快走丝线切割机床加工质量分析及工艺参数选择

摘 要：全面分析了快走丝线切割机床加工质量的影响因素。通过工艺实验归纳总结了电参数与加工质量和效率之间的工艺规律。

关键词：快走丝线切割机床；加工质量；分析；电参数；选择

1.引言

影响丝线切割加工产品质量的因素有很多，受到多个综合性因素的影响，如机床的制造精度因素，电加工机理、工艺方法等因素。在生产实践应用中，由于快走丝线切割机床的工艺较为复杂，在生产过程中，进行不同的参数设置会有不同的生产结果，在生产过程中，如参数选择应用不当，会对产品的加工质量产生一定的影响。作为加工模具的主要生产设备，高速走丝电火花线切割机床在实践应用中，会出现很多的问题，如由于工艺等多方面的问题会出现加工表面粗糙度达不到相关要求，无法达到模具和精密零件的加工的要求。因此，要对影响加工质量的因素进行分析找到其固有的规律，根据产品的要求，找到适宜的工艺并设置相应的工艺参数，总结出提高加工质量的工艺等方法是非常必要的。本文对快走丝线切割机床加工过程中的工艺参数进行了实验分析，对影响加工质量的因素进行了探析，通过建立工艺参数数据库的方式来总结出优质的工艺加工方法。

2.加工质量分析

在生产操作中，对于快走丝线切割机床加工质量产生影响的因素诸多，比如由于操作机床的技术问题等原因，还有一些电参数的工艺设计问题。对质量产生影响的因此是多样性的，如：工艺系统的精度、刚度和稳定性等因素。如由机床、电极丝、夹具、工件所组成的工艺系统的精度的管理水平等。提高加工质量的比较有效的方法之一即是改善加工工艺。对于加工工艺的提高，要根据加工产品的特点来选择合理的加工条件、次数及电参数等工艺参数，以达到最佳的切削效果。其中最重要的一个环境即工艺参数的设定，合理的设定工艺参数对于质量的影响重大，通过要求设计者要具备丰富的专业知识，并在实践中积累了大量的操作经验。能够根据产品的要求来设计合理的工艺参数。

3.最佳电参数选择

在快走丝线切割机床加工工艺设计中，最为重要的设计之一即是电参数工艺参数的设计。电参数工艺数据的设置对于快走丝线切割机床加工产品的表面粗糙度、放电间隙大小、电极丝的损耗率等都有加大的影响。直接决定了加工产品的精度、质量和效率。在进行实验的基础上，结合生产实际要求，选择适宜的最佳的电参数，确定在各种加工条件下的最优电参数组合。

3.1实验设计

在生产实践中，为确定对快走丝线切割机床加工工艺设计的合理参数，进行了选择实验。选用的材料为国产线切割机通常所使用的常见的加工材料，在加工中选用了不同厚度的正方形钢件，在试验中主要对于加工材质的材料、厚度、硬度及表面的粗糙度四项参数进行了设置，主要设定了脉冲电流、电压、宽度、间隔，投入快走丝线切割机床加工的功放管数量以及加工效率六种电参数。在进行快走丝线切割机床加工工艺电参数设计时，选用了DK7740H线切割机床作为实验设备；此设备的电极丝为钼丝。经过三个月的实验，对快走丝线切割机床加工工艺设计中的电参数进行了分析测试，实验数据总结如表1。

3.2加工工艺规律

在快走丝线切割机床加工工艺电参数设计实验中，根据实验的数据，画出了影响粗糙度和加工效率影响曲线，主要分析了脉冲电流、电压、宽度、间隔等参数对于快走丝线切割机床加工产品的粗糙度及加工效率的影响。

通过快走丝线切割机床加工工艺电参数设计实验，总结出在工艺条件基本相同的情况下的参数设计规律有：

一是切割效率随着脉冲电流、脉冲电压、脉冲宽度及脉冲频率的增大而提高；二是加工表面粗糙度值随脉冲电流、脉冲电压、脉冲宽度的减小而减小；三是加工间隙随脉冲电压的提高而增大；四是如果想提高产品的加工精度，同时需要改善表面粗糙度；五是在脉冲电流一定的情况下，脉冲电压增大，有利于提高加工稳定性和脉冲利用率。

3.3电参数选择与工艺参数库

在对快走丝线切割机床加工工艺电参数的探析中，要同时兼顾加工效率、质量两方面的影响因素，根据生产产品的特点，一般需要在六十到一百二十伏内进行参数选择，最佳的脉冲电压是在七十到一百一十伏。在生产实践中，如果选择的脉冲电压过高，当高于一百二十伏时，此时的脉冲源的稳定性就会变得比较的差，此时产品的进给速度过低，由于低于电火花放电腐蚀速度，因而会造成放电通道的不稳定，会使得烧丝或断丝的现象发生。因此，在进行精细产品的加工时，要考虑把脉冲的宽度控制在二十Ls内，而对于一般精度产品的加工，则在二十到六十Ls内选择即可。脉冲间隔的选择与加工产品所用的厚度也有关系，如果选用的工件材质厚度比较厚，则要选用较大的脉冲间隔。通常会在十到二百五十Ls之间选择。在实际的工作中，要根据所用的产品情况设计合理的参数值，并对加工的质量进行跟踪分析研究。将所用的参数及加工效果记录在案，以便于后续的筛选与优化组合，建立工艺参数库，来进行数据库的优化。

4结语

本文对快走丝线切割机床加工质量及工艺参数选择进行了探析，对影响切割机床加工质量的因素进行了分析，通过进行工艺实验，建立了工艺参数库，以指导企业有效的开展生产。

参考文献：

[1]张学仁.数控电火花线切割加工技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.

[2]Albert.Wire EDM in the Extreme. Modern Machine Shop，1997（2）

[3]陈传伟.快走丝线切割最优电参数库的研究.模具工业，2001，（9）.

作者简介：杨婧婷（1987-），女，辽宁沈阳人，沈阳航空航天大学，工程训练中心，研究方向：机械加工 工程训练教育。