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电加工与模具 2 0 1 3 年增刊1 经验 交 流 论往复走丝电火花线切割机床的发展前景 梁 中宇 ， 林 志海 广州 市南沣 电子机 械有 限公 司 ， 广东 广州 5 1 0 4 4 0 摘 要 探 讨 了现阶段 往 复走丝 电火花 线切 割机床 市场 的发展 前景 ， 通过 分析“ 中走 丝 ” 机床 与传 统往复走丝电火花线切割机床的区别， 论述了往复走丝 电火花线切割机床的市场定位与技 术发展 方 向。 关键词 往 复走丝 ； 电火 花线切 割机床 ； 市 场定位 ； 发展 方 向 中 图分 类号 TG 6 6 1 文献标 识码 B 文章 编号 1 0 0 9 2 7 9 X 2 0 1 3 S 1 0 0 6 4 0 2 1 往复走丝 电火花线切 割机床 的发展 具有中国特色的往复走丝电火花线切割机床经 过几十年的发展 ， 在可靠性 、 加工效率 、 加工控制性 等方面都有了极大的飞跃 ， 已成为一种不可替代 的 且有很 大发 展潜 力 的机 械加 工设备 。 在以往技术还不成熟 的年代 ， 往复走丝 电火花 线切割机床在控制系统上用的是 电子分立元 件， 性 能极不稳定 ， 频繁 出现故 障， 常常导致损坏加工工 件。但那时候切割出来 的工件光 洁度好、 尺寸精度 高。究其原 因主要是 由于那时候的线切割加工行程 小 ， 通 常在 1 5 0 r n m 以内 ， 丝 架跨度 很小 且是 固定不 可调 ， 加工导轨用的是精密螺纹丝杠 ， 加工脉冲是窄 脉 冲低 电压 ， 贮 丝 筒行 程 也 短 。所 以加工 的工 件 质 量较好 ， 但 加工 效率 与现 在 相 比则 相 差 甚远 。 目前 往复走丝电火花线切割机床加工效率是以前 的十多 倍， 加工的工件厚度也由4 0／ ／ ／ m提高到 1 0 0 0 r n n 3 以 上。当时很少对光洁度与精度存有异议 ， 通常是对 加工效率 、 稳定性及控制性能觉得需要提高及改进。 目前 ， 行程小、 跨度小 的机床已很少出现， 市场 上短轴长度 一般都 超过 3 2 0 1 T i m。丝架 的跨度增 大 ， 丝架需 可调 ， 同时增加 了锥度 头 。为提 高加工 效 率而加大了贮丝筒直径和长度 ， 改进了乳化液配方。 脉冲电源也采用了大脉宽、 大间隔 ， 加工电压更是比 以前提高了许多。所有这些改变都给往复走丝电火 花线切割机床带来 了极大的生命力 ， 但同时也牺牲 了加工精度与光洁度。 收稿 日期 2 0 1 21 1 1 6 第一作者简介 梁中宇，男 ，1 9 8 7年生 ，助理工程师 。 -- 6 4。 。 近年来 ， 行 业技 术 人 员都 在 努 力 改进 现 有机 床 并 开发 新技术 ， 创新 出了俗 称 “ 中走 丝 机 床” 的往 复 走丝多次切割型线切割机床。所谓的“ 中走丝机床” 并 没有 对往复走 丝 电火花 线切 割机床进 行实 质性 的 改变 ， 只是通 过变频 器可 调丝筒 变速 、 增 加 多次切割 功能和应用某些 自主研发的技术功能 ， 使其在加工 质量上有 了一些提升。“ 中走丝机 床” 的主要 特点 有 ① 对一些 因材 料 变 形 的 工件 ， 经 多 次 切 割 有修 正的作用。表面光洁度的提高则得益于多次切割功 能的使用； ② 加工效率提升 ， 在加工小厚度工件时， 贮 丝筒 可低速 运转 ， 相对 减少换 向时 间 ， 从而增 加 了 加工效率。一次切割得到的表面光洁度 已经很好。 但是 ， “ 中走丝机床” 也存在 以下一些 问题 ① 存在 累计误差 ， 精度很难控制。特别是多孔 跳步模具很 难做到一致性 ； ② 对操作人员的要求较高。一些新 的功能 需重新 学 习 ； 操作 时 须 密切 注 意 钼 丝导 轮 的 状态并及时进行修整 ； 需根据工件大小 、 厚度、 材料 特性 、 工 作液 状况 调整加 工参数 。否则 ， 在 实际加工 中将无 法达 到厂 家演示 表演 的效果 。 2 往 复走丝 电火花线切割机床 的定位 在表 面光洁 度 、 加 工精度 上 ， 往 复走丝 电火 花线 切割机床与单 向走丝电火花线切割机床是不可 比 的。很多生产厂家夸大说“ 中走丝机床” 的加工性能 直逼单 向走丝机床 ， 其说法是不严谨的。但单 向走 丝机床在某些方面也的确不如往复走丝机床， 如在 大厚度工件的加工 和设备使用成本方面。因此 ， 往 复走丝机床具有很好的性价 比， 具有不可取代的地 位 ， 仍有极大的发展潜力与空间。 经验 交 流 电a n T与模具 2 0 1 3 年增刊1 因此 ， 不应把往复走丝电火花线切割机床 包括 “ 中走丝机床” 定位于高精密模具加工机床， 而更适 合定位于中低精 度的电加工机床。有 了这种定位 ， 就不应再盲 目追求过高的技术指标 ， 搞一些不切实 际的所谓闭环控制 、 直线电机 、 伺服系统和所谓的高 级控制 系统 。 往复走丝机床有其生存和发展的空间 ， 但也存 在天生的缺陷。由图 1可看出， 钼丝 自身的延伸性 、 导轮与轴承间隙配合与安装的精度 、 丝架 的刚性 、 贮 丝筒的运动精度、 钼丝上行与下行存在的拉力等 ， 都 是 影 响精 度与表 面光 洁度 的主要原 因。 图 1 往 复走 丝线切割 加工工作原理图 由图 2和 图 3可看 出 ， 改 用 不 同方 式 的重 锤 后 使钼丝多通过几个导丝轮 ， 增大了钼丝的阻尼 ， 拉力 反而增加 ， 从而改变 了钼丝状况 ， 使其更不稳 定。因 为这些装置并没有真实地检测到钼丝运行中的变化 ， 只是不停地增加拉力使钼丝拉伸， 最终导致断丝。 图 2重锤张力机构示 意图 图 3 双向张力机构示意图 图 4通过使用电子检测装置能时刻检查到钼丝 运行的状况变化 ， 再通过智能紧丝装置去改变钼丝 的运行状态， 使加工稳定 ， 大大改善了钼丝拉力的状 况 ， 减 少 了钼丝 在加 工过 程 中的损耗 ， 延长 了钼丝 的 使用寿命 ， 降低 了加工成本。 图 4智能 自动张力机构示意图 3 往复走丝 电火花线切 割机床 的控制 系统 目前 ， 市场上 占主导地位的电火花线切割控制 系统 主 要 有 HL 与 H F 的 D OS类 系 统 和 各 类 在 Wi n d o w s系统上开发的软件 。 HL在 电脑控 制系统 往 复走丝 机床上 使用最 多， 其特点是简单易学 、 可靠稳定， 能满足往复走丝 加工的所有需要 ， 是大多数 厂家和个体 购机 的首选 控制系统 ， 特别是 旧机改造时， 多数都选用 HL 。 Wi n d o ws 系统开 发 的控制软 件最 显著 的特 点是 能使用市面上流行的 Wi n d o ws X P系统 以下简称 “ X P系统” 和高度集成 的系统控制方式 ， 这是其优 点也是缺点。因为其控制软件是运行在高配要求的 X P系统 下 ， 电脑要 运行控制软件必先运 行 X P系 统 ， 要流畅运行其配置就更高 了， 增加 了设备 的成 本 。高度集成也意 味着 电脑系统需要更 高的稳定 性 ， 而电火花线切割加工较为恶劣的工作环境 ， 会严 重影响电脑的稳定使用。 4 结论 我们要发挥往复走丝 电火花线切割机床的优点， 在技 术上做更多 的革 新 ， 不断壮 大其市 场。希望 往复 走丝电火花线切割机床 “ 中走丝机床” 有新的行业 标准 ， 引领生产者规范生产 ， 促进其更好 的发展。 上接第 6 1页 [ 3 ] 狄士春 ， 王锼 ， 于滨 ， 等．电火花加工脉冲电源研 究现状与发展 趋势[ J ] ． 航 空精密制造技术 ， 2 0 0 2 ． 3 8 4 1 5 1 8 ． [ 4 ] 蒋毅 ， 赵万生 ， 顾琳 ， 等．微细电火花加工脉冲电源及 其脉冲控 制技术[ J ] ．上海交通大学学报 ， 2 0 1 1 ， 4 5 1 1 1 6 8 41 6 8 9 ． [ 5 ] 刘志东 ， 高长水 ．电火花加工工艺及应用 [ M] ． 北京 国防工业 出版社 ， 2 0 1 1 ． [ 6 ] 蒋军 ， 韩福柱 ．放电电流对 电火花线切割精加工表面粗糙度 的 影响规 律研究 [ J ] ．电加工与模具 ， 2 0 0 6 1 91 2 ． 一 6 5