合理。

(6)儲絲筒運轉電機的換向機構失靈造成的斷絲。儲絲筒運轉電機的換向通過手動調整壓板調節儲絲筒的軸向行程，開關壓板壓下行程開關后電機應該換向，如果開關壓板沒有固定好或者沒有壓下行程開關，或者行程開關失靈，從而會造成儲絲筒超程拉斷鉬絲。因此，機床運行前應該保證行程開關和開關壓板可靠工作。

(7)鉬絲沒有放置在導輪的槽中造成的斷絲。上鉬絲時如果鉬絲沒有放置在正常的走絲路徑上，如導輪槽外等，開機即會拉斷絲，後果很嚴重。所以穿好鉬絲后一定檢查一遍走絲路徑，看鉬絲是否在正常的走絲路徑上。

(8)鉬絲熱脹冷縮造成斷絲。工件加工完畢后，如果鉬絲停靠在儲絲筒的中間段，若鉬絲張得過緊則在冷卻后可能會掙斷鉬絲。因此，鉬絲應該停靠在儲絲筒的一端，如果不加工零件還應該鬆開絲頭一端。

跟編程有關的斷絲

(1)工件加工編程路徑不合理造成斷絲。選擇了容易造成工件切割過程中變形的走絲路徑，工件變形時夾斷鉬絲，而且切割出來的凸模尺寸精度低。應選擇整個加工過程中，盡量保持工件變形最小的走絲路徑，而且切割出來的凸模尺寸精度高。

(2)二次切割造成的斷絲。如果切割過程中斷絲，機床會有回退功能，重新上新鉬絲后沿著原切割路徑從頭開始切割，則由於第一次切縫后的縫隙，再次切割放電會不均勻，鋁絲損耗會比較嚴重。曾經切割一個大厚度零件，一晚上連續斷絲七次，每次總是不等切割到第一次的斷絲點就再次斷絲，細心查找原因發現，斷絲點都是燒斷的。通過更改切割路徑，使鉬絲反向走絲切割，順利加工出零件，沒有再斷絲。

跟鉬絲有關的斷絲

(1)鉬絲質量差造成的斷絲。鉬絲質量不好可能會造成斷絲，應該選擇質量好的鉬絲。

(2)鉬絲損耗造成的斷絲。正常情況下鉬絲每切割l0000mm2直徑損耗大概為0.001~0.02mm，因此鉬絲損耗過多且壽命到期后，尤其是將要再次長時間一次性切割一個零件，為了避免切割中可能會斷絲，也為了保證加工質量，應該及時更換新鉬絲。

(3)鉬絲張緊力不合適造成的斷絲。走絲路徑長短以及合理與否對張力影響很大，而且新上鉬絲應該首先調整張力均勻，如果鉬絲張緊太緊，容易拉斷絲；如果鋁絲張緊太松，則鑰絲伸長后容易短路回退，如果跳出導輪也容易拉斷鉬絲。因此，鉬絲張緊力要定期調整到合適大小。

(4)廢除的斷絲頭造成的斷絲。鉬絲固定端剪斷的鉬絲如果混入線路中或者在絲桶上面疊絲也會造成斷絲，因此剪掉的鉬絲應該專門放入一個容器中，避免引起斷絲。

(5)鋁絲打折或者疊絲造成斷絲鉬絲不耐彎曲，因此鉬絲打折或者在儲絲桶上疊絲都很容易造成斷絲，對此在上絲或者調整鉬絲張力的時候一定注意。

跟切割工藝參數有關的斷絲

(1)工藝參數設置不合理造成的斷絲。工藝參數選擇不合理會對鉬絲損耗有很大的影響，過大的損耗會加快斷絲。工藝參數的選取應該根據具體的零件而選擇，如零件的材質、零件厚度、零件的精度要求等進行選取。參數選取一般由操作人員憑經驗選取，也可以憑藉一些智能技術，如神經網路中的BP演演算法等進行優化選取切割工藝參數。

(2)對於大厚度零件，通常排屑困難，工作液很難進入到切縫中去，因此進給速度不能太快，否則容易出現短路或者拉弧現象，從而很快燒斷鉬絲。所以要選擇大的脈寬等，讓工作液充分沖刷切縫中的蝕除物，否則加工不穩定，燒斷鉬絲，但是過大的工作電流也很容易燒斷鉬絲。

(3)對於薄壁類零件，如果進給速度過快，也容易造成頻繁短路，鉬絲也很容易燒斷或拉斷。因此，切割工藝參數選擇不能過大。

綜上所述，造成斷絲的原因是多方面的，工件材料的不同、工作液的性能優劣、電極絲的磨損、電極絲的張緊力、機床的導絲結構以及切割工藝參數的合理性等都與穩定線切割加工過程，提高線切割加工質量和延長電極絲的使用壽命有關。只有找到具體斷絲的原因，才能有效地提高加工效率、預防斷絲。

中走絲機床是我國獨創的電加工機床，在模具製造及零件加工領域內有廣泛的應用，在中低檔市場中佔有相當的分量。中走絲機床如何發展是電加工行業十分關心的課題。我們必須吸取國外的成功經驗，揚長避短，直接應用當今計算機技術的最新成果，儘快研製功能強大的基於PC的數控系統，從硬體上為中走絲機床的發展打下良好的基礎；同時注意人工智慧技術與高速走絲線切割機的結合，運用計算機軟體技術來提高機床的性能。此外，加強機床本體的研究和開展多次切割工藝技術的應用，使機床的整體加工水平有一個較大的提高，不斷增強高速走絲線切割機在市場上的競爭能力。在運用新技術、新工藝的同時，還必須重視對電火花線切割加工工藝規律進行深入細緻的基礎理論和實驗研究，這也是一個非常重要的環節