《特種加工技術(shù)》課件-第五章 電火花線切割加工工藝規(guī)律

一、主要工藝指標(biāo)二、電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響三、非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響四、合理選擇電火花線切割加工工藝第五章電火花線切割加工工藝規(guī)律切割速度：在保證一定的表面粗糙度的切割過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)電極絲中心線在工件上切過(guò)的面積的總和，單位為mm2/min.最高切割速度是指在不計(jì)切割方向和表面粗糙度等條件下，所能達(dá)到的最大切割速度。通常，快走絲線切割加工速度為40～80mm2/min，慢走絲線切割加工的切割速度可達(dá)100mm2/min以上，甚至可達(dá)350mm2/min，它與加工電流大小有關(guān)。

為了在不同脈沖電源、不同加工電流下比較切割效果，將每安培電流的切割速度稱為切割效果，將每安培電流的切割速度稱為切割效率。一般的切割效率為20mm2/(min·A)。

5.1主要工藝指標(biāo)加工精度：加工精度是指加工后工件的尺寸精度、形狀精度(如直線度、平面度、圓度等)和位置精度(如平行度、垂直度、傾斜度等)的總稱。加工精度是一項(xiàng)綜合指標(biāo)，它包括切割軌跡的控制精度、機(jī)械傳動(dòng)精度、工件裝夾定位精度以及脈沖電源參數(shù)的波動(dòng)，電極絲的直徑誤差、損耗與抖動(dòng)，工作液臟污程度的變化，加工操作者的熟練程度等對(duì)加工精度的影響。

一般高速走絲線切割加工的可控加工精度在0.01～0.02mm左右；低速走絲線切割加工的可控加工精度可達(dá)0.005～0.002mm左右。

5.1主要工藝指標(biāo)5.1主要工藝指標(biāo)表面粗糙度：高速走絲線切割加工的表面粗糙度一般為6.3～2.5μm，最佳也只有1.25μm左右。低速走絲線切割加工的表面粗糙度一般為1.25μm，最佳可達(dá)0.2μm。

電極絲損耗量：對(duì)高速走絲機(jī)床，電極絲損耗量用電極絲在切割10000mm2面積后電極絲直徑的減少量來(lái)表示，一般減小量不應(yīng)大于0.01mm。對(duì)低速走絲機(jī)床，由于電極絲是一次性的，故電極絲損耗量可忽略不計(jì)。5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

電參數(shù)對(duì)線切割加工工藝指標(biāo)的影響最為主要。放電脈沖寬度增加、脈沖間隔減小、脈沖電壓幅值增大(電源電壓升高)、峰值電流增大(功放管增多)都會(huì)提高切割加工速度，但加工的表面粗糙度和精度則會(huì)下降，反之則可改善加工表面粗糙度和提高加工精度。

5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

1.脈沖寬度t1

通常情況下，放電脈沖寬度t1加大時(shí)，加工速度提高而表面粗糙度變差。一般取脈沖寬度t1=2～60μs。在分組脈沖及光整加工時(shí)，脈沖寬度t1可小至0.5μs以下。2.脈沖間隔t0

放電脈沖間隔t0減小時(shí)，平均電流增大，切割速度加快。但脈沖間隔t0不能過(guò)小，以免引起電弧放電和斷絲。一般情況下，取脈沖間隔t0＝(4～8)t1。在剛切入，或大厚度加工時(shí)，應(yīng)取較大的t0值，以保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性。5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

3.開路電壓ui

改變開路電壓的大小會(huì)引起放電峰值電流和放電加工間隙的改變。ui提高，加工間隙增大，排屑變易，可提高切削速度和加工穩(wěn)定性，但易造成電極絲振動(dòng)。通常，ui的提高會(huì)增加電源中限流電阻的發(fā)熱損耗，還會(huì)使電極絲損耗加大。

5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

4.放電峰值電流ie

放電峰值電流是決定單脈沖能量的主要因素之一。放電峰值電流ie增大時(shí)，切割加工速度提高，表面粗糙度變差，電極絲損耗比加大甚至斷絲。一般取峰值電流ie小于40A，平均電流小于5A。低速走絲線切割加工時(shí)，因脈寬很窄，小于1μs，電極絲又較粗，故ie有時(shí)大于100A甚至500A。

5.放電波形

在相同的工藝條件下，高頻分組脈沖常常能獲得較好的加工效果。電流波形的前沿上升比較緩慢時(shí)，電極絲損耗較少。不過(guò)當(dāng)脈寬很窄時(shí)，必須要有陡的前沿才能進(jìn)行有效的加工。

5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

6.極性

線切割加工因脈寬較窄，所以都用正極性加工，否則切割速度會(huì)變低且電極絲損耗會(huì)增大。

綜上所述，電參數(shù)對(duì)線切割電火花加工的工藝指標(biāo)的影響有如下規(guī)律：

（1)加工速度隨著加工峰值電流、脈沖寬度的增大和脈沖間隔的減小而提高，即加工速度隨著加工平均電流的增加而提高。實(shí)驗(yàn)證明，增大峰值電流對(duì)切割速度的影響比用增大脈寬的辦法顯著。

（2)加工表面粗糙度數(shù)值隨著加工峰值電流、脈沖寬度的增大及脈沖間隔的減小而增大，不過(guò)脈沖間隔對(duì)表面粗糙度影響較小。

實(shí)踐表明，在加工中改變電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)影響很大，必須根據(jù)具體的加工對(duì)象和要求，綜合考慮各因素及其相互影響關(guān)系，選取合適的電參數(shù)，既優(yōu)先滿足主要加工要求，又同時(shí)注意提高各項(xiàng)加工指標(biāo)。例如，加工精密小零件時(shí)，精度和表面粗糙度是主要指標(biāo)，加工速度是次要指標(biāo)，這時(shí)選擇電參數(shù)主要滿足尺寸精度高、表面粗糙度好的要求。又如加工中、大型零件時(shí)，對(duì)尺寸的精度和表面粗糙度要求低一些，故可選較大的加工峰值電流、脈沖寬度，盡量獲得較高的加工速度。此外，不管加工對(duì)象和要求如何，還需選擇適當(dāng)?shù)拿}沖間隔，以保證加工穩(wěn)定進(jìn)行，提高脈沖利用率。因此，選擇電參數(shù)值是相當(dāng)重要的，只要能客觀地運(yùn)用它們的最佳組合，就一定能夠獲得良好的加工效果。5.2電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響1．放電峰值電流對(duì)工藝指標(biāo)的影響2．脈沖寬度對(duì)工藝指標(biāo)的影響

3．脈沖間隔對(duì)工藝指標(biāo)的影響4．極性峰值電流（大）脈寬（大）脈間（大）

切割速度提高提高減低加工精度降低降低相對(duì)高Ra增大增大稍有減小電極絲損耗量增大增大影響不大5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.1電極絲及其材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響1.電極絲的選擇鉬絲、鎢絲、鎢鉬合金絲、銅鎢絲、黃銅絲、鍍鋅絲等。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響采用鎢絲加工時(shí)，可獲得較高的加工速度，但放電后絲質(zhì)易變脆，容易斷絲，故應(yīng)用較少，只在低速走絲弱規(guī)準(zhǔn)加工中尚有使用。鉬絲比鎢絲熔點(diǎn)低，抗拉強(qiáng)度低，但韌性好，在頻繁的急熱急冷變化過(guò)程中，絲質(zhì)不易變脆、不易斷絲。鎢鉬絲(鎢、鉬各占50％的合金)加工效果比前兩種都好，它具有鎢、鉬兩者的特性，使用壽命和加工速度都比鉬絲高。銅鎢絲有較好的加工效果，但抗拉強(qiáng)度差些，價(jià)格比較昂貴，來(lái)源較少，故應(yīng)用較少。采用黃銅絲做電極絲時(shí)，加工速度較高，加工穩(wěn)定性好，但抗拉強(qiáng)度差，損耗大。

目前，高速走絲線切割加工中廣泛使用￠0.06～0.20mm的鉬絲作為電極絲，低速走絲線切割加工中廣泛使用￠0.1mm以上的黃銅絲作為電極絲。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

2.電極絲的直徑：電極絲的直徑是根據(jù)加工要求和工藝條件選取的。在加工要求允許的情況下，可選用直徑較大的電極絲。

直徑越大，抗拉強(qiáng)度越大，承受電流越大，就可采用較強(qiáng)的電規(guī)準(zhǔn)進(jìn)行加工，能夠提高輸出的脈沖能量，提高加工速度。同時(shí)，電極絲粗，切縫寬，放電產(chǎn)物排除條件好，加工過(guò)程穩(wěn)定，能提高脈沖利用率和加工速度。若電極絲過(guò)粗，則難加工出內(nèi)尖角工件，降低了加工精度，同時(shí)切縫過(guò)寬使材料的蝕除量變大，加工速度也有所降低；若電極絲直徑過(guò)小，則抗拉強(qiáng)度低，易斷絲，而且切縫較窄，放電產(chǎn)物排除條件差，加工經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致加工速度降低。細(xì)電極絲的優(yōu)點(diǎn)是可以得到較小半徑的內(nèi)尖角，加工精度能相應(yīng)提高。表5－1是常見的幾種直徑的鉬絲的最小拉斷力。高速走絲線切割加工一般采用0.06～0.25mm的鉬絲。。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響對(duì)于快走絲線切割機(jī)床，在一定的范圍內(nèi)，隨著走絲速度(常簡(jiǎn)稱絲速)的提高，有利于脈沖結(jié)束時(shí)放電通道迅速消電離。同時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的電極絲能把工作液帶入厚度較大工件的放電間隙中，有利于排屑和放電加工穩(wěn)定進(jìn)行。故在一定加工條件下，隨著絲速的增大，加工速度提高。圖3－9所示為高速走絲線切割機(jī)床走絲速度與切割速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)曲線。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響

實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)走絲速度由1.4m/s上升到7～9m/s時(shí)，走絲速度對(duì)切割速度的影響非常明顯。若再繼續(xù)增大走絲速度，則切割速度不僅不增大，反而開始下降，這是因?yàn)榻z速再增大，排屑條件雖然仍在改善，蝕除作用基本不變，但是儲(chǔ)絲筒一次排絲的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間減少，使其在一定時(shí)間內(nèi)的正反向換向次數(shù)增多，非加工時(shí)間增多，從而使加工速度降低。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響高速走絲方式下絲速對(duì)加工速度的影響5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響

對(duì)應(yīng)最大加工速度的最佳走絲速度與工藝條件、加工對(duì)象有關(guān)，特別是與工件材料的厚度有很大關(guān)系。當(dāng)其他工藝條件相同時(shí)，工件材料厚一些，對(duì)應(yīng)于最大加工速度的走絲速度就高些，即圖中的曲線將隨工件厚度增加而向右移。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響

對(duì)低速走絲線切割機(jī)床來(lái)說(shuō)，同樣也是走絲速度越快，加工速度越快。因?yàn)榈退僮呓z機(jī)床的電極絲的線速度范圍約為零點(diǎn)幾毫米到幾百毫米每秒。這種走絲方式是比較平穩(wěn)均勻的，電極絲抖動(dòng)小，故加工出的零件表面粗糙度好、加工精度高；但絲速慢導(dǎo)致放電產(chǎn)物不能及時(shí)被帶出放電間隙，易造成短路及不穩(wěn)定放電現(xiàn)象。提高電極絲走絲速度，工作液容易被帶入放電間隙，放電產(chǎn)物也容易排出間隙之外，故改善了間隙狀態(tài)，進(jìn)而可提高加工速度。但在一定的工藝條件下，當(dāng)絲速達(dá)到某一值后，加工速度就趨向穩(wěn)定(如下圖所示)。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響3.走絲速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響低速走絲方式下絲速對(duì)加工速度的影響5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響4.電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

快走絲線切割加工工件時(shí)，加工工件表面往往會(huì)出現(xiàn)黑白交錯(cuò)相間的條紋(如圖所示)，電極絲進(jìn)口處呈黑色，出口處呈白色。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響4.電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

條紋的出現(xiàn)與電極絲的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，是排屑和冷卻條件不同造成的。電極絲從上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作液由電極絲從上部帶入工件內(nèi)，放電產(chǎn)物由電極絲從下部帶出。這時(shí)，上部工作液充分，冷卻條件好，下部工作液少，冷卻條件差，但排屑條件比上部好。工作液在放電間隙里受高溫?zé)崃逊纸?，形成高壓氣體，急劇向外擴(kuò)散，對(duì)上部蝕除物的排除造成困難。這時(shí)，放電產(chǎn)生的炭黑等物質(zhì)將凝聚附著在上部加工表面上，使之呈黑色。在下部，排屑條件好，工作液少，放電產(chǎn)物中炭黑較少，而且放電常常是在氣體中發(fā)生的，因此加工表面呈白色。同理，當(dāng)電極絲從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下部呈黑色，上部呈白色。這樣，經(jīng)過(guò)電火花線切割加工的表面，就形成黑白交錯(cuò)相間的條紋。這是往復(fù)走絲的工藝特性之一。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響4.電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)工藝指標(biāo)的影響線切割加工的表面條紋及其切縫形狀（a）電極絲往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的黑白條紋；

（b）電極絲入口和出口處的寬度；

（c）電極絲不同走向處的剖面圖5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.電極絲張力對(duì)工藝指標(biāo)的影響:電極絲張力對(duì)工藝指標(biāo)的影響如圖3－12所示。由圖可知，在起始階段，電極絲的張力越大，則切割速度越快。這是由于張力大時(shí)，電極絲的振幅變小，切縫寬度變窄，因而進(jìn)給速度加快。

小大中電極絲張力與進(jìn)給速度圖5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

若電極絲的張力過(guò)小，則一方面電極絲抖動(dòng)厲害，會(huì)頻繁造成短路，以致加工不穩(wěn)定，加工精度不高；另一方面，電極絲過(guò)松使電極絲在加工過(guò)程中受放電壓力作用而產(chǎn)生的彎曲變形嚴(yán)重，結(jié)果電極絲切割軌跡落后并偏移工件輪廓，即出現(xiàn)加工滯后現(xiàn)象，從而造成形狀和尺寸誤差，如切割較厚的圓柱時(shí)會(huì)出現(xiàn)腰鼓形狀，嚴(yán)重時(shí)電極絲在快速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)跳出導(dǎo)輪槽，從而造成斷絲等故障。但如果過(guò)分將張力增大，切割速度不僅不繼續(xù)上升，反而容易斷絲。電極絲斷絲的機(jī)械原因主要是電極絲本身受抗拉強(qiáng)度的限制。因此，在多次線切割加工中，往往在初加工時(shí)，將電極絲的張力稍微調(diào)小，以保證不斷絲；在精加工時(shí)，將電極絲的張力稍微調(diào)大，以減小電極絲抖動(dòng)的幅度，從而提高加工精度。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響

在低速走絲加工中，設(shè)備操作說(shuō)明書一般都有詳細(xì)的張緊力設(shè)置說(shuō)明，初學(xué)者可以按照說(shuō)明書去設(shè)置，有經(jīng)驗(yàn)者可以自行設(shè)定。如對(duì)多次切割，可以在第一次切割時(shí)稍微減小張緊力，以避免斷絲。在快走絲加工中，部分機(jī)床有自動(dòng)緊絲裝置，操作者完全可以按相關(guān)說(shuō)明書進(jìn)行操作；另一部分需要手動(dòng)緊絲，這種操作需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般在開始上絲時(shí)緊三次，在隨后的加工中根據(jù)具體情況具體分析。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.2工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響

在相同的工作條件下，采用不同的工作液可以得到不同的加工速度、表面粗糙度。電火花線切割加工的切割速度與工作液的介電系數(shù)、流動(dòng)性、洗滌性等有關(guān)。高速走絲線切割機(jī)床的工作液有煤油、去離子水、乳化液、洗滌劑液、酒精溶液等。但由于煤油、酒精溶液加工時(shí)加工速度低、易燃燒，現(xiàn)已很少采用。目前，高速走絲線切割工作液廣泛采用的是乳化液，其加工速度快。低速走絲線切割機(jī)床采用的工作液是去離子水和煤油。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.2工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響

工作液的注入方式有浸泡式、噴入式和浸泡噴入復(fù)合式。在浸泡式注入方法中，線切割加工區(qū)域流動(dòng)性差，加工不穩(wěn)定，放電間隙大小不均勻，很難獲得理想的加工精度；噴入式注入方式是目前國(guó)產(chǎn)高速走絲線切割機(jī)床應(yīng)用最廣的一種，因?yàn)楣ぷ饕阂試娙脒@種方式強(qiáng)迫注入工作區(qū)域，其間隙的工作液流動(dòng)更快，加工較穩(wěn)定。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.2工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響

但是，由于工作液噴入時(shí)難免帶進(jìn)一些空氣，故不時(shí)發(fā)生氣體介質(zhì)放電，其蝕除特性與液體介質(zhì)放電不同，從而影響了加工精度。浸泡式和噴入式比較，噴入式的優(yōu)點(diǎn)明顯，所以大多數(shù)高速走絲線切割機(jī)床采用這種方式。在精密電火花線切割加工中，低速走絲線切割加工普遍采用浸泡噴入復(fù)合式的工作液注入方式，它既體現(xiàn)了噴入式的優(yōu)點(diǎn)，又避免了噴入時(shí)帶入空氣的隱患。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.2工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響

工作液的噴入方向分單向和雙向兩種。無(wú)論采用哪種噴入方向，在電火花線切割加工中，因切縫狹小、放電區(qū)域介質(zhì)液體的介電系數(shù)不均勻等，所以放電間隙也不均勻，并且導(dǎo)致加工面不平、加工精度不高。

若采用單向噴入工作液，則入口部分工作液純凈，出口處工作液雜質(zhì)較多，這樣會(huì)造成加工斜度(如圖(a)所示)；若采用雙向噴入工作液，則上下入口較為純凈，中間部位雜質(zhì)較多，介電系數(shù)低，這樣會(huì)造成鼓形切割面(如圖(b)所示)。工件越厚，這種現(xiàn)象越明顯。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.2工作液對(duì)工藝指標(biāo)的影響工作液噴入方式對(duì)線切割加工精度的影響5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.3工件材料及厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1．工件材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響

工藝條件大體相同的情況下，工件材料的化學(xué)、物理性能不同，加工效果也將會(huì)有較大差異。

在低速走絲方式、煤油介質(zhì)情況下，加工銅件過(guò)程穩(wěn)定，加工速度較快。加工硬質(zhì)合金等高熔點(diǎn)、高硬度、高脆性材料時(shí)，加工穩(wěn)定性及加工速度都比加工銅件低。加工鋼件，特別是不銹鋼、磁鋼和未淬火或淬火硬度低的鋼等材料時(shí)，加工穩(wěn)定性差，加工速度低，表面粗糙度也差。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.3工件材料及厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1．工件材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響

在高速走絲方式、乳化液介質(zhì)的情況下，加工銅件、鋁件時(shí)，加工過(guò)程穩(wěn)定，加工速度快。加工不銹鋼、磁鋼、未淬火或淬火硬度低的高碳鋼時(shí)，加工穩(wěn)定性差些，加工速度也低，表面粗糙度也差。加工硬質(zhì)合金鋼時(shí)，加工比較穩(wěn)定，加工速度低，但表面粗糙度好。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.3工件材料及厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1．工件材料對(duì)工藝指標(biāo)的影響

材料不同，加工效果不同，這是因?yàn)楣ぜ牧喜煌?，脈沖放電能量在兩極上的分配、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換都不同。從熱學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，材料的電火花加工性與其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有很大關(guān)系。常用的電極絲材料鉬的熔點(diǎn)為2625℃，沸點(diǎn)為4800℃，比鐵、硅、錳、鉻、銅、鋁的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都高，而比碳化鎢、碳化鈦等硬質(zhì)合金基體材料的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要低。在單個(gè)脈沖放電能量相同的情況下，用銅絲加工硬質(zhì)合金比加工鋼產(chǎn)生的放電痕跡小，加工速度低，表面粗糙度好，同時(shí)電極絲損耗大，間隙狀態(tài)惡化時(shí)則易引起斷絲。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.3工件材料及厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響2．工件厚度對(duì)工藝指標(biāo)的影響

工件厚度對(duì)工作液進(jìn)入和流出加工區(qū)域以及電蝕產(chǎn)物的排除、通道的消電離等都有較大的影響。同時(shí)，電火花通道壓力對(duì)電極絲抖動(dòng)的抑制作用也與工件厚度有關(guān)。這樣，工件厚度對(duì)電火花加工穩(wěn)定性和加工速度必然產(chǎn)生相應(yīng)的影響。工件材料薄時(shí)，工作液容易進(jìn)入和充滿放電間隙，對(duì)排屑和消電離有利，加工穩(wěn)定性好。但是工件若太薄，對(duì)固定絲架來(lái)說(shuō)，電極絲從工件兩端面到導(dǎo)輪的距離大，易發(fā)生抖動(dòng)，對(duì)加工精度和表面粗糙度帶來(lái)不良影響，且脈沖利用率低，切割速度下降；若工件材料太厚，工作液難進(jìn)入和充滿放電間隙，這樣對(duì)排屑和消電離不利，加工穩(wěn)定性差。下列（）說(shuō)法正確。a線切割時(shí)，材料的加工性與其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有很大關(guān)系；b線切割時(shí)，在加工參數(shù)條件相同的情況下，銅的加工速度比鋁高。c加工硬質(zhì)合金鋼與鋼相比，加工速度較低，但表面粗糙度較好；d線切割時(shí)，硬質(zhì)合金鋼由于其硬度高，所以難加工。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響工件厚度對(duì)加工速度的影響

（a）低速走絲時(shí)工件厚度對(duì)加工速度的影響；

（b）高速走絲時(shí)工件厚度對(duì)加工速度的影響5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.4進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1）進(jìn)給速度對(duì)加工速度的影響

在線切割加工時(shí)，工件不斷地被蝕除，即有一個(gè)蝕除速度；另一方面，為了電火花放電正常進(jìn)行，電極絲必須向前進(jìn)給，即有一個(gè)進(jìn)給速度。在正常加工中，蝕除速度大致等于進(jìn)給速度，從而使放電間隙維持在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，使線切割加工能連續(xù)進(jìn)行下去。

蝕除速度與機(jī)器的性能、工件的材料、電參數(shù)、非電參數(shù)等有關(guān)，但一旦對(duì)某一工件進(jìn)行加工時(shí)，它就可以看成是一個(gè)常量。在國(guó)產(chǎn)的高速走絲機(jī)床中，有很多機(jī)床的進(jìn)給速度需要人工調(diào)節(jié)，它又是一個(gè)隨時(shí)可變的可調(diào)節(jié)參數(shù)。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.4進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1）進(jìn)給速度對(duì)加工速度的影響

正常的電火花線切割加工就要保證進(jìn)給速度與蝕除速度大致相等，使進(jìn)給均勻平穩(wěn)。若進(jìn)給速度過(guò)高(過(guò)跟蹤)，即電極絲的進(jìn)給速度明顯超過(guò)蝕除速度，則放電間隙會(huì)越來(lái)越小，以致產(chǎn)生短路；當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，電極絲馬上會(huì)產(chǎn)生短路而快速回退；當(dāng)回退到一定的距離時(shí)，電極絲又以大于蝕除速度的速度向前進(jìn)給，又開始產(chǎn)生短路、回退。這樣頻繁地發(fā)生短路現(xiàn)象，一方面會(huì)造成加工的不穩(wěn)定，另一方面會(huì)造成斷絲。若進(jìn)給速度太慢(欠跟蹤)，即電極絲的進(jìn)給速度明顯落后于工件的蝕除速度，則電極絲與工件之間的距離越來(lái)越大，造成開路。這樣會(huì)使工件蝕除過(guò)程暫時(shí)停頓，整個(gè)加工速度自然會(huì)大大降低。由此可見，在線切割加工中，調(diào)節(jié)進(jìn)給速度雖然本身并不具有提高加工速度的能力，但它能保證加工的穩(wěn)定性。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.4進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1）進(jìn)給速度對(duì)工件表面質(zhì)量的影響

進(jìn)給速度調(diào)節(jié)不當(dāng)，不但會(huì)造成頻繁的短路、開路，而且還會(huì)影響加工工件的表面粗糙度，致使出現(xiàn)不穩(wěn)定條紋，或者出現(xiàn)表面燒蝕現(xiàn)象。分下列幾種情況討論：

(1)進(jìn)給速度過(guò)高。這時(shí)工件蝕除的線速度低于進(jìn)給速度，會(huì)頻繁出現(xiàn)短路，造成加工不穩(wěn)定，平均加工速度降低，加工表面發(fā)焦，呈褐色，工件的上、下端面均有過(guò)燒現(xiàn)象。

(2)進(jìn)給速度過(guò)低。這時(shí)工件蝕除的線速度大于進(jìn)給速度，經(jīng)常出現(xiàn)開路現(xiàn)象，導(dǎo)致加工不能連續(xù)進(jìn)行，加工表面亦發(fā)焦，呈淡褐色，工件的上、下端面也有過(guò)燒現(xiàn)象。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.4進(jìn)給速度對(duì)工藝指標(biāo)的影響1）進(jìn)給速度對(duì)工件表面質(zhì)量的影響

(3)進(jìn)給速度稍低。這時(shí)工件蝕除的線速度略高于進(jìn)給速度，加工表面較粗、較白，兩端面有黑白相間的條紋。

(4)進(jìn)給速度適宜。這時(shí)工件蝕除的線速度與進(jìn)給速度相匹配，加工表面細(xì)而亮，絲紋均勻。因此，在這種情況下，能得到表面粗糙度好、精度高的加工效果。

5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.5火花通道壓力對(duì)工藝指標(biāo)的影響

在液體介質(zhì)中進(jìn)行脈沖放電時(shí)，產(chǎn)生的放電壓力具有急劇爆發(fā)的性質(zhì)，對(duì)放電點(diǎn)附近的液體、氣體和蝕除物產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊作用，使之向四周噴射，同時(shí)伴隨發(fā)生光、聲等效應(yīng)。這種火花通道的壓力對(duì)電極絲產(chǎn)生較大的后向推力，使電極絲發(fā)生彎曲。v如圖所示是放電壓力使電極絲彎曲的示意圖。因此，實(shí)際加工軌跡往往落后于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡。5.3非電參數(shù)對(duì)工藝指標(biāo)的影響5.3.5火花通道壓力對(duì)工藝指標(biāo)的影響

例如，切割直角軌跡工件時(shí)，切割軌跡應(yīng)在圖中a點(diǎn)處轉(zhuǎn)彎，但由于電極絲受到放電壓力的作用，實(shí)際加工軌跡如圖中實(shí)線所示。

為了減緩因電極絲受火花通道壓力而造成的滯后變形給工件造成的誤差，許多機(jī)床采用了特殊的補(bǔ)償措施。如上圖中，為了避免塌角，附加了一段a—a′段程序。當(dāng)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡從a點(diǎn)到a′點(diǎn)再返回到a點(diǎn)時(shí)，滯后的電極絲也剛好從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到了a點(diǎn)。5.4合理選擇電火花線切割加工工藝

1.抓住主要矛盾，兼顧方方面面

在電火花線切割加工中，影響工藝指標(biāo)的因素很多，且各種因素對(duì)工藝指標(biāo)的影響是互相關(guān)聯(lián)的，又是互相矛盾的。如為了提高加工速度，可以通過(guò)增大峰值電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這又會(huì)導(dǎo)致工件的表面粗糙度變差等。所以在實(shí)際加工中還是要抓住主要矛盾，全面考慮。

5.4合理選擇電火花線切割加工工藝

加工速度與脈沖電源的波形和電參數(shù)有直接關(guān)系，它將隨著單個(gè)脈沖放電能量的增加和脈沖頻率的提高而提高。然而，有時(shí)由于加工條件和其他因素的制約，使單個(gè)脈沖放電能量不能太大。因此，提高加工速度，除了合理選擇脈沖電源的波形和電參數(shù)外，還要注意其他因素的影響，如工作液的種類、濃度、臟污程度和噴流情況的影響，電極絲的材料、直徑、走絲速度和抖動(dòng)情況的影響，工件材料和厚度的影響，