隨著模具工業(yè)和其它加工制造業(yè)的飛速發(fā)展，對電火花線切割各項工藝指標(biāo)如尺寸精度、表面粗糙度等都提出了越來越高的要求。單向走絲電火花線切割機床具有加工效率高、加工精度高、電機消耗低等優(yōu)勢，但其價格是往復(fù)走絲電火花線切割機床的4～5倍。往復(fù)走絲電火花線切割機床雖然具有價格優(yōu)勢，但其加工精度較低，若要在一次切割工藝過程中提高精度及表面質(zhì)量，只能采用降低高頻電源脈沖寬度參數(shù)、增大脈沖間隙、減小輸出電流值，以降低加工效率為代價來提高加工工件精度和表面質(zhì)量。另一途徑是采用多次切割，但由于其絲速快，一次切割后再切割時切縫寬度大大增寬，鉬絲振動明顯增大，若采用常規(guī)的切割工藝，第二次切割后的表面粗糙度也得不到有效的提高。

    本文從以下幾個方面討論在往復(fù)走絲電火花線切割機床上采用多次切割技術(shù)時工藝的改進(jìn)，以提高加工工件精度和表面質(zhì)量。

    1.加工參數(shù)

    快速走絲時鉬絲是一種隨機振動，鉬絲在空轉(zhuǎn)時，振幅大約在0.03ram左右，為了避開振動對工件表面的影響，在切割凹模時，*次切割留有極小的余量，然后以大脈寬、大電流快速進(jìn)給，高速一次加工成工件的形狀，在第二次切割時將鉬絲退離工件一定的距離，即放電間隙加大，故二次切割時沒有電火花，是—次低腐蝕放電過程。應(yīng)在小電流、窄脈寬、小能量脈沖條件下進(jìn)行。在這個階段，應(yīng)采取了降低高頻電源脈沖寬度，增大脈沖間隙，減小輸出電流示值的辦法，使電極絲所受的單面火花激擾力減小，同時也減小了火花放電問隙，使跟蹤電流調(diào)整到運行速度與機床空運行速度接近時進(jìn)行切割。

    2．程序的編制

    經(jīng)過對二次切割加工方法的分析與反復(fù)試驗，考慮具體二次切割時，機床重新定位精度及二次切割放電間隙等因素，在編寫切割凹模的二次切割程序時，取△f≈0.05mm為宜，其中△f=f2-f1，f1-*次切割間隙補償量，f2-第二次切割間隙補償量。實驗結(jié)果表明，當(dāng)△f過大時，相當(dāng)于機床空走，即沒有進(jìn)行火花放電加工；當(dāng)△f過小時，則相當(dāng)于機床雙邊對稱余量加工，同樣無法達(dá)到二次切割加工的目的。

    3．工作液

    由于一次切割時是以電火花加工為主，二次切割時是低腐蝕放電過程為主，工作液要適應(yīng)兩種加工方法的要求，而且對機床、工件不腐蝕。經(jīng)過大量的試驗，確定該工作液以自來水為主要成份，添入適當(dāng)?shù)奶砑觿?。工作液配方比例如?所示。

  表1工作液配方比例

    名稱百分比作用

    水92.3%

    電解質(zhì)0.8％控制適當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率

    防銹劑0.8%防銹、防腐

    消泡劑0.015％加強滲透、洗滌、潤滑效果

    有機化合物5～7％提高粘度，同時起到爆炸劑的作用，

    洗滌劑0.03%加強滲透、洗滌、潤滑效果

    結(jié)合劑0.05%控制粘度

    4．易損件

    當(dāng)*次切割加工結(jié)束時，其切割加工的大量工作已經(jīng)完成，接下來的多次切割加工，實質(zhì)是針對提高加工工件精度和表面質(zhì)量進(jìn)行的。由于往復(fù)走絲電火花線切割機床影響切割精度的關(guān)鍵問題之一就是電極絲振動問題。電極絲振動的原因主要有貯絲筒的動態(tài)不平衡、徑向跳動、貯絲筒軸承、導(dǎo)輪、導(dǎo)輪軸承的動態(tài)跳動以及電極絲的張力等。所以在采用二次切割切割前必須調(diào)整貯絲筒狀態(tài)、更換導(dǎo)輪及導(dǎo)輪軸承。另外在加工過程中，電極絲在高速運動（其運動速度為300～700m/min）和切割中產(chǎn)生高溫（10000℃左右）作用，加之老化使電極絲損耗、直徑減小，造成張力下降、振幅增大，從而導(dǎo)致加工中振動增大，影響加工效果。由于一、二次切割加工電極絲所處的位置是不相同的，第二次切割時，切縫寬度大大超過*次切割時的切縫寬度，切縫兩側(cè)不能限制鉬絲的振動（見圖1）。其中一次切割是雙面對稱余量加工，此時電極絲是在一個較封閉的環(huán)境中進(jìn)行切割加工，對電極絲振動的阻尼作用較大，同時有利于電極絲在切縫中的穩(wěn)定；而第二次切割是單邊余量加工，加工時作用在電極絲上的放電力是不對稱的，電極絲兩側(cè)的阻尼狀態(tài)也不一樣，切縫對電極絲振幅的約束整平作用也不存在了。此時電極絲的振動與空載時電極絲振動相近，zui大限度地減小電極絲振動、增大張力至關(guān)重要。因此可采取了兩次緊絲的方法來提高上述指標(biāo)。在緊絲時，一定要注意用力適當(dāng)，在確保電極絲不斷的前提下盡量拉緊電極絲以保證電極絲的張力（一般應(yīng)在15N左右），使電極絲在切割過程中的振動控制在0,03mm之內(nèi)。

    5．小結(jié)

    往復(fù)走絲線切割機床實現(xiàn)多次切割是精密傳動及控制技術(shù)、脈沖電源技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的綜合應(yīng)用的結(jié)果，也是提高切割加工精度及表面質(zhì)量的重要手段。目前，具有多次切割技術(shù)的往復(fù)走絲線切割機床紛紛走向市場。如蘇州三光HA系列往復(fù)走絲線切割機床，采用SKD2控制系統(tǒng)和EAPT自動編程系統(tǒng)，控制系統(tǒng)帶有專家數(shù)據(jù)庫，可為用戶提供詳細(xì)的多次加工工藝參數(shù)。機床本體采用進(jìn)口交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動X、y坐標(biāo)工作臺，同時采用螺距補償功能，定位精度高、可長時間穩(wěn)定加工、加工件表面光滑無條紋，尤其是大規(guī)格機床加工的型孔的精度和跳步精度均比以往機床有明顯提高，整機性能向前邁出了堅實的一步。在平均加工速度為50mm2/min時，通過多次切割能穩(wěn)定獲得Ra≤1.0微米的表面粗糙度，精度≤10微米。